Пищевые волокна обладают иммуномодулирующим действием

Считается, что волокна клетчатки, содержащиеся в овощах и фруктах, помогают умерить чрезмерную активность иммунной системы, которая иначе может привести к развитию синдрома раздраженного кишечника, болезни Крона, и, возможно, даже раку толстого кишечника. А теперь оказалось, что богатая волокнами диета может поспособствовать защите от астмы – воспалительного заболевания, при котором в результате изменения некоторых образующихся в костном мозге иммунных клеток, сужаются воздухоносные пути в легких.

Когда в нашем питании много фруктов и овощей, бактерии, в норме живущие в нашем кишечнике, помогают нам переваривать клетчатку. Микробы превращают ее «растворимые» волокна, наподобие пектина (содержится в яблоках, грушах, ягодах, цитрусовых, луке), в специфические типы жирных кислот, которые взаимодействуют с иммунными клетками, помогая контролировать воспаление. Не совсем ясно, распространяется ли это противовоспалительное действие за пределы пищеварительного тракта. Но если жирные кислоты могут попадать в кровоток, то возможно, они воздействуют на иммунные клетки по всему организму.

Это может означать, что волокна клетчатки могут влиять на воспалительные заболевания, такие как астма. Известно, что с 1960-х годов частота астмы в странах с западным образом жизни, и за этот же период потребление пищевых волокон снизилось. А в менее развитых регионах, например в Африке, где фрукты и овощи составляют большую часть рациона, астма встречается существенно реже.

Чтобы проверить, существует ли между этими фактами связь, иммунолог Бенжамин Маршланд (Benjamin Marsland) и его коллеги из Университета Лозанны, Швейцария (University of Lausanne in Switzerland), посадили группу мышей на диету с низким содержанием клетчатки. После 2 недель такого питания исследователи дали мышам нюхать аллерген – вытяжку из пылевых клещей (один из основных триггеров аллергии и астмы у человека). Эти мыши выдали симптоматику, характерную для астмы, в том числе, воспаление и сужение дыхательных путей, которые вызывают столь знакомы астматикам хрипы и одышку.

С другой стороны, мыши, 2 недели получавшие обогащенный пектином рацион, понюхав экстракт клещей, продемонстрировали снижение воспалительного ответа. Уровни иммунных клеток – эозинофилов – и иммуноглобулина Е (оба показателя повышаются при аллергии и астме) были почти вдвое ниже, а сужение дыхательных путей – меньше.

Чтобы убедиться, что за преимущества клетчаточной диеты надо благодарить именно бактерий, живущих в кишечнике, ученые проанализировали копрограммы мышей, получающий нормальное, обогащенное и обедненное волокнами питание. У животных, получавших пектин, бактерий, которые лучше всего вырабатывают противовоспалительные жирные кислоты, было вдвое больше, чем других бактерий, характерных для мышей на низковолокнистой диете.

Для выяснения вопроса, является ли наличие жирных кислот в крови сигналом иммунной системе отключиться и достаточно ли этого сигнала для предотвращения приступа астмы, ученые инъекционно вводили мышам пропионат, одну из «противовоспалительных» жирных кислот. И, как авторы сообщили в Nature Medicine, спустя 2 недели грызуны вновь продемонстрировали снижение маркеров воспаления и уменьшение сужения дыхательных путей. Более того, ключевые иммунные, так называемые дендритные, клетки у мышей с разным питанием вели себя по-разному. В зависимости от получаемых ими сигналов, дендритные клетки могут как снизить активность иммунной системы, так и повысить ее, управляя деятельностью других клеток. У мышей, получавших насыщенный волокнами рацион, была снижена способность дендритных клеток включать так называемые эффекторные клетки, играющие ключевую роль в развитии аллергической астмы – как у мышей, так и у людей.

На заключительном этапе эксперименты исследователи обнаружили, что мыши, получавшие пропионат, действительно вырабатывали больше незрелых клеток-«прекурсоров», которые развивались в дендритные клетки, защищающие от астмы. По словам Маршланда, это первое исследование, демонстрирующее, что питание может влиять на выработку костным мозгом иммунных клеток, которые затем распространяются по тканям всего организма, включая легкие.

По словам Гэри Хаффнагла (Gary Huffnagle), иммунолога из Университета Мичигана в Анн Арборе (University of Michigan, Ann Arbor), авторы ожидали, что противовоспалительные вещества, вырабатываемые бактериями в кишечнике, таким же образом будут действовать и в легких. Продемонстрированная цепь: изменение диеты – изменение метаболизма кишечных бактерий – увеличение выработки иммунных клеток в костном мозге – уменьшение астматического воспаления поражает воображение. Никто ранее не объединял эти факты таким образом.

Маршланд считает, что необходимо строгое научное исследование для проверки эффективности пищевых добавок с пропионатом или подобными ему жирными кислотами у людей, страдающих астмой, или тех, кто не употребляет достаточное количество овощей и фруктов. В то же время, он убежден, что сбалансированная диета, богатая клетчаткой, - это лучший способ получить противовоспалительные бенефиты.