Esansiyel Mineraller ve Bağışıklık Hücrelerinin Metabolik Adaptasyonu Bölüm 2

3.2.3. makrofajlar

Obez metabolik durumlarda, makrofajlar adipoz dokudaki stromal vasküler hücrelerin yüzde 40'ını oluşturur [68]. Adipoz doku makrofajları, MCP-1 yoluyla toplanan hem yerleşik hem de geçici hücreleri kapsar ve bazen yüzey işaretleyicilerindeki farklılıklar nedeniyle Me olarak adlandırılır [69]. Dinlenme durumunda, makrofajlar oksidatif fosforilasyondan üretilen enerjiyi kullanırlar ve IFN- veya LPS sinyali yoluyla proinflamatuar M1-aktive edilmiş duruma (CD11b artı, F4/80 artı ve CD11c artı) girdiklerinde aniden glikolize geçerler. .

Aktivasyonları, insülin direncinin patofizyolojisinde yer alan aynı IKK-'ye bağlıdır ve IL-1 , TNF- , IL-6, IL-12 ve PPAR aracılı salgılanmasıyla sonuçlanır. -23. Biyokimyasal seviyede, M1 polarizasyonu izositrat dehidrojenaz ve süksinat dehidrojenaz seviyesindeki Krebs döngüsü kırılmaları nedeniyle süksinat ve malatın [70] birikmesine neden olur [71]. Bu, sitratın yağ asidi ve prostaglandin sentezine doğru kaymasına, süksinat birikimine ve arginosüksinat şantın malat ve nitrik oksit üretimine doğru aktivasyonuna izin verir.

Alternatif olarak aktive edilen M2 makrofajları (CD206 artı CD301 artı), yağdan büyük ölçüde etkilenen IL-10, IL-4, IL-13 ve TGF- salgılanması yoluyla enflamasyonun çözülmesine katılır. doku eozinofilleri ve düzenleyici T hücreleri. Hem IL-4 hem de IL-10, sırasıyla bağırsak mikroflorasından türetilen helmint ve mikrobiyal ürünlere maruz kalma nedeniyle bağırsak mukozal dokusunda daha bol hale gelen iki baskılayıcı sitokindir [72].

Stromal vasküler hücreler ile bağışıklık arasında yakın bir ilişki vardır. Stromal vasküler hücreler, vasküler yapı ve fonksiyonun korunması, vazokonstriksiyon ve dilatasyonun düzenlenmesi, kan akışının düzenlenmesi ve endotel bariyerinin korunması dahil olmak üzere vasküler intimada önemli bir rol oynar. Ek olarak, stromal vasküler hücreler de immün yanıtların modülasyonu ve düzenlenmesinde yer alır.

Spesifik olarak, stromal vasküler hücreler, bağışıklık hücrelerinin işlevini aktive ederek veya inhibe ederek bağışıklık yanıtının derecesini düzenleyebilir. Örneğin stromal vasküler hücreler, sitokinleri, antijen sunumunu ve yardımcı uyarıcı moleküllerin ekspresyonunu salgılayarak T hücrelerinin ve B hücrelerinin aktivasyonunu ve çoğalmasını etkileyebilir, böylece bağışıklık tepkilerinin yoğunluğunu ve yönünü düzenleyebilir. Ek olarak, stromal vasküler hücreler, enflamatuar yanıtların düzenlenmesine de katılabilir ve yaralanma onarımı ve doku rejenerasyonunda rol oynayabilir.

Sonuç olarak stromal vasküler hücreler immun yanıtta vazgeçilmez bir rol oynamakta, immun yanıtın derecesini ve etkisini immun hücrelerin fonksiyonlarını düzenleyerek etkilemekte, ayrıca doku tamiri ve rejenerasyonu gibi önemli süreçlerde görev almaktadır. Bu nedenle bağışıklığımızı geliştirmeye çok dikkat etmeliyiz. Cistanche bağışıklığı iyileştirmede önemli bir etkiye sahiptir. Et külü polisakkaritler, iki mantar ve Huangli gibi çeşitli biyolojik olarak aktif bileşenler içerir. Bu bileşenler bağışıklık sistemini uyarabilir. Çeşitli hücre türleri, bağışıklık aktivitelerini arttırır.

Tıklayın cistanche tubulosa faydaları

3.2.4. Dentritik hücreler

Dendritik hücreler, antijenleri T-hücresi reseptörlerine sunarak doğal ve adaptif bağışıklığı birbirine bağlar. IL-6 ve makrofaj alım sinyali üreterek proinflamatuar bir ortamı indüklerler. Diğer doğal hücrelere benzer şekilde (dendritik hücreler monositlerden makrofajlarda olduğu gibi farklılaşır), dendritik hücrelerin aktivasyonu kritik olarak glikolize bağlıdır [73].

3.2.5. NK Doğal Öldürücü Hücreler CD56 plus

Aktive edilmiş NK hücreleri, enerji kaynağı için ağırlıklı olarak glikoliz ve glutaminolize dayanan Th1 hücrelerine benzer biyoenerjetik profiller sağlar. Yukarıda açıklanan diğer doğuştan gelen bağışıklık hücreleri gibi, NK yanıtları da hızlıdır ve spesifik değildir. Doğal immün hücre aktivasyonu üzerine gözlenen daha yüksek bir metabolik seviyeye kayma, IFN- ve doğrudan sitotoksisitenin salgılanması için gereklidir. SREBP sinyali yoluyla sitrik asit ve malik asit ters taşıyıcı SLC25A1 ve ACLY15'in ekspresyonunu düzenleyerek glikoliz artar [74].

3.2.6. B Hücreleri CD19 plus

B hücreleri, tanıdık antijenlere karşı immünoglobulinler üreten adaptif bağışıklığın lenfosit bileşenidir. Yağ dokusundaki fenotipik aktivasyonları, nötrofillerin, T hücrelerinin ve monositlerin kemotaksisini teşvik eder. Bu hücreler biraz benzersizdir çünkü tüm dinlenme ve olgunlaşma durumlarında glikoliz ve glutaminolizi kullanırlar [75]. B hücresi birikimi, genellikle metabolik bozukluklarda T hücresi birikiminden önce gelir ve T hücrelerinin proinflamatuar aktivasyonunu destekler [68].

3.2.7. T Hücreleri CD3 artı CD8 artı (Sitotoksik)

Bu hücreler, kazanılmış bağışıklık hücrelerinin bir popülasyonunu oluşturur ve metabolik olarak dezavantajlı durumlarda bollukları artar. Bu hücrelerin enerji gereksinimleri, glikoliz ve glutaminoliz ile aktivasyon üzerine korunur [70].

3.2.8. T Hücreleri CD3 artı CD4 artı (Yardımcı)

T yardımcı hücreleri, hedef dokunun enflamatuar durumunu modüle etmek için dendritik hücreler, makrofajlar ve B hücreleri gibi antijen sunan hücrelerle etkileşime girer. Bu hücrelerin olgunlaşması timusta meydana gelir ve aşağıda özetlendiği gibi yüzey belirteçleri ve sitokin profillerinde farklılık gösteren birkaç farklı T hücresi alt sınıfının amplifikasyonuna yol açar [76].

Th1 hücreleri, proinflamatuar IFN- ve TNF- salmak için proinflamatuar IL-12 ve IFN- sinyali aracılığıyla farklılaştırılır. Biyoenerjetik profilleri, aktivasyon üzerine glikoliz ve glutaminolize bağlıdır.

Th2 hücreleri, IL-4 (B-tipi lenfositlerin hayatta kalması için kritik), IL-5, IL-10 ve IL'yi daha fazla salgılamak için IL-4 sinyali aracılığıyla farklılaştırılır -13. Aşağıda açıklanan Th2 ve T yardımcı hücrelerinin çoğu, glikoliz ve oksidatif fosforilasyonun kısmen korunması yoluyla enerji beslemesini sürdürür.

Th9 hücreleri, IL-9'i serbest bırakmak için IL-4 ve TGF- sinyali aracılığıyla farklılaştırılır.

Th17 hücreleri, IL-1 , IL-6, IL-23 ve TGF- sinyali yoluyla, patojenik enfeksiyonların ve otoimmünitenin kontrolünde IL-17'i serbest bırakmak için farklılaştırılır. IL-21/26 sitokin serisi. İlginç bir şekilde, yüksek glikoz seviyeleri, Th17 hücrelerinin aşırı farklılaşmasına ve uyarılmasına yol açar ve konakçıda enflamasyonu tetikler [77].

Th22 hücreleri, IL-22'i serbest bırakmak için IL-6 ve TNF- sinyali aracılığıyla farklılaştırılır.

Treg (CD3 artı CD4 artı FOXP3 artı ) düzenleyici hücreler, IL-10 ve TGF-'yi serbest bırakmak için IL-2 ve TGF- sinyali aracılığıyla farklılaştırılır. İlki, Treg'lerin immünosupresif işlevini sürdürür. T reg'lerin biyoenerjetik profili, saf T hücrelerine benzer ve öncelikle yağ asidi oksidasyonu ve oksidatif fosforilasyon tarafından desteklenir [76].

4. Temel Minerallerin İmmünolojik Sonuçlar Üzerindeki Etkisi

Besinler, doğuştan gelen bağışıklık ve iltihaplanmadaki rollerini iki ana kontrol noktasında gösterir: (i) bağırsak yolunda bağırsakla ilişkili lenfoid doku ve (ii) farklı konakçı dokularda bağışıklık hücresi karışması ve sinyali. Yetersiz beslenmenin neden olduğu yetersiz beslenme durumu, sağlıksız beslenme ve temel besinlerin kaybı veya yetersizliği ile ilişkili bozukluklar, vücudun bağışıklık ve enflamatuar durumunu doğrudan etkileyebilecek beslenme eksikliklerine yol açar. Gıdalar ve diyetlerdeki besinler arasındaki etkileşimler, beklenen bağışıklık sonuçlarına bir karmaşıklık düzeyi ekler. Bu, proteinler, karbonhidratlar ve yağlar için besleyiciye özgü iştah sistemlerinin varlığı yoluyla özellikle makro besinler düzeyinde belirgindir [78]. Pek çok hayvanda iştah, üreme başarısı için proteinlere ve uzun ömür için karbonhidratlara öncelik verir [79] ve bu makro besinler için telafi edici beslenme nedeniyle gıdadaki besin konsantrasyonları düştükçe genel gıda alımı artar [80]. Bu nedenle, toplam enerji alımı, düşük protein ve/veya düşük karbonhidrat içeriğine sahip diyetlerde en yüksektir [81] ve bu bariz tutarsızlık, birçok yaşam tarzı metabolik bozukluğunun temelini oluşturabilir.

En az iki makro besin, sodyum ve kalsiyum için benzer bir arama davranışı mevcut olabilirken, geri kalan mikro besinler, mevcut çeşitli gıdalardan sürekli alımla sağlıklı sınırlar içinde tutulur. Esansiyel mineraller, bağışıklık sağlığı için yüksek etkileri olan bu mikro besinlerin bir alt grubunu oluşturur. Bunlar başlıca kalsiyum (Ca), fosfor (P), sodyum (Na), potasyum (K), magnezyum (Mg), klorür (Cl), kükürt (S) ve eser mineraller - demir (Fe), çinko ( Zn), bakır (Cu), manganez (Mn), selenyum (Se), iyot (I), molibden (Mo) ve muhtemelen üç değerli krom (Cr) ve flor (F). Mineraller, canlı dokularda meydana gelen çeşitli fizyolojik ve metabolik süreçlerin bütünlüğünün korunmasında hayati bir rol oynar. Bağışıklık fonksiyonu üzerindeki düzenleyici etkileri bir dereceye kadar tanımlanmış ve yetersiz seviyelerde minerallerin insanlarda bağışıklık yeterliliğini değiştirdiği bildirilmiştir [82].

Dengeli ve çeşitli bir diyet, ister doğal ister güçlendirilmiş gıdalara dayalı olsun, vücut için gerekli tüm mineralleri genel olarak destekleyebilir [83], ancak modern yaşam tarzları, beslenme kalıpları ve tarımsal üretim sistemi bu dengeyi bazı minerallerde yaygın yetersizliklere doğru değiştirmiştir. Tablo 1). Ulusal Sağlık ve Beslenme İnceleme Anketlerine (NHANES) dayalı ABD verileri, özellikle kalsiyum, potasyum, magnezyum ve demire odaklanarak ABD popülasyonundaki belirgin mikro besin yetersizliklerini desteklemiştir [84,85]. Batı diyetlerinde ciddi eksiklikler, özellikle parenteral nütrisyon alan hastalarda, yaşlılarda ve doğuştan çok özel diyetler gerektiren metabolizma hataları. Bu, çeşitli gıda seçeneklerinin sınırlı olduğu, ekonomik kaynaklı yetersiz beslenme riskinin yüksek olduğu ve vegan diyetlerin daha yaygın olduğu birçok gelişmekte olan ülkenin aksinedir [86]. Vejeteryan bir diyet sürdüren bireyler, tüketilen bitki fitatları nedeniyle yüzde 50'ye kadar daha fazla diyet minerali gerektirebilir. Bununla birlikte, yetersizlikler tüm dünyada oldukça yaygındır ve bağışıklık etkileri olan kritik eksiklik mineralleri aşağıda daha ayrıntılı olarak açıklanmaktadır.

4.1. Kalsiyum

Kalsiyum, sağlıklı kemikler ve dişler, kas kasılması ve gevşemesi, sinir fonksiyonları, kanın pıhtılaşması, kan basıncının düzenlenmesi ve bağışıklık sisteminin sağlığı için kritik derecede önemlidir. Kalsiyum sıkı bir şekilde düzenlenir ve nadiren 8,8–10,4 mg/dL serum fizyolojik düzeylerinden (iyonize ise 4,7–5,2 mg/dL) değişir [87]. Kalsiyum safra asitlerine ve yağ asitlerine bağlanarak bağırsağın bağırsak hücrelerini koruyan ve bağırsağın immünolojik bütünlüğünü kısmen farklılaşmayı veya apoptozu teşvik ederek hücre proliferasyonunu baskılayarak koruyan çözünmez kompleksler oluşturur [88]. Kalsiyum sadece T hücresi aktivasyonunu kolaylaştırmakla kalmaz, aynı zamanda farklı T hücresi alt kümelerinde ve gelişim evrelerinde ortaya çıkan belirgin metabolik değişiklikleri de modüle eder. Kalsiyum akışı kusurludur ve otofaji eksikliği olan T hücrelerinde kalsiyum akışı artar, bu da lenfosit aktivasyon seviyesinin düşmesine yol açar [89].

4.2. Potasyum

Potasyum, sinir iletimini, kas kasılmasını, su dengesini ve enerji üretimini destekleyen sistemik bir elektrolittir. Tarihsel olarak, potasyum kronik öksürük semptomlarını tedavi etmek için bir mukus balgam söktürücü olarak kullanılmıştır ve gastrik sekresyon ve gastrointestinal doku sentezi dahil olmak üzere diğer mukozal yüzeyler üzerinde benzer etkilere sahip olması beklenmektedir [90]. Normal serum potasyum değerleri 3,5–5 mmol/L aralığındadır. Potasyum, sodyumun doğuştan gelen bağışıklık sistemi üzerindeki etkilerini kısmen NLRC4 inflamatuarını inhibe ederek dengeler [91]. İnsülin direnci durumlarında vücut, T lenfosit bağımlı adaptif bağışıklık sistemini baskılayan ve bağışıklık dizisini tamamlayamazken hasarlı dokuları onarmak için sürekli bir girişimde enflamasyonu harekete geçiren katabolik duruma girer. Sodyum/potasyum pompası, insülin direnci ve tükenmiş potasyum depoları koşulları altında lenfositin iyonik bütünlüğü için kritiktir ve böylece lenfositin kendi döngüsünde ilerlemesini engeller [92].

4.3. Magnezyum

Magnezyum sağlıklı kemik dokusunda bulunur, bu element ayrıca kas kasılmasını, sinir iletimini, bağışıklık sisteminin sağlığını, ayrıca hücresel enerji üretimini ve protein sentezini destekler. Normal serum magnezyum seviyeleri 1,8 ile 2,2 mg/dL arasındadır [93]. Magnezyum, glikoliz ve Krebs döngüsü gibi çoklu biyokimyasal yollarda enzimatik aktivasyon için bir kofaktör görevi görür. İmmünoglobulin sentezi, C03 dönüştürücü, antikora bağımlı sitoliz, immün hücre yapışması, IgM lenfosit bağlanması, lenfokinlere makrofaj yanıtı ve T veya B hücre yapışması için bir kofaktördür [94].

4.4. Ütü

Demir, oksijen transferini sağlayan ve elektron transfer ortamı olarak tüm dokularda enerji metabolizmasına katkıda bulunan kırmızı kan hücresi hemoglobinin kritik bir parçasıdır. Demir aynı zamanda mitokondride hücre regülasyonu/proliferasyonunu, DNA sentezini ve elektron taşınmasını düzenleyen birçok enzim sisteminin entegre bir parçasıdır. Demir, herhangi bir fizyolojik atılım sürecinin olmaması nedeniyle diğer vücut minerallerinden farklıdır. Normal değer aralığı 60–170 µg/dL'dir [95]. Demir, enfeksiyona yanıt olarak demirin dolaşımdan aktif olarak çekilmesi olan beslenme bağışıklığına katılması bakımından biraz benzersizdir [96].

Demir, hem makrofajlarda hem de nötrofillerde, ferritin içinde uygun şekilde depolanmadığında ve fazla miktarda mevcut olduğunda proinflamatuardır, böylece daha yüksek düzeyde doku enflamasyonu pahasına patojenlerin ortadan kaldırılmasını güçlendirir [97]. Demir aynı zamanda seçici olarak Th2 yerine Th1 hücre farklılaşmasını ve INF-sinyali yoluyla aktiviteyi destekler ve aynı zamanda bir demir alım proteini olan transferrin reseptörü CD71'deki dengesizliğe bağlı olarak Treg'in modülasyonuna katkıda bulunur [98]. Zıt etki, demirin proliferasyonu teşvik ettiği B hücrelerinde gözlenir [99]. Bununla birlikte, immün hücre sinyalinin aşağı akışında, demir eksikliği, antikor yanıtlarının aşağı regülasyonuna yol açtı [100].

4.5. Diğer Başlıca Mineraller (Fosfor, Sodyum, Klorür, Kükürt)

Şu anda, hedef popülasyonda dengeli beslenme sağlandığı sürece bu grup minerallerde kritik bir eksiklik yoktur. Hücre sinyali ve enerji metabolizmasına açık katılım dışında, fosfor ve bağışıklık sistemi arasındaki etkileşimler tutarsızdır. Benzer şekilde, sodyum, enflamatuar makrofaj ve T-hücre yanıtlarını yükseltebilse de, diyet tuzunun insan bağışıklığı üzerindeki etkilerine dair translasyonel kanıtlar azdır [101]. İnsanlarda en bol bulunan anyon olan klorür, nötrofiller ve makrofajlar gibi miyeloid hücrelerin hücre içi boşluğunda aktif olarak birikir ve savunma hipokloröz asit üretmek için fagolizozom hipokloröz asit yoluyla hidrojen peroksit ile reaksiyona girer [102].

Kükürt çoğunlukla kükürt amino asitleri şeklinde bir diyetten elde edilir ve glutatyon, homosistein ve taurin gibi metabolitler yoluyla bağışıklık sağlığının düzenlenmesine katkıda bulunur. Ne sistein ne de metiyonin depolanmadığından ve herhangi bir fazlalık kolayca sülfata oksitlendiğinden ve genellikle diyet farmakoforlarının faz II metabolitleri şeklinde idrarla atıldığından, glutatyon vücuttaki ana kükürt depolama şeklidir [103]. Kükürt ayrıca çeşitli bağışıklık aracılı hastalıkların şiddetini azaltan [104], ancak tüberküloz [105] gibi bulaşıcı hastalıkların patogenezinde zararlı olabilen doku ve kolonik (mikrobiyota) hidrojen sülfür üretimi ile bağışıklık sağlığına katkıda bulunur [105].

4.6. Diğer Eser Mineraller (Çinko, Bakır, Selenyum, Manganez)

Yaşlanma ve kronik bozukluklarla ilişkili olmadıkça, eser mineral eksikliği gelişmiş bölgelerde yaygın olarak görülmez. Edinilmiş bir eksikliği olan hastalar genellikle mineral alımını sürdüremez, absorbe edemez, metabolize edemez veya minerali verimli bir şekilde atamaz. Bununla birlikte, mineral durumunun kesin olarak değerlendirilmesi zordur çünkü klinikte yaygın olarak kullanılan ölçümler, minerallerin birikme eğiliminde olduğu hedef dokulardaki mineral durumunu doğrudan yansıtmaz [106]. Sağlıklı diyetler daha pahalıya mal olma eğiliminde olsa da, birçok beslenme yetersizliğinin tüketicinin aynı fiyat noktasındaki düşük besleyici, yüksek enerji yoğunluklu diyetleri tercih etmesinden kaynaklandığı giderek daha belirgin hale geliyor [107]. Hepçil bir popülasyon için tarihsel olarak iyi bir mineral kaynağı işlevi gören organ etlerinin tüketimindeki çarpıcı düşüşle birleştiğinde [108], seçilmiş iz mineral yetersizlikleri yine de beklenebilir. İz mineral yetersizlikleri için beslenme riskleri arasında et alımının olmaması, diyetle alınan fitatların (baklagiller, tohumlar, kepekli tahıllar) veya oksalatların (kuzukulağı, ıspanak, bamya, fındık ve çay) fazla olması yer alır. Kronik gastrointestinal ve metabolik hastalıklara bağlı bozulmuş gastrointestinal absorpsiyon, genellikle vücut mineral depolarının bağırsak ve deride epitelden uzağa yeniden dağıtılmasıyla kendini gösterir, böylece bu dokularla ilişkili otoimmün bozuklukların artmasına izin verir [109].

Tartışılan eser mineraller arasında çinko, matris metaloproteinazlar, karaciğer alkol dehidrojenaz, karbonik anhidraz ve transkripsiyonel çinko parmak proteinleri gibi çeşitli katalitik enzim sınıflarına olan gereksinimiyle öne çıkıyor. Çinko, üreme sağlığı [110] ve makrofajların, nötrofillerin, doğal öldürücü hücrelerin normal işleyişi ve kompleman aktivitesi üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu, ancak vücutta depolanamadığı ve sürekli olarak yenilenmesi gereken bağışıklık sisteminde kritik öneme sahiptir. [109]. Çinko yetersizliği, hem deride, bağırsakta (ishal) hem de akciğerlerde (viral enfeksiyonlar) epitel bariyer bütünlüğü için bir risk faktörüdür. Bağışıklık etkilerine kısmen T ve B hücrelerinin yanlış aktivasyonu ve olgunlaşması ve Th1 ve Th17 proinflamatuar fenotipleri yönünde çarpık dengesiz bir oran aracılık eder [111]. Akut faz proteinlerinin transkripsiyonunu ve translasyonunu sağlamak için çinkonun aktive edilmiş bağışıklık hücrelerine ve kan dolaşımından ve epitel dokularından uzağa alımının artması gerekli olabilir, ancak mevcut depoları daha da tüketir [112].

Bakır, oksidatif fosforilasyon için kritik olan elektron taşıma zincirindeki terminal enzim olan sitokrom c oksidaz için bir kofaktördür. Bu, organların ve metabolik süreçlerin düzgün işleyişinde, enfeksiyonlarla savaşmak için bağışıklık sisteminin uyarılmasında ve yaralı dokuların onarımında bakırın uygulanabilirliğini belirler [113]. Bakır içeren seruloplazmin, ferroksidaz, eritrosit süperoksit dismutaz ve diamin oksidazın önemli bir antioksidan bileşeni olduğundan, bağışıklık sistemiyle olan ilişkisine demir ve protein metabolizması aracılık eder [114]. Bakır eksiklikleri, T lenfositlerinin bozulmuş proliferasyonu, azalmış IL-2 üretimi ve fagositler, B-lenfositleri ve doğal öldürücü hücrelerin azalmış aktivitesi ile ilişkilidir [115]. Enflamasyon varlığında, plazma bakır ve seruloplazmin konsantrasyonları artar, bu da patojenlere ve oksijen radikallerine karşı artan koruma ile sonuçlanır.

Kalan eser mineraller ve bağışıklık fonksiyonu arasındaki ilişki insanlarda daha az belgelenmiştir. Selenyum, glutatyon peroksidaz ve iyodotironin deiyodinaz enzim sistemlerinin bir parçasıdır ve plazma selenyum seviyeleri, CD4 artı sayıları ve CD4 artı T hücrelerinin Th1 hücrelerine farklılaşması ile ilişkilidir [116]. Manganez, süperoksit dismutaz [117] dahil olmak üzere birçok proteinin kofaktörüdür. İyot (tiroid hormonlarının sentezi), molibden (mitokondriyal biyoenerji), krom (glikoz ve lipid metabolizması) ve florin (kemik sağlığı) bağışıklık sağlığı üzerinde etkileri olabilir, ancak bunlar iyi tanımlanmamıştır. Hem çinko hem de bakır, enflamatuvar sürecin başlaması ve çözülmesi sırasında dokularda uzay-zamansal değişikliklere uğrayan mikrobesinlerin klasik örnekleridir [118]. Enfeksiyon veya immün aktivasyon sırasında immün hücrelere artan çinko ve bakır alımı, doğrudan toksisite ve ayrıca hücresel metabolizmadaki merkezi enzimlerin serbest radikal oluşumundaki ve aktivasyonundaki dolaylı artışlarla patojenlere karşı konakçı savunmasını güçlendirir [119]. Son zamanlarda ortaya çıkan kanıtlar, selenyum, manganez veya molibden gibi diğer eser elementlerin benzer süreçlere katılabileceğini ve aktive edilmiş bağışıklık hücrelerinde benzer geçici artışlar ifade edebileceğini düşündürmektedir [120].

5. Besinlerin Mineral İçeriğindeki Değişiklikler

Mahsullerin evcilleştirilmesi, modern diyetlerde biyoçeşitlilik (mahsul paketi), kompleks karbonhidratlar, mikro besinler ve diyet lifinde önemli kayıplara neden oldu [20]. Çevresel veya toprak etkileri, sosyoekonomik koşullar ve sağlık durumu nedeniyle bu besin maddelerini emme, depolama ve metabolize etme konusundaki sınırlı yetenek, duyarlı popülasyonlarda çoklu mineral yetersizliklerinin gelişmesine yol açabilir [121]. Gıda zenginleştirme stratejileri kesinlikle en yaygın olarak tanımlanan eksikliklerin (demir, çinko, iyot) giderilmesine yardımcı olurken, tek besinler için tek gıdaları hedefleyerek çoklu mineral yetersiz beslenmesiyle mücadele etmek için önemli fırsatlar kaçırılır [21].

5.1. Agrociltural Gıda Üretimi

Bitki ve hayvansal gıdaların besin değerleri, tüm dünyada seçici evcilleştirme ve yetiştirme olayları sırasında değişti. Artan kalori tutma şeklinde günlük gıdaların enerji yoğunluğu, hem bitkilerde (protein ve mineral içeriği pahasına karbonhidrat birikimi [122]) hem de hayvanlarda (doymamış yağ pahasına doymuş yağ ve kolesterol birikimi) önemli ölçüde artmıştır. ve mineraller [123]).

Rafine şekerlerin ve yağların üretimine olanak sağlayan teknolojik gelişmeler, işlenmiş gıdaların yüksek enerji yoğunluğunu da artırdı, ancak insan beslenmesine ihmal edilebilir miktarlarda mikro besinler sağladı. Bu geçiş, toplam gıda enerjisinin yüzde 51,8 karbonhidrat, yüzde 32,8 yağ ve yüzde 15,4 proteinden elde edildiği, enerji açısından yoğun modern bir diyet oluşturdu [124]. Son olarak, karaciğer, kalp, böbrek, beyin, işkembe, bağırsak gibi besleyici yoğun organ etleri (sakatat) ve şekerlemeler (timus ve pankreas) birçok modern diyetten düşmüştür [108]. Hem sığır [125] hem de kuzu [126] için gösterildiği gibi, bu dokular genellikle iskelet kaslarından daha yüksek miktarda mineral içerir.

Nüfus düzeyinde mineral alımına farklı gıda gruplarının katkısını tahmin etmek için sınırlı bilgi mevcuttur. Fosfor, potasyum, magnezyum, çinko, bakır ve manganez gibi seçilmiş birkaç mineral için, İngiliz hane halklarından alınan eski veriler, toplam bitkisel gıdaların ve meyve ve sebzelerin günlük diyetlere yüzde 37 ve yüzde 14 fosfor, yüzde 60 ve Sırasıyla yüzde 45 potasyum, yüzde 65 ve yüzde 28 magnezyum, yüzde 36 ve yüzde 11 çinko, yüzde 61 ve yüzde 24 bakır ve yüzde 93 ve yüzde 27 manganez [127]. Ancak bu rakamlar, Birleşik Krallık (1940 ile 2019 arasında sodyum, kalsiyum, magnezyum, bakır ve demir), ABD (kalsiyum, fosfor, bakır ve 1950–2009 arasında demir), Finlandiya (1970–2000'ler arasında potasyum, manganez, çinko ve bakır), Avustralya (1980–2000'ler arasında demir ve çinko) son zamanlarda özetlendiği gibi [21] (Tablo 2).

5.2. Biyoyararlanım, Zenginleştirme ve Diyet Yönergeleri

Alternatif bitki ve hücresel kültür proteini bazlı gıdalarda son zamanlarda görülen önemli artış, bu ürünleri önemli miktarlarda tüketen popülasyonların mineral sağlık durumundaki diğer bir bilinmeyendir çünkü bütün hayvan ve bitki gıdalarında bulunan minerallerin çoğu koenzimlerden oluşan biyolojik komplekslerde bulunur ve eser element aktivatörleri.

Bu, özellikle hızlı gelişen bebekler ve çocuklar arasında, emilim, güçlendirme ve mikro besinlerle doğrudan takviye konusunda ek kısıtlamalar getirir [121]. Bu nedenlerle, gıdaların mikrobesinlerle zenginleştirilmesi genellikle iyot, demir, ayrıca A ve D vitaminleri ve birkaç B vitamini (tiamin B1, riboflavin B2 ve niasin B3) için yapılır. Ayrıca, mikro besinlerle (özellikle demir, kalsiyum, çinko ve folat için) güçlendirilmiş ürünler de dahil olmak üzere besleyici gıdalara artan erişim, gelişmekte olan popülasyonlardaki çoğu birey için diyet yeterliliğini desteklemektedir [128]. Yararlı olmakla birlikte, mikrobesin takviyesi aynı zamanda belirli popülasyonlar için artan bir sağlık riskiyle birlikte gelir veya ek sağlık yararları sağlamaz, yüksek endemik bulaşıcı hastalık yüküne sahip ülkeler için klinik ortamlarda [129,130] veya sanayileşmiş ülkelerde gerçekleştirilen birkaç yeni meta-analizde gösterildiği gibi ülkeler [131,132].

Gıda matrislerindeki mineraller ayrıca çözünürlüklerini, emilimlerini ve biyoyararlanımlarını doğrudan etkileyen çeşitli organik ve inorganik bileşiklere (çoklu biçimler) bağlanır. Gıda işleme, hem geri dönüşü olmayan kayıp veya azalma yönünde hem de daha nadiren artan alım yönünde mineral biyoyararlanımı üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir [133]. Gastrointestinal sistemin hedef bölgelerindeki iyon kanallarının, taşıma proteinlerinin ve epitelyal bütünlüğün lokalizasyonu ve aktivitesi de konakçı tarafından mineral alımını önemli ölçüde modüle edebilir. Fitatlara, polifenollere, tanenlere, lektinlere, diyet liflerine ve proteinlere yönelik mineral şelasyonunun üst bağırsakta emilimini önlediği ve bu minerallerin kolonik lümene taşınmasını arttırdığı durumlarda, bağırsak mikrobiyomu kısa proteinlerin üretilmesi yoluyla ek faydalar sağlayabilir. zincirli yağ asitleri, azaltılmış lümen pH'ı (asitleştirme) ve artan mineral çözünürlüğü [134]. Serum ve idrar mineral seviyeleri doku mikrobesin içeriğini tam olarak yansıtmadığından, biyolojik sıvılar dışındaki insan dokularındaki değerlendirmeleri zordur [82] (Tablo 3).

Kronik gastrointestinal rahatsızlıkları olmayan sağlıklı bir birey için çeşitli ve tam gıda diyetlerinden daha yüksek mineral seviyeleri elde etmek oldukça kolaydır. Tercih edilen diyet seçenekleri genellikle çift kabuklular (istiridye, istiridye veya midye), organ etleri (karaciğer, dalak, böbrekler veya kalp) ve yapraklı yeşillikler dahil olmak üzere depresif bozuklukların önlenmesi ve iyileştirilmesi için önerilen gıdalarla [135] örtüşür. su teresi, ıspanak, hardal, şalgam veya pazı). Sağlıklı bir diyet modelinin bir parçası olarak, bu seçim, aşırı kalori tüketmeden günlük besin gereksinimlerini karşılamak için besin açısından yoğun gıdaların kullanılmasına ilişkin mevcut yönergelerle uyumludur [136].

6. Sonuçlar

Metabolik ve bağışıklık sağlığına uygulamada minerallerin hayati işlevi göz ardı edilemez. Bu, özellikle gelişmesi ve çözülmesi zaman alan kronik metabolik ve proinflamatuar durumlar için geçerlidir. Her bir minerale özgü absorpsiyon ve biyoyararlanım, bunların dolaşımdaki bolluğu ve hedef dokular hakkındaki anlayışımızdaki son gelişmeler, mineral alımının beslenme temelini ve bunların insan sağlığına uygulanmasını ortaya çıkarmada bir dizi büyük ilerlemeyi temsil etmektedir. Bununla birlikte, iltihaplı dokuların metabolik olarak kısıtlayıcı ortamları, bağışıklık hücrelerine bağışıklık işlevlerini yerine getirmek için enerji sağlamak için aerobik glikolize kritik bağımlılık ve hedef dokulara mineral akışları ve bu değişiklikleri desteklemek için tekrar dolaşıma geri dönme konusundaki anlayışımız çok parçalanmış durumda. .

Çoğu metabolik ve immün bozuklukla ilişkili geçici ve kalıcı insülin direnci durumları arasındaki bağlantı, tip I diyabet ile bozulmuş bir immün yanıt arasındaki bağlantı hakkında bilgi mevcut olmasına rağmen, büyük ölçüde araştırılmamıştır [137]. Piruvattan laktata (TCA döngüsünün dışında NADH üretimi ve biyosentezine doğru), glutaminden piruvata (ilkini telafi etmek için) ve sitrattan (yağ asitleri ve lipid türlerinin ilave sentezi için) uzun süreli immün aktivasyon sırasında metabolik akışların yeniden dağılımı ) bağışıklık hücrelerinin gelişimsel metabolik programlarının işlevsiz düzenlenmesine yol açar. Gelecekteki çalışmalar, bu metabolik durumların, M1 ve M2 makrofaj aşırılıkları tarafından örneklenen ve hem enflamasyonlu (IL-1) hem de enflamasyonsuz (TNF-) yolların aracılık ettiği daha geniş bir hücre alt popülasyonları spektrumunu tanımladığını keşfedebilir. proinflamatuar palmitat (C16:0) ​​ve antiinflamatuar palmitoleat (C16:1n7) sinyali arasında bir denge [138]. Parçalanmış TCA döngüsünü şantlayan aspartat-aminotransferaz AST enziminin inhibisyonunun, mitokondriyal solunumu teşvik etmek, nitrik oksit ve IL-6 üretimini inhibe etmek ve M1 makrofaj polarizasyonunu azaltmak için yeterli olduğunu not etmek ilginçtir [139].

Birçok mineral eksikliğinin ve yetersizliğinin teşhis edilmesi ve ölçülmesi zor olduğundan, temel minerallerle metabolik ve bağışıklık sonuçlarının başarılı beslenme bakımı önemli bir hedeftir. İnsülin direnci, sistemik inflamasyon ve aşılama bağlamında çeşitli minerallerle yürütülen yakın tarihli çalışmalar, bu müdahalelerin klinik ortamlarda daha fazla araştırılması gerektiğini vurgulamış [140] ve hedef dokulara gelişmiş mineral iletimi için daha etkili multiformların kullanımını vurgulamıştır [106 ]. Gelecekte, insan mineral durumunun kesin olarak hedeflenmesi ve istenen fizyolojik sonuçlara göre seçilen müdahalelerle genel sağlığa katkısı, kronik sağlık bozukluklarının yönetilmesine ve optimal sağlığın desteklenmesine yardımcı olan beslenme stratejilerini kişiselleştirmek için kullanılabilir.

Yazar Katkıları:

MA ve SK çalışmayı tasarladı ve işin kapsamını belirledi. MA ve SK literatür taramaları yaptı ve taslağı yazdı. JG, tablo ve şekil verilerini araştırdı ve düzenledi. Tüm yazarlar makalenin yayınlanan versiyonunu okudu ve kabul etti.

Finansman:

Bu çalışma kısmen USDA Ulusal Gıda ve Tarım Enstitüsü Hatch projeleri #1023927 (SK) tarafından desteklenmiştir. MA, kısmen Suudi Arabistan Kraliyet Büyükelçiliği Kültür Misyonundan Suudi Arabistan Krallığı bursu ile desteklenmiştir (hibe numarası 21032019).

Kurumsal İnceleme Kurulu Beyanı:

Uygulanamaz.

Bilgilendirilmiş Onam Beyanı:

Uygulanamaz.

Veri Kullanılabilirliği Beyanı:

Uygulanamaz.

Çıkar çatışmaları:

Yazarlar herhangi bir çıkar çatışması beyan etmemektedir.

Referanslar

1. Wong, MC; McCarthy, C.; Fearnbach, N.; Yang, S.; Çoban, J.; Heymsfield, SB Obezite Salgını Ortaya Çıkışı: 6-İnsansı Avatarlarla On Yıl Görselleştirme. Am. J. Clin. Nutr. 2022, 115, 1189–1193. [CrossRef] [PubMed]

2. Cantley, J.; Ashcroft, FM Soru-Cevap: İnsülin Salgısı ve Tip 2 Diyabet: Hücreler Neden Başarısız Olur? BMC Biol. 2015, 13, 33. [CrossRef]

3. O'Hearn, M.; Lauren, BN; Wong, JB; Kim, DD; Mozaffarian, D. ABD'li Yetişkinler Arasında Kardiyometabolik Sağlıkta Eğilimler ve Eşitsizlikler, 1999–2018. J. Am. koleksiyon Kardiol. 2022, 80, 138–151. [ÇaprazRef]

4. MacKenna, B.; Kennedy, NA; Mehrkar, A.; Rowan, A.; Galloway, J.; Matthewman, J.; Mansfield, KE; Bechman, K.; Yates, M.; Brown, J.; et al. Bağışıklık Aracılı İltihaplı Hastalıklar ve Bağışıklığı Değiştiren Tedavilerle İlişkili Ciddi COVID-19 Sonuçları Riski: OpenSAFELY Platformunda Ülke Çapında Bir Kohort Çalışması. Lancet Romatol. 2022, 4, e490–e506. [ÇaprazRef]

5. Butari, C.; Mantzoros, CS Obezite Epidemiyolojisi ve Harekete Geçirici Mesaj Üzerine Bir 2022 Güncellemesi: İkizi COVID-19 Pandemisi Geriliyor Görünürken, Obezite ve Dismetabolizma Pandemi Şiddetle Devam Ediyor. Metabolizma 2022, 133, 155217. [CrossRef]

6. Habbab, RM; Bhutta, ZA Suudi Arabistan'daki Ergenlerde Aşırı Kilo ve Obezitenin Yaygınlığı ve Sosyal Belirleyicileri: Sistematik Bir İnceleme. klinik obez. 2020, 10, e12400. [ÇaprazRef]

7. Ah, TJ; Lee, H.; Cho, Metabolik ve Obezite Cerrahisinde YM Doğu Asya Perspektifleri. J. Diyabet Araştırması. 2022, 13, 756–761. [ÇaprazRef]

8. Çağrı, MC; Fernandez, ML Enflamasyonu ve Tip 2 Diyabet. Diyabet Metab. 2012, 38, 183–191. [CrossRef] [PubMed]

9. Rani, V.; Derin, G.; Singh, RK; Palle, K.; Yadav, UCS Oksidatif Stres ve Metabolik Bozukluklar: Patogenez ve Terapötik Stratejiler. Hayat Bilimi 2016, 148, 183–193. [CrossRef] [PubMed]

10. Tkachenko, O.; Polishchuk, I.; Gorchakova, N.; Zaychenko, H. Metabolik Sendrom ve Lipid Metabolizma Bozuklukları: Moleküler ve Biyokimyasal Yönler. Açta Fak. Med. Başlangıç ​​2020, 37, 5–22. [ÇaprazRef]

11. Andersen, CJ; Murphy, KE; Fernandez, ML Obezite ve Metabolik Sendromun Bağışıklık Üzerindeki Etkisi

12. Av. Nutr. 2016, 7, 66–75. [CrossRef] [PubMed] 12. Ginhoux, F.; Guilliams, M. Dokuda Yerleşik Makrofaj Ontogeny ve Homeostaz. Bağışıklık 2016, 44, 439–449. [CrossRef] [PubMed]

13. Medzhitov, R. Enflamasyonun Menşei ve Fizyolojik Rolleri. Doğa 2008, 454, 428–435. [CrossRef] [PubMed]

14. De Fano, M.; Bartolini, D.; Tortoioli, C.; Vermigli, C.; Malara, M.; Galli, F.; Murdolo, G. Patofizyolojik İpuçlarına Yanıt Olarak Yağ Dokusu Plastisitesi: Obezite ve İlişkili Komorbiditeleri Arasında Bir Bağlantı Bağlantısı. Int. J. Mol. bilim 2022, 23, 5511. [CrossRef]

15. Fajgenbaum, DC; Haziran, CH Sitokin Fırtınası. İngilizce J.Med. 2020, 383, 2255–2273. [ÇaprazRef]

16. Rathinasabapathy, T.; Sakhivel, LP; Komarnytsky, S. Viral Salgınlar Sırasında Solunum Sağlığının Bitki Tabanlı Desteği. J. Agric. Gıda Kimyası 2022, 70, 2064–2076. [ÇaprazRef]

17. Söderholm, AT; Pedicord, VA Bağırsak Epitel Hücreleri: Mikrobiyota ve Mukozal Bağışıklığın Ara Yüzünde. İmmünoloji 2019, 158, 267–280. [ÇaprazRef]

18. Mariathasan, S.; Weiss, DS; Newton, K.; McBride, J.; O'Rourke, K.; Roose-Gırma, M.; Lee, WP; Weinrauch, Y.; Monack, DM; Dixit, VM Cryopyrin, Toksinlere ve ATP'ye Yanıt Olarak Enflamasyonu Etkinleştirir. Doğa 2006, 440, 228–232. [ÇaprazRef]

19. Arpaia, N.; Campbell, C.; Fan, X.; Dikiy, S.; van der Veeken, J.; deRoos, P.; Liu, H.; Çapraz, JR; Pfeffer, K.; Sandık, PJ; et al. Kommensal Bakteriler Tarafından Üretilen Metabolitler Periferik Düzenleyici T-Hücre Üretimini Teşvik Eder. Doğa 2013, 504, 451–455. [ÇaprazRef]

20. Komarnytsky, S.; Reçin, S.; Vong, CI; Lila, MA Tarımsal Gıda Üretiminin Kazançları ve Kayıpları: Yirmi Birinci Yüzyıl İçin Etkileri. Annu. Rev. Gıda Bilimi Teknoloji 2022, 13, 239–261. [ÇaprazRef]

21. Mayer, A.-MB; Trenchard, L.; Rayns, F. 1940'tan 2019'a Birleşik Krallık'ta Meyve ve Sebzelerin Mineral İçeriğindeki Tarihsel Değişiklikler: İnsan Beslenmesi ve Tarım İçin Bir Endişe. Int. J. Gıda Bilimi Nutr. 2022, 73, 315–326. [CrossRef] [PubMed]

22. R˝oszer, T. Aktivasyon Belirteçleri ve Efektör Mekanizmaları Yoluyla Gizemli M2 Makrofajını Anlamak. medyat. İltihap 2015, 2015, e816460. [CrossRef] [PubMed]

23.Murray, PJ; Allen, JE; Biswas, SK; Balıkçı, EA; Gilroy, DW; Goerdt, S.; Gordon, S.; Hamilton, JA; Ivashkiv, LB; Lawrence, T.; et al. Makrofaj Aktivasyonu ve Polarizasyonu: Adlandırma ve Deneysel Yönergeler. Bağışıklık 2014, 41, 14–20. [CrossRef] [PubMed]

24. Lawrence, T.; Gilroy, DW Kronik Enflamasyon: Çözüm Başarısızlığı mı? Int. J. Uzm. Pathol. 2007, 88, 85–94. [ÇaprazRef]

25. Nijhuis, J.; Rensen SS; Çıtalar, Y.; van Dielen, FMH; Buurman, WA; Greve, Morbid Obezitede JWM Nötrofil Aktivasyonu, Akut Enflamasyonun Kronik Aktivasyonu. obez. (Gümüş Bahar) 2009, 17, 2014–2018. [CrossRef] [PubMed]

26. Hotamışlıgil, GS İltihabı ve Metabolik Bozukluklar. Nature 2006, 444, 860–867. [ÇaprazRef]

For more information:1950477648nn@gamil.com