مواد معدنی ضروری و سازگاری متابولیک سلول های ایمنی قسمت 2

3.2.3. ماکروفاژها

در حالت های متابولیک چاق، ماکروفاژها تا 40 درصد از سلول های عروقی استرومایی در بافت چربی را تشکیل می دهند [68]. ماکروفاژهای بافت چربی هم سلول‌های مقیم و هم سلول‌های گذرا را در بر می‌گیرند که از طریق MCP{2}} جذب می‌شوند و گاهی اوقات به دلیل تفاوت در نشانگرهای سطحی به عنوان Me تعیین می‌شوند [69]. در حالت استراحت، ماکروفاژها از انرژی تولید شده از فسفوریلاسیون اکسیداتیو استفاده می کنند و هنگامی که از طریق سیگنال دهی IFN یا LPS وارد حالت M{4} پیش التهابی فعال می شوند (CD11b plus , F4/80 plus و CD11c plus ) ناگهان به گلیکولیز تبدیل می شوند. .

فعال شدن آنها وابسته به همان IKK- است که در پاتوفیزیولوژی مقاومت به انسولین دخیل است و منجر به ترشح IL{2}}، TNF-، IL-6، IL{5}} با واسطه PPAR می شود. IL-23. در سطح بیوشیمیایی، پلاریزاسیون M1 منجر به تجمع سوکسینات و مالات [70] به دلیل شکسته شدن چرخه کربس در سطح ایزوسیترات دهیدروژناز و سوکسینات دهیدروژناز می شود [71]. این امکان تغییر سیترات به سمت سنتز اسیدهای چرب و پروستاگلاندین، تجمع سوکسینات و فعال شدن شنت آرژینوسوکسینات به سمت تولید مالات و اکسید نیتریک را فراهم می کند.

ماکروفاژهای M2 فعال شده جایگزین (CD206 به علاوه CD301 plus) در رفع التهاب از طریق ترشح IL-10، IL-4، IL-13 و TGF- که به شدت تحت تأثیر چربی است، شرکت می‌کنند. ائوزینوفیل های بافتی و سلول های T تنظیمی. هر دو IL-4 و IL-10 دو سیتوکین سرکوبگر هستند که به ترتیب در بافت مخاطی روده به دلیل قرار گرفتن در معرض کرم‌ها و محصولات میکروبی حاصل از میکرو فلور روده فراوان‌تر می‌شوند [72].

ارتباط نزدیکی بین سلول های عروقی استروما و ایمنی وجود دارد. سلول های عروقی استرومایی نقش مهمی در انتیما عروق ایفا می کنند، از جمله حفظ ساختار و عملکرد عروق، تنظیم انقباض و اتساع عروق، تنظیم جریان خون و حفظ سد اندوتلیال. علاوه بر این، سلول های عروقی استرومایی نیز در تعدیل و تنظیم پاسخ های ایمنی نقش دارند.

به طور خاص، سلول های عروقی استرومایی می توانند درجه پاسخ ایمنی را با فعال کردن یا مهار عملکرد سلول های ایمنی تنظیم کنند. به عنوان مثال، سلول های عروقی استرومایی می توانند با ترشح سیتوکین ها، نمایش آنتی ژن و بیان مولکول های تحریک کننده بر فعال شدن و تکثیر سلول های T و سلول های B تأثیر بگذارند و در نتیجه شدت و جهت پاسخ های ایمنی را تنظیم کنند. علاوه بر این، سلول های عروقی استرومایی نیز می توانند در تنظیم پاسخ های التهابی شرکت کنند و در ترمیم آسیب و بازسازی بافت نقش داشته باشند.

در نتیجه، سلول‌های عروقی استروما نقش مهمی در پاسخ ایمنی دارند، با تنظیم عملکرد سلول‌های ایمنی، بر درجه و اثر پاسخ ایمنی تأثیر می‌گذارند و همچنین در فرآیندهای مهمی مانند ترمیم و بازسازی بافت شرکت می‌کنند. بنابراین، ما باید به بهبود ایمنی خود توجه زیادی داشته باشیم. سیستانچ تاثیر بسزایی در بهبود ایمنی دارد. خاکستر گوشت حاوی انواع مواد فعال بیولوژیکی مانند پلی ساکارید، دو قارچ و هوانگلی و غیره است که این مواد می توانند سیستم ایمنی بدن را تحریک کنند. انواع مختلف سلول ها، فعالیت ایمنی خود را افزایش می دهند.

روی مزایای cistanche tubulosa کلیک کنید

3.2.4. سلول های دندریتیک

سلول های دندریتیک با ارائه آنتی ژن به گیرنده های سلول T، ایمنی ذاتی و تطبیقی ​​را به هم مرتبط می کنند. آنها با تولید IL-6 و سیگنالینگ جذب ماکروفاژ یک محیط پیش التهابی را القا می کنند. مشابه سایر سلول های ذاتی (سلول های دندریتیک مانند ماکروفاژها از مونوسیت ها متمایز می شوند)، فعال شدن سلول های دندریتیک به شدت به گلیکولیز وابسته است [73].

3.2.5. سلول های کشنده طبیعی NK CD56 plus

سلول‌های NK فعال شده پروفایل‌های انرژی زیستی را حفظ می‌کنند که شبیه به سلول‌های Th1 هستند که عمدتاً برای تامین انرژی بر گلیکولیز و گلوتامینولیز متکی هستند. مانند سایر سلول های ایمنی ذاتی که در بالا توضیح داده شد، پاسخ های NK سریع و غیر اختصاصی هستند. تغییرات مشاهده شده به سطح متابولیک بالاتر بر اثر فعال شدن سلول های ایمنی ذاتی برای ترشح IFN و سمیت سلولی مستقیم مورد نیاز است. گلیکولیز با تنظیم بیان اسید سیتریک و ناقل معکوس اسید مالیک SLC25A1 و ACLY15 از طریق سیگنال دهی SREBP [74] افزایش می یابد.

3.2.6. سلول های B CD19 پلاس

سلول های B جزء لنفوسیتی ایمنی تطبیقی ​​هستند که ایمونوگلوبولین ها را در برابر آنتی ژن های آشنا تولید می کنند. فعال شدن فنوتیپی آنها در بافت چربی باعث افزایش کموتاکسی نوتروفیل ها، سلول های T و مونوسیت ها می شود. این سلول ها تا حدودی منحصر به فرد هستند زیرا از گلیکولیز و گلوتامینولیز در تمام حالت های استراحت و بلوغ استفاده می کنند [75]. تجمع سلول های B معمولاً در اختلالات متابولیک مقدم بر تجمع سلول های T است و باعث فعال شدن پیش التهابی سلول های T می شود [68].

3.2.7. سلول های T CD3 به علاوه CD8 پلاس (سیتوتوکسیک)

این سلول‌ها جمعیتی از سلول‌های ایمنی اکتسابی را تشکیل می‌دهند و فراوانی آن‌ها در حالت‌های متابولیکی نامطلوب افزایش می‌یابد. انرژی مورد نیاز این سلول ها پس از فعال شدن توسط گلیکولیز و گلوتامینولیز حفظ می شود [70].

3.2.8. سلول های T CD3 به علاوه CD4 پلاس (Helper)

سلول های کمکی T با سلول های ارائه دهنده آنتی ژن مانند سلول های دندریتیک، ماکروفاژها و سلول های B برای تعدیل وضعیت التهابی بافت هدف تعامل دارند. بلوغ این سلول‌ها در تیموس اتفاق می‌افتد و منجر به تکثیر چندین زیر کلاس مختلف از سلول‌های T می‌شود که در نشانگرهای سطحی و نمایه‌های سیتوکین‌ها که در زیر خلاصه می‌شود، متفاوت هستند [76].

سلول های Th1 از طریق سیگنالینگ IL{2}} پیش التهابی و IFN- تمایز می یابند تا IFN- و TNF- پیش التهابی آزاد شوند. مشخصات بیوانرژیک آنها به گلیکولیز و گلوتامینولیز پس از فعال شدن بستگی دارد.

سلول‌های Th2 از طریق سیگنال‌دهی IL برای ترشح بیشتر IL-4 (برای بقای لنفوسیت‌های نوع B حیاتی)، IL-5، IL-10 و IL تمایز می‌یابند. -13. Th2 و اکثر سلول های کمکی T که در زیر توضیح داده شده اند، منبع انرژی را از طریق گلیکولیز و حفظ نسبی فسفوریلاسیون اکسیداتیو حفظ می کنند.

سلول های Th9 از طریق سیگنالینگ IL-4 و TGF- برای آزادسازی IL-9 متمایز می شوند.

سلول‌های Th17 از طریق سیگنال‌دهی IL-1، IL-6، IL-23 و TGF برای آزادسازی IL-17 در کنترل عفونت‌های بیماری‌زا و خودایمنی، و همچنین یک سری سیتوکین های IL-21/26. جالب توجه است، سطوح بالای گلوکز منجر به تمایز و تحریک بیش از حد سلول‌های Th17 و تحریک التهاب در میزبان می‌شود [77].

سلول های Th22 از طریق سیگنالینگ IL-6 و TNF- برای آزادسازی IL-22 متمایز می شوند.

سلول های تنظیم کننده Treg (CD3 به علاوه CD4 به علاوه FOXP3 plus) از طریق سیگنالینگ IL-2 و TGF- برای آزادسازی IL-10 و TGF- متمایز می شوند. اولی عملکرد سرکوب کننده سیستم ایمنی Tregs را حفظ می کند. مشخصات بیوانرژیک T regs شبیه به سلول های T ساده است و در درجه اول توسط اکسیداسیون اسیدهای چرب و فسفوریلاسیون اکسیداتیو پشتیبانی می شود [76].

4. تأثیر مواد معدنی ضروری بر نتایج ایمونولوژیک

مواد مغذی نقش خود را در ایمنی ذاتی و التهاب در دو نقطه بازرسی عمده اعمال می‌کنند: (1) بافت لنفوئیدی مرتبط با روده در دستگاه روده، و (ب) تداخل سلولی ایمنی و سیگنال‌دهی در بافت‌های میزبان مختلف. وضعیت تغذیه نامناسب ناشی از سوء تغذیه، رژیم غذایی ناسالم و اختلالات مرتبط با از دست دادن یا ناتوانی مواد مغذی ضروری منجر به کمبودهای تغذیه ای می شود که می تواند مستقیماً بر وضعیت ایمنی و التهابی بدن تأثیر بگذارد. فعل و انفعالات بین مواد مغذی در غذاها و رژیم های غذایی سطحی از پیچیدگی را به پیامدهای ایمنی مورد انتظار اضافه می کند. این امر به ویژه در سطح درشت مغذی ها از طریق وجود سیستم های اشتهای ویژه مواد مغذی برای پروتئین ها، کربوهیدرات ها و چربی ها مشهود است [78]. در بسیاری از حیوانات، اشتها پروتئین ها را برای موفقیت باروری و کربوهیدرات ها را برای طول عمر در اولویت قرار می دهد [79] و با کاهش غلظت مواد مغذی در غذا به دلیل تغذیه جبرانی برای این درشت مغذی ها، مصرف کلی غذا افزایش می یابد [80]. به این ترتیب، کل انرژی دریافتی در رژیم‌های غذایی با محتوای پروتئین کم و/یا کربوهیدرات کم [81] بالاتر است، و این اختلاف آشکار ممکن است مبنای بسیاری از اختلالات متابولیک سبک زندگی باشد.

در حالی که یک رفتار جستجوی مشابه ممکن است برای حداقل دو درشت مغذی، سدیم و کلسیم وجود داشته باشد، ریزمغذی‌های باقیمانده با مصرف مداوم از انواع مختلف غذاها در محدوده سالم حفظ می‌شوند. مواد معدنی ضروری زیر گروهی از این ریزمغذی ها را تشکیل می دهند که پیامدهای بالایی برای سلامت سیستم ایمنی بدن دارند. اینها شامل کلسیم (Ca)، فسفر (P)، سدیم (Na)، پتاسیم (K)، منیزیم (Mg)، کلرید (Cl)، گوگرد (S) و مواد معدنی کمیاب - آهن (Fe)، روی (روی) هستند. روی)، مس (Cu)، منگنز (Mn)، سلنیوم (Se)، ید (I)، مولیبدن (Mo)، و احتمالاً کروم سه ظرفیتی (Cr) و فلوئور (F). مواد معدنی نقش حیاتی در حفظ یکپارچگی فرآیندهای فیزیولوژیکی و متابولیکی مختلف که در بافت‌های زنده رخ می‌دهند، ایفا می‌کنند. اثرات تنظیمی آنها بر عملکرد سیستم ایمنی تا حد معینی تعریف شده است و سطوح ناکافی مواد معدنی گزارش شده است که صلاحیت ایمنی را در انسان تغییر می دهد [82].

یک رژیم غذایی متعادل و متنوع معمولاً می‌تواند از تمام مواد معدنی ضروری برای بدن پشتیبانی کند [83]، چه بر اساس غذاهای طبیعی یا غنی شده باشد، اما سبک زندگی مدرن، الگوهای غذایی و سیستم تولید کشاورزی این تعادل را به سمت ناکافی‌های رایج در برخی مواد معدنی تغییر داده است. میز 1). داده‌های ایالات متحده بر اساس نظرسنجی‌های ملی سلامت و تغذیه (NHANES) از کمبودهای ریز مغذی‌های برجسته در جمعیت ایالات متحده با تمرکز ویژه بر کلسیم، پتاسیم، منیزیم و آهن پشتیبانی می‌کند [84،85]. در رژیم های غذایی غربی، کمبود شدید تنها زمانی رخ می دهد که مواد معدنی به مقدار کافی به دست نیاید یا به دلیل فرمولاسیون شیمیایی غیرقابل دسترس یا اختلالات سوء جذب دستگاه گوارش، به ویژه در بیمارانی که تغذیه تزریقی دارند، افراد مسن و کودکان مادرزادی، از رژیم غذایی جذب نشوند. خطاهای متابولیسمی که به رژیم های غذایی بسیار تخصصی نیاز دارند. این برخلاف بسیاری از کشورهای در حال توسعه است که در آن انتخاب‌های غذایی متنوع محدود است، خطر سوءتغذیه اقتصادی بالاست، و رژیم‌های وگان گسترده‌تر هستند [86]. افرادی که رژیم گیاهخواری دارند ممکن است به دلیل مصرف فیتات های گیاهی تا 50 درصد مواد معدنی بیشتری در رژیم غذایی نیاز داشته باشند. با این حال، نارسایی‌ها در سرتاسر جهان نسبتاً رایج هستند، و کمبود مهم مواد معدنی با اثرات ایمنی با جزئیات بیشتر در زیر توضیح داده شده است.

4.1. کلسیم

کلسیم برای استخوان ها و دندان های سالم، انقباض و آرامش عضلات، عملکرد اعصاب، لخته شدن خون، تنظیم فشار خون و سلامت سیستم ایمنی بسیار مهم است. کلسیم به شدت تنظیم می شود و به ندرت از سطوح فیزیولوژیکی سرم 8.8-10.4 mg/dL (در صورت یونیزه شدن 4.7-5.2 mg/dL) متفاوت است [87]. کلسیم به اسیدهای صفراوی و اسیدهای چرب متصل می شود تا کمپلکس های نامحلولی تشکیل دهد که از سلول های روده روده محافظت می کند و یکپارچگی ایمنی روده را حفظ می کند، تا حدی با سرکوب تکثیر سلولی از طریق ترویج تمایز یا آپوپتوز [88]. کلسیم نه تنها فعال سازی سلول های T را تسهیل می کند، بلکه تغییرات متابولیکی متمایز را که در زیر مجموعه های مختلف سلول T و مراحل رشد ایجاد می شود، تعدیل می کند. هجوم کلسیم معیوب است و جریان کلسیم در سلول های T با کمبود اتوفاژی افزایش می یابد که منجر به کاهش سطح فعال شدن لنفوسیت می شود [89].

4.2. پتاسیم

پتاسیم یک الکترولیت سیستمیک است که از انتقال عصبی، انقباض عضلانی، تعادل آب و تولید انرژی پشتیبانی می کند. از نظر تاریخی، پتاسیم برای درمان علائم سرفه مزمن به عنوان خلط‌آور مخاطی مورد استفاده قرار می‌گرفت و انتظار می‌رود اثرات مشابهی بر سایر سطوح مخاطی، از جمله ترشح معده و سنتز بافت‌های گوارشی داشته باشد [90]. مقادیر طبیعی پتاسیم سرم در محدوده 3.5-5 mmol/L است. پتاسیم اثرات سدیم را بر سیستم ایمنی ذاتی تا حدی با مهار التهاب NLRC4 متعادل می کند [91]. در موارد مقاومت به انسولین، بدن وارد حالت کاتابولیک می‌شود که سیستم ایمنی تطبیقی ​​وابسته به لنفوسیت T را سرکوب می‌کند و در تلاشی مداوم برای ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده، التهاب را تحریک می‌کند، در حالی که قادر به تکمیل توالی ایمنی نیست. پمپ سدیم/پتاسیم برای یکپارچگی یونی لنفوسیت در شرایط مقاومت به انسولین و ذخایر پتاسیم تخلیه شده حیاتی است، بنابراین از ادامه چرخه لنفوسیت جلوگیری می کند [92].

4.3. منیزیم

منیزیم در بافت استخوانی سالم یافت می شود، این عنصر همچنین از انقباض عضلانی، انتقال عصبی، سلامت سیستم ایمنی و همچنین تولید انرژی سلولی و سنتز پروتئین پشتیبانی می کند. سطح طبیعی منیزیم سرم بین 1.8 تا 2.2 میلی گرم در دسی لیتر است [93]. منیزیم به عنوان یک کوفاکتور برای فعال سازی آنزیمی در مسیرهای بیوشیمیایی متعدد مانند گلیکولیز و چرخه کربس عمل می کند. این یک عامل کمکی برای سنتز ایمونوگلوبولین، کانورتاز C 03، سیتولیز وابسته به آنتی بادی، چسبندگی سلول های ایمنی، اتصال لنفوسیت IgM، پاسخ ماکروفاژها به لنفوکین ها و چسبندگی سلول های T یا B است [94].

4.4. اهن

آهن بخش مهمی از هموگلوبین گلبول قرمز است که انتقال اکسیژن را تضمین می کند و به متابولیسم انرژی در تمام بافت ها به عنوان یک محیط انتقال الکترون کمک می کند. آهن همچنین بخش یکپارچه بسیاری از سیستم های آنزیمی است که تنظیم/تکثیر سلولی، سنتز DNA و انتقال الکترون در میتوکندری را تنظیم می کند. آهن با سایر مواد معدنی بدن به دلیل عدم وجود فرآیند فیزیولوژیکی دفع متفاوت است. محدوده مقدار نرمال 60-170 میکروگرم در دسی لیتر است [95]. آهن تا حدودی منحصر به فرد است که در ایمنی تغذیه ای شرکت می کند، یعنی خروج فعال آهن از گردش خون در پاسخ به عفونت [96].

آهن هم در ماکروفاژها و هم در نوتروفیل ها زمانی که به مقدار زیاد وجود داشته باشد و به درستی در فریتین ذخیره نشود، پیش التهابی است، بنابراین حذف عوامل بیماری زا را به قیمت سطوح بالاتر التهاب بافت تقویت می کند [97]. آهن همچنین به طور انتخابی تمایز و فعالیت سلول‌های Th2 را از طریق سیگنال‌دهی INF افزایش می‌دهد، و همچنین به تعدیل Treg به دلیل عدم تعادل در گیرنده ترانسفرین CD71، پروتئین جذب‌کننده آهن کمک می‌کند [98]. اثر متضاد در سلول‌های B مشاهده می‌شود که آهن باعث تکثیر می‌شود [99]. با این حال، در پایین دست سیگنال‌دهی سلول‌های ایمنی، کمبود آهن منجر به کاهش پاسخ‌های آنتی‌بادی شد [100].

4.5. سایر مواد معدنی اصلی (فسفر، سدیم، کلرید، گوگرد)

در حال حاضر، تا زمانی که یک رژیم غذایی متعادل در جمعیت هدف حفظ شود، هیچ کمبود مهمی در این گروه از مواد معدنی وجود ندارد. به غیر از مشارکت آشکار در سیگنال‌دهی سلولی و متابولیسم انرژی، برهم‌کنش‌های بین فسفر و سیستم ایمنی بدن ناسازگار است. به طور مشابه، حتی اگر سدیم می تواند پاسخ های ماکروفاژهای التهابی و سلول های T را تقویت کند، شواهد ترجمه ای برای اثرات نمک رژیم غذایی بر ایمنی انسان کمیاب است [101]. کلرید، فراوان‌ترین آنیون در انسان، به طور فعال در فضای درون سلولی سلول‌های میلوئیدی مانند نوتروفیل‌ها و ماکروفاژها تجمع می‌یابد و از طریق اسید هیپوکلروس فاگولیزوزوم با هیدروژن پراکسید واکنش می‌دهد تا اسید هیپوکلروس دفاعی تولید کند [102].

گوگرد عمدتاً به شکل اسیدهای آمینه گوگرد از رژیم غذایی به دست می آید و از طریق متابولیت هایی مانند گلوتاتیون، هموسیستئین و تائورین به تنظیم سلامت ایمنی کمک می کند. گلوتاتیون شکل اصلی ذخیره‌سازی گوگرد در بدن است، زیرا نه سیستئین و نه متیونین ذخیره نمی‌شوند و هر اضافی به راحتی به سولفات اکسید می‌شود و در ادرار دفع می‌شود، اغلب به شکل متابولیت‌های فاز II فارماکوفورهای غذایی [103]. گوگرد همچنین با تولید سولفید هیدروژن بافت و کولون (میکروبیوتا) که شدت بیماری های مختلف ناشی از سیستم ایمنی را کاهش می دهد، به سلامت ایمنی کمک می کند [104]، اما می تواند در پاتوژنز بیماری های عفونی مانند سل مضر باشد [105].

4.6. سایر مواد معدنی کمیاب (روی، مس، سلنیوم، منگنز)

کمبود مواد معدنی به طور معمول در مناطق توسعه یافته دیده نمی شود مگر اینکه با پیری و اختلالات مزمن همراه باشد. بیماران مبتلا به کمبود اکتسابی معمولاً قادر به حفظ مصرف، جذب، متابولیسم یا دفع موثر مواد معدنی نیستند. با این حال، ارزیابی دقیق وضعیت مواد معدنی چالش برانگیز است زیرا اندازه‌گیری‌های رایج در کلینیک به طور مستقیم وضعیت مواد معدنی را در بافت‌های هدف که در آن مواد معدنی تمایل به تجمع دارند منعکس نمی‌کند [106]. اگرچه رژیم‌های غذایی سالم هزینه بیشتری دارند، اما به طور فزاینده‌ای آشکار می‌شود که بسیاری از نارسایی‌های تغذیه‌ای ناشی از ترجیح مصرف‌کننده از رژیم‌های غذایی کم‌مغذی و پرانرژی با همان قیمت است [107]. همراه با کاهش چشمگیر مصرف گوشت‌های اندام که در طول تاریخ به عنوان منبع خوبی از مواد معدنی برای جمعیت همه‌چیزخوار عمل می‌کردند [108]، ممکن است ناکافی‌های مواد معدنی کمیاب انتخاب شده همچنان مورد انتظار باشد. خطرات تغذیه ای برای کمبود مواد معدنی شامل کمبود مصرف گوشت، فیتات های رژیمی اضافی (حبوبات، دانه ها، غلات کامل) یا اگزالات ها (ترشک، اسفناج، بامیه، آجیل و چای) است. اختلال در جذب گوارشی به دلیل بیماری‌های مزمن گوارشی و متابولیک معمولاً با توزیع مجدد ذخایر معدنی بدن به دور از اپیتلیوم در روده و پوست خود را نشان می‌دهد، بنابراین امکان افزایش اختلالات خود ایمنی مرتبط با این بافت‌ها را فراهم می‌کند [109].

در میان مواد معدنی مورد بحث، روی در نیاز خود به چندین کلاس از آنزیم‌های کاتالیزوری مانند متالوپروتئینازهای ماتریکس، الکل دهیدروژناز کبد، کربنیک انیدراز و پروتئین‌های انگشت روی رونویسی برجسته است. روی در سلامت باروری [110] و سیستم ایمنی بدن بسیار حیاتی است، جایی که تأثیر قابل توجهی بر عملکرد طبیعی ماکروفاژها، نوتروفیل ها، سلول های کشنده طبیعی و فعالیت مکمل دارد، اما نمی توان آن را در بدن ذخیره کرد و باید به طور مداوم دوباره پر شود. [109]. کمبود روی یک عامل خطر برای یکپارچگی سد اپیتلیال، هم در پوست، هم در روده (اسهال) و هم در ریه ها (عفونت های ویروسی) است. اثرات ایمنی تا حدی به واسطه فعال‌سازی و بلوغ نادرست سلول‌های T و B و نسبت نامتعادل در جهت فنوتیپ‌های پیش التهابی Th1 و Th17 ایجاد می‌شود [111]. افزایش جذب روی در سلول‌های ایمنی فعال شده و دور از گردش خون و بافت‌های اپیتلیال ممکن است برای اطمینان از رونویسی و ترجمه پروتئین‌های فاز حاد ضروری باشد، اما بیشتر ذخایر موجود را تخلیه می‌کند [112].

مس یک کوفاکتور برای سیتوکروم c اکسیداز است، آنزیم انتهایی در زنجیره انتقال الکترون که برای فسفوریلاسیون اکسیداتیو حیاتی است. این امر کاربرد مس را برای عملکرد مناسب اندام‌ها و فرآیندهای متابولیک، تحریک سیستم ایمنی برای مبارزه با عفونت‌ها و ترمیم بافت‌های آسیب دیده تعیین می‌کند [113]. ارتباط آن با سیستم ایمنی توسط متابولیسم آهن و پروتئین انجام می شود، زیرا سرولوپلاسمین حاوی مس یک جزء آنتی اکسیدانی مهم فرواکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز گلبول قرمز و دیامین اکسیداز است [114]. کمبود مس با اختلال در تکثیر لنفوسیت‌های T، کاهش تولید IL{3}} و کاهش فعالیت فاگوسیت‌ها، لنفوسیت‌های B و سلول‌های کشنده طبیعی مرتبط است [115]. در حضور التهاب، غلظت مس و سرولوپلاسمین پلاسما افزایش می یابد و در نتیجه محافظت در برابر عوامل بیماری زا و رادیکال های اکسیژن افزایش می یابد.

رابطه بین مواد معدنی باقیمانده و عملکرد ایمنی کمتر در انسان مستند شده است. سلنیوم بخشی از سیستم های آنزیمی گلوتاتیون پراکسیداز و یدوتیرونین دیودیناز است و سطح سلنیوم پلاسما با تعداد CD4 پلاس و تمایز سلول های CD4 به علاوه T به سلول های Th1 ارتباط دارد [116]. منگنز هم فاکتور چندین پروتئین از جمله سوپراکسید دیسموتاز است [117]. ید (سنتز هورمون‌های تیروئید)، مولیبدن (بیوانرژیک‌های میتوکندری)، کروم (متابولیسم گلوکز و لیپید) و فلوئور (سلامت استخوان) ممکن است تأثیراتی بر سلامت ایمنی داشته باشند، اما اینها به خوبی تعریف نشده‌اند. روی و مس هر دو نمونه‌های کلاسیکی از ریزمغذی‌ها هستند که در طول شروع و رفع فرآیند التهابی در بافت‌ها تغییرات فضایی و زمانی ایجاد می‌کنند [118]. افزایش جذب روی و مس به سلول های ایمنی در زمان عفونت یا فعال شدن سیستم ایمنی، دفاع میزبان را در برابر پاتوژن ها با سمیت مستقیم تقویت می کند، همچنین افزایش غیرمستقیم در تشکیل رادیکال های آزاد و فعال شدن آنزیم های مرکزی در متابولیسم سلولی [119]. شواهد اخیر نشان می دهد که عناصر کمیاب دیگری مانند سلنیوم، منگنز یا مولیبدن ممکن است در فرآیندهای مشابه شرکت کنند و افزایش های گذرا مشابهی را در سلول های ایمنی فعال شده بیان کنند [120].

5. تغییرات در محتوای معدنی غذاها

اهلی شدن محصولات زراعی منجر به تلفات قابل توجهی در تنوع زیستی (بسته محصول)، کربوهیدرات های پیچیده، ریز مغذی ها و فیبر غذایی در رژیم های غذایی مدرن شد [20]. توانایی محدود برای جذب، ذخیره و متابولیسم این مواد مغذی به دلیل تأثیرات محیطی یا خاک، شرایط اجتماعی-اقتصادی و وضعیت سلامتی ممکن است منجر به ایجاد کمبودهای معدنی متعدد در جمعیت‌های حساس شود [121]. در حالی که استراتژی‌های غنی‌سازی مواد غذایی مطمئناً به رایج‌ترین کمبودهای شناسایی شده (آهن، روی، ید) کمک می‌کند، اما فرصت‌های مهم برای مقابله با سوء تغذیه مواد معدنی متعدد با هدف قرار دادن غذاها برای مواد مغذی منفرد از دست می‌رود [21].

5.1. تولید مواد غذایی کشاورزی

ارزش غذایی غذاهای گیاهی و حیوانی طی رویدادهای اهلی سازی و پرورش انتخابی در سراسر جهان تغییر کرد. چگالی انرژی غذاهای روزمره به شکل افزایش احتباس کالری، هم در گیاهان (انباشته شدن کربوهیدرات ها به هزینه پروتئین و محتوای مواد معدنی [122]) و هم در حیوانات (انباشته شدن چربی اشباع شده و کلسترول به قیمت چربی غیراشباع) به طور چشمگیری افزایش یافته است. و مواد معدنی [123]).

پیشرفت‌های فن‌آوری که امکان تولید قندها و روغن‌های تصفیه‌شده را فراهم می‌کند، چگالی انرژی بالای غذاهای فرآوری‌شده را نیز افزایش داد، اما مقدار ناچیزی از ریزمغذی‌ها را به رژیم غذایی انسان کمک کرد. این انتقال یک رژیم غذایی مدرن پر انرژی را تشکیل داد که در آن کل انرژی غذا از 51.8 درصد کربوهیدرات، 32.8 درصد چربی و 15.4 درصد پروتئین مشتق می شود [124]. در نهایت، گوشت های غلیظ اندام (کله پاچه) مانند جگر، قلب، کلیه، مغز، خراطین، روده و نان های شیرین (تیموس و لوزالمعده) از بسیاری از رژیم های غذایی مدرن خارج شده اند [108]. این بافت ها معمولاً حاوی مقادیر بیشتری از مواد معدنی نسبت به ماهیچه های اسکلتی هستند، همانطور که برای گوشت گاو [125] و بره [126] نشان داده شده است.

اطلاعات محدودی برای تخمین سهم گروه های غذایی مختلف در مصرف مواد معدنی در سطح جمعیت در دسترس است. برای چند ماده معدنی منتخب مانند فسفر، پتاسیم، منیزیم، روی، مس و منگنز، داده‌های قدیمی‌تر از خانواده‌های بریتانیایی نشان می‌دهد که کل غذاهای گیاهی و میوه‌ها و سبزیجات در رژیم غذایی روزانه 37 درصد و 14 درصد فسفر، 60 درصد و به ترتیب 45 درصد پتاسیم، 65 درصد و 28 درصد منیزیم، 36 درصد و 11 درصد روی، 61 درصد و 24 درصد مس و 93 درصد و 27 درصد منگنز [127]. با این حال، این اعداد به طور قابل توجهی تحت تأثیر کاهش منظم محتوای مواد معدنی میوه‌ها و سبزیجات هستند، همانطور که برای بریتانیا (سدیم، کلسیم، منیزیم، مس و آهن بین سال‌های 1940 تا 2019)، ایالات متحده آمریکا (کلسیم، فسفر، مس و آهن بین 1950-2009)، فنلاند (پتاسیم، منگنز، روی و مس بین 1970-2000)، استرالیا (آهن و روی بین سال های 1980-2000) همانطور که اخیراً خلاصه شده است [21] (جدول 2).

5.2. دسترسی زیستی، تقویت، و دستورالعمل های غذایی

افزایش قابل توجه اخیر در غذاهای جایگزین گیاهی و مبتنی بر پروتئین کشت سلولی ناشناخته دیگری در وضعیت سلامت مواد معدنی جمعیت هایی است که مقادیر قابل توجهی از این محصولات را مصرف می کنند زیرا اکثر مواد معدنی موجود در غذاهای کامل حیوانی و گیاهی در مجتمع های بیولوژیکی متشکل از کوآنزیم ها و کوآنزیم ها وجود دارد. فعال کننده های عناصر کمیاب

این محدودیت‌های بیشتری را برای جذب، تقویت و مکمل‌سازی مستقیم با ریزمغذی‌ها، به‌ویژه در میان نوزادان و کودکان با رشد سریع ایجاد می‌کند [121]. به این دلایل، غنی سازی غذاها با ریزمغذی ها اغلب برای ید، آهن و همچنین ویتامین های A و D و چندین ویتامین B (تیامین B1، ریبوفلاوین B2 و نیاسین B3) انجام می شود. علاوه بر این، افزایش دسترسی به غذاهای مغذی، از جمله محصولات غنی شده با ریز مغذی ها (به ویژه برای آهن، کلسیم، روی و فولات)، از کفایت رژیم غذایی برای اکثر افراد در جمعیت های در حال توسعه حمایت می کند [128]. با این حال، مکمل‌های ریز مغذی مفید، با افزایش خطر سلامتی یا عدم مزایای سلامتی اضافی برای جمعیت‌های خاص همراه است، همانطور که در محیط‌های بالینی برای کشورهایی با بار بومی بالای بیماری‌های عفونی نشان داده شده است [129,130]، یا در چندین متاآنالیز اخیر انجام شده در صنعتی نشان داده شده است. کشورها [131,132].

مواد معدنی در ماتریس های غذایی بیشتر به ترکیبات آلی و معدنی مختلف (چند شکل) متصل می شوند که مستقیماً بر حلالیت، جذب و فراهمی زیستی آنها تأثیر می گذارد. فرآوری مواد غذایی می تواند تأثیر قابل توجهی بر فراهمی زیستی مواد معدنی داشته باشد، هم در جهت از دست دادن یا کاهش برگشت ناپذیر، و هم به ندرت در جهت افزایش جذب [133]. محلی سازی و فعالیت کانال های یونی، پروتئین های حمل و نقل و یکپارچگی اپیتلیال در نواحی هدف دستگاه گوارش نیز می تواند به طور قابل توجهی جذب مواد معدنی توسط میزبان را تعدیل کند. در مواردی که کیلاسیون مواد معدنی به فیتات ها، پلی فنول ها، تانن ها، لکتین ها، فیبرهای غذایی و پروتئین ها از جذب آنها در روده فوقانی جلوگیری می کند و انتقال این مواد معدنی به لومن روده بزرگ را افزایش می دهد، میکروبیوم روده ممکن است از طریق تولید کوتاه مدت فواید بیشتری ارائه دهد. اسیدهای چرب زنجیره ای، کاهش pH مجرا (اسیدی شدن)، و افزایش حلالیت مواد معدنی [134]. ارزیابی آنها در بافت های انسانی به غیر از مایعات بیولوژیکی چالش برانگیز است، زیرا سطوح سرم و مواد معدنی ادرار به طور دقیق محتوای ریز مغذی های بافت را منعکس نمی کند [82] (جدول 3).

دریافت سطوح بالاتر مواد معدنی از رژیم های غذایی متنوع و کامل برای یک فرد سالم بدون اختلالات مزمن گوارشی بسیار ساده است. انتخاب های غذایی ترجیحی عموماً با غذاهای پیشنهاد شده برای پیشگیری و بهبودی از اختلالات افسردگی [135] همپوشانی دارند، از جمله دوکفه ای (صدف، صدف، یا صدف)، گوشت اندام (جگر، طحال، کلیه ها یا قلب)، و سبزی های برگ دار. شاهی، اسفناج، خردل، شلغم، یا چغندر سوئیس). به عنوان بخشی از یک الگوی غذایی سالم، این انتخاب به خوبی با دستورالعمل‌های فعلی در مورد استفاده از غذاهای غنی از مواد مغذی برای برآوردن نیازهای روزانه مواد مغذی بدون مصرف کالری بیش از حد مطابقت دارد [136].

6. نتیجه گیری

عملکرد مهم مواد معدنی در کاربرد برای سلامت متابولیک و ایمنی را نمی توان نادیده گرفت. این امر به ویژه برای حالت های متابولیک مزمن و پیش التهابی که ایجاد و رفع آنها زمان می برد، کاربرد دارد. پیشرفت‌های اخیر در درک ما از جذب و فراهمی زیستی خاص برای هر ماده معدنی، فراوانی آن‌ها در گردش خون و بافت‌های هدف نشان‌دهنده یک سری پیشرفت‌های عمده در کشف اساس تغذیه‌ای مصرف مواد معدنی و کاربرد آن‌ها برای سلامت انسان است. با این حال، درک ما از محیط‌های محدودکننده متابولیک بافت‌های ملتهب، وابستگی حیاتی به گلیکولیز هوازی برای تامین انرژی سلول‌های ایمنی برای انجام عملکردهای ایمنی، و شار مواد معدنی به بافت‌های هدف و بازگشت به گردش خون در حمایت از این تغییرات بسیار تکه‌تکه است. .

ارتباط بین حالت های گذرا و دائمی مقاومت به انسولین مرتبط با اکثر اختلالات متابولیک و ایمنی تا حد زیادی مورد بررسی قرار نگرفته است، حتی اگر دانشی در مورد ارتباط بین دیابت نوع I و پاسخ ایمنی ضعیف وجود داشته باشد [137]. توزیع مجدد شارهای متابولیک در طول فعال‌سازی طولانی‌مدت ایمنی از پیروات به لاکتات (خارج از چرخه TCA به سمت تولید و بیوسنتز NADH)، گلوتامین به پیروات (برای جبران اولی) و سیترات (برای سنتز اضافه شده اسیدهای چرب و گونه‌های لیپیدی). ) منجر به تنظیم ناکارآمد برنامه های متابولیک تکاملی سلول های ایمنی می شود. مطالعات آینده ممکن است کشف کنند که این حالات متابولیک طیف گسترده‌تری از زیرجمعیت‌های سلولی را تعریف می‌کنند که نمونه‌ای از افراط‌های ماکروفاژی M1 و M2 هستند، و هم توسط مسیرهای التهابی (IL{3}}) و هم مسیرهای غیر التهابی (TNF-) و همچنین تعادل بین سیگنالینگ پالمیتات پیش التهابی (C16:0) ​​و پالمیتولات ضد التهابی (C16:1n7) [138]. جالب است بدانید که مهار آنزیم AST آسپارتات-آمینوترانسفراز که چرخه تکه تکه TCA را شنت می‌کند برای ترویج تنفس میتوکندریایی، مهار تولید اکسید نیتریک و IL{15}} و کاهش پلاریزاسیون ماکروفاژ M1 کافی است [139].

مراقبت تغذیه ای موفقیت آمیز از نتایج متابولیک و ایمنی با مواد معدنی ضروری یک هدف مهم است، زیرا بسیاری از کمبودها و نارسایی های مواد معدنی تشخیص و تعیین کمیت آنها دشوار است. مطالعات اخیر که با چندین ماده معدنی در زمینه مقاومت به انسولین، التهاب سیستمیک و واکسیناسیون انجام شده است، نیاز به بررسی بیشتر این مداخلات در محیط‌های بالینی [140] را برجسته می‌کند و بر استفاده از چندشکل مؤثرتر برای انتقال مواد معدنی به بافت‌های هدف تأکید می‌کند [106] ]. در آینده، هدف‌گیری دقیق وضعیت مواد معدنی انسان و سهم آن در سلامت کلی با مداخلاتی که برای نتایج فیزیولوژیکی مطلوب انتخاب شده‌اند، ممکن است برای شخصی‌سازی استراتژی‌های تغذیه‌ای که به مدیریت اختلالات مزمن سلامت و ارتقای سلامت مطلوب کمک می‌کنند، استفاده شود.

مشارکت نویسنده:

MA و SK مطالعه را در نظر گرفتند و محدوده کار را تشریح کردند. MA و SK جستجوهای ادبیات را انجام دادند و دستنوشته را نوشتند. JG داده های جدول و شکل را تحقیق و سازماندهی کرد. همه نویسندگان نسخه منتشر شده نسخه خطی را خوانده و با آن موافقت کرده اند.

منابع مالی:

این کار تا حدی توسط پروژه های هچ 1023927 (SK) موسسه ملی غذا و کشاورزی USDA پشتیبانی شد. MA تا حدودی توسط بورسیه پادشاهی عربستان سعودی از سوی نمایندگی فرهنگی سفارت سلطنتی عربستان سعودی (شماره کمک هزینه 21032019) حمایت شد.

بیانیه هیئت بررسی نهادی:

قابل اجرا نیست.

بیانیه رضایت آگاهانه:

قابل اجرا نیست.

بیانیه در دسترس بودن داده ها:

قابل اجرا نیست.

تضاد علاقه:

نویسندگان هیچ تضاد منافع را اعلام نمی کنند.

منابع

1. وانگ، ام سی; مک کارتی، سی. فرنباخ، ن. یانگ، اس. شپرد، ج. Heymsfield، SB Emergence of the Obesity Epidemic: 6-تجسم دهه با آواتارهای انسان نما. صبح. جی. کلین. Nutr. 2022، 115، 1189-1193. [CrossRef] [PubMed]

2. کانتلی، جی. اشکرافت، پرسش و پاسخ FM: ترشح انسولین و دیابت نوع 2: چرا سلول ها از کار می افتند؟ BMC Biol. 2015، 13، 33. [CrossRef]

3. اوهرن، م. لورن، BN; وانگ، جی بی. کیم، دی. مظفریان، دی. روندها و نابرابری ها در سلامت قلبی متابولیک در میان بزرگسالان ایالات متحده، 1999-2018. مربا. Coll. کاردیول. 2022، 80، 138-151. [CrossRef]

4. مک کنا، بی. کندی، NA; مهرکار، ع. روآن، ا. گالووی، جی. متیومن، جی. منسفیلد، KE; بچمن، ک. یتس، ام. براون، ج. و همکاران خطر پیامدهای شدید کووید-19 مرتبط با بیماری‌های التهابی ناشی از سیستم ایمنی و درمان‌های اصلاح‌کننده سیستم ایمنی: یک مطالعه همگروهی سراسری در پلتفرم OpenSAFELY. لانست روماتول. 2022، 4، e490–e506. [CrossRef]

5. بوتاری، ج. Mantzoros, CS به‌روزرسانی 2022 درباره اپیدمیولوژی چاقی و فراخوانی برای اقدام: از آنجایی که همه‌گیری کووید-19 آن در حال فروکش است، همه‌گیری چاقی و متابولیسم به خشم ادامه می‌دهد. متابولیسم 2022، 133، 155217. [CrossRef]

6. حباب، RM; بوتا، ZA شیوع و عوامل اجتماعی تعیین کننده اضافه وزن و چاقی در نوجوانان در عربستان سعودی: مروری سیستماتیک. کلین چاق ها 2020, 10, e12400. [CrossRef]

7. اوه، تی جی; لی، اچ. چو، دیدگاه‌های آسیای شرقی YM در ​​جراحی متابولیک و چاقی. J. بررسی دیابت. 2022، 13، 756-761. [CrossRef]

8. Calle, MC; فرناندز، التهاب ML و دیابت نوع 2. متاب دیابت. 2012، 38، 183-191. [CrossRef] [PubMed]

9. رانی، وی. دیپ، جی. سینگ، RK; پاله، ک. یاداو، استرس اکسیداتیو UCS و اختلالات متابولیک: پاتوژنز و راهبردهای درمانی. زندگی علمی. 2016، 148، 183-193. [CrossRef] [PubMed]

10. تکاچنکو، او. پولیشچوک، آی. گورچاکوا، ن. Zaychenko، H. سندرم متابولیک و اختلالات متابولیسم لیپید: جنبه های مولکولی و بیوشیمیایی. Acta Fac. پزشکی نایسنسیس 2020، 37، 5-22. [CrossRef]

11. اندرسن، سی جی; مورفی، KE; فرناندز، ML تاثیر چاقی و سندرم متابولیک بر ایمنی

12. Adv. Nutr. 2016، 7، 66-75. [CrossRef] [PubMed] 12. Ginhoux, F.; Guilliams، M. بافتی مقیم ماکروفاژ آنتوژن و هموستاز. مصونیت 2016، 44، 439-449. [CrossRef] [PubMed]

13. Medzhitov، R. ریشه و نقش فیزیولوژیکی التهاب. طبیعت 2008، 454، 428-435. [CrossRef] [PubMed]

14. دی فانو، م. بارتولینی، دی. تورتویولی، سی. ورمگلی، سی. ملارا، م. گالی، اف. موردولو، جی. پلاستیسیته بافت چربی در پاسخ به نشانه های پاتوفیزیولوژیک: پیوندی بین چاقی و بیماری های همراه آن. بین المللی جی. مول. علمی 2022, 23, 5511. [CrossRef]

15. Fajgenbaum، DC; ژوئن، طوفان سیتوکین CH. N. Engl. جی. مد. 2020، 383، 2255-2273. [CrossRef]

16. راتیناساباپاتی، تی. Sakthivel، LP; Komarnytsky، S. حمایت گیاهی از سلامت تنفسی در طول شیوع ویروس. جی. آگریک. مواد شیمیایی مواد غذایی 2022، 70، 2064–2076. [CrossRef]

17. Soderholm, AT; پدیکورد، سلول های اپیتلیال روده VA: در رابط میکروبیوتا و ایمنی مخاطی. ایمونولوژی 2019، 158، 267-280. [CrossRef]

18. ماریاتاسان، س. ویس، دی.اس. نیوتن، ک. مک براید، جی. اورورک، ک. روز-گیرما، م. لی، WP; واینراچ، ی. Monack، DM; Dixit، VM Cryopyrin در پاسخ به سموم و ATP، التهاب را فعال می کند. طبیعت 2006، 440، 228-232. [CrossRef]

19. آرپایا، ن. کمبل، سی. فن، X. دیکی، اس. ون در ویکن، جی. دروس، پ. لیو، اچ. کراس، جی آر. پففر، ک. صندوق، PJ; و همکاران متابولیت های تولید شده توسط باکتری های کامنسال، تولید سلول های T تنظیم کننده محیطی را تقویت می کنند. طبیعت 2013، 504، 451-455. [CrossRef]

20. کومارنیتسکی، س. رچین، اس. ونگ، CI; لیلا، MA سود و زیان تولید مواد غذایی کشاورزی: ​​پیامدها برای قرن بیست و یکم. آنو. Rev. Food Sci. تکنولوژی 2022، 13، 239-261. [CrossRef]

21. Mayer, A.-MB; ترنچارد، ال. Rayns, F. تغییرات تاریخی در محتوای معدنی میوه و سبزیجات در بریتانیا از 1940 تا 2019: نگرانی برای تغذیه و کشاورزی انسان. بین المللی J. Food Sci. Nutr. 2022، 73، 315-326. [CrossRef] [PubMed]

22. R˝oszer، T. درک ماکروفاژ اسرارآمیز M2 از طریق نشانگرهای فعال سازی و مکانیسم های موثر. واسطه التهاب 2015, 2015, e816460. [CrossRef] [PubMed]

23. موری، پی جی; آلن، جی. Biswas, SK; فیشر، EA؛ Gilroy، DW; گوردت، اس. گوردون، اس. همیلتون، جی. ایواشکف، LB; لارنس، تی. و همکاران فعال‌سازی و قطبش ماکروفاژها: نام‌گذاری و دستورالعمل‌های تجربی. مصونیت 2014، 41، 14-20. [CrossRef] [PubMed]

24. لارنس، تی. Gilroy، DW التهاب مزمن: شکست در حل؟ بین المللی J. Exp. پاتول. 2007، 88، 85-94. [CrossRef]

25. Nijhuis، J. رنسن، اس اس; اسلاتس، ی. ون دیلن، FMH; بورمن، WA; Greve، JWM ​​نوتروفیل فعال سازی در چاقی مرضی، فعال سازی مزمن التهاب حاد. چاق ها (Silver Spring) 2009، 17، 2014–2018. [CrossRef] [PubMed]

26. Hotamisligil، GS Inflammation و Metabolic Disorders. Nature 2006، 444، 860–867. [CrossRef]

For more information:1950477648nn@gamil.com