Журнал расстройств питания и терапии

Абстрактный

Питание и здоровье 2017: Дефицит витамина А способствует воспалению путем индукции цитокинов 2 типа в экспериментальной мышиной модели астмы, вызванной овальбумином - Дун Ли - Университет Цзилинь

Донг Ли

Астма представляет собой серьезную угрозу общественному здравоохранению, поскольку ею страдают более 300 миллионов человек по всему миру. Астма, особенно аллергическая астма, вызванная аллергенами, связана с эозинофильным воспалением дыхательных путей и повышенным уровнем сывороточного IgE. Хотя были проведены обширные экспериментальные и человеческие исследования механизмов астматического воспаления дыхательных путей, воспаления и ремоделирования, для полного изучения этого процесса требуется еще много работы. В настоящее время принято считать, что цитокины хелперных Т-клеток 2-го типа (Th2) (включая интерлейкин (IL)-4, IL-5 и IL-13), также известные как цитокины 2-го типа, поскольку их основным источником являются клетки Th2 и врожденные лимфоидные клетки 2-го типа, играют важную роль в патогенезе астмы.

 

Постановка проблемы: дефицит витамина А (ВА) является одним из наиболее распространенных состояний неполноценного питания. Актуальные исследования показали, что ВА играет важнейшую роль в иммунном балансе, недостаток ВА может привести к усиленному иммунному ответу 2-го типа, характеризующемуся повышенной продукцией цитокинов 2-го типа и инфильтрацией и активацией врожденных лимфоидных клеток 2-го типа. Устойчивые ответы 2-го типа играют защитную роль в борьбе с инфекцией, но играют патологическую роль при астматическом заболевании. Методология и теоретическое соответствие: для изучения роли ВА в астматическом заболевании мы использовали модель мышиной астмы, вызванной овальбумином, и наблюдали патологические изменения между мышами, получавшими диету с дефицитом и достаточным содержанием ВА. Мы также измерили экспрессию цитокинов 2-го типа, чтобы выявить потенциальный механизм. Результаты: наши результаты показали, что дефицит ВА усугубляет воспаление легких, вызванное овальбумином, посредством индукции продукции цитокинов 2-го типа. Заключение и значимость: Дефицит ВА или, в большей степени, недоедание могут способствовать росту распространенности астмы.

 

Given the well-established contribution of mal-nutrition to dysfunctions of system , we reasoned that VA deficiency (VAI) could also be exacerbate ovalbumin-induced asthma in mice. to guage the effect of VA in asthma, we gave male C57 mouse normal diet or VA-deficient diet from day 0; we then sensitized the mice with ovalbumin plus adjuvant or PBS on day 14; the mice were challenged with ovalbumin or PBS for 3 times on days 22, 23, and 24; and eventually , all the mice we sacrificed 48 h after the last challenge. Mice that received a VAI diet alone didn't develop lung inflammation, but in ovalbumin-sensitized and ovalbumin-challenged groups, mice from VAI group had significantly more severe lung inflammation compared to mouse with a traditional diet. VAI groups were also with higher IgE serum levels (2.98 μg/ml) compared with control groups (1.95 μg/ml) after ovalbumin challenges.

 

Data reported during this work reveal a previously unrecognized effect and mechanism by which VAI exacerbates ovalbumin-induced asthma in mice. VA had significant effect on the immune reaction during this asthma mouse model. VAI mice had more severe lung inflammation, more neutrophil and eosinophil infiltration to the airway, and more type 2 cytokines and IgE expressions. Although vitamin A deficiency itself doesn't induce asthmatic reaction, we found that IL-5 and IL-13 expressions were slightly enhanced, although the differences weren't significant. Nevertheless, VAI mice had significantly higher level of type 2 cytokines compared to regulate mice after challenged by ovalbumin. And neutralizing of IL-5 and IL-13 abolished the exacerbation.

 

Дефицит витамина А считался связанным с астматическими заболеваниями, уровень витамина А в сыворотке был ниже у пациентов с астмой, чем у здоровых лиц, и поэтому концентрация астмы в сыворотке также отрицательно коррелировала с тяжестью заболевания. Но основные механизмы в значительной степени неизвестны; предыдущие исследования показали противоречивые результаты. Исследования ex vivo показали, что витамин А и его метаболит ретиноевая кислота необходимы для пролиферации и цитотоксичности Т-клеток, а витамин А необходим для поляризации Т-хелперов типа 2. Тем не менее, другие исследования in vivo сообщили, что витамин А необходим для ILC типа 1 и 3, но не для ILC типа 2. Эти результаты свидетельствуют о том, что витамину А может потребоваться различное воздействие на клетки-хелперы со стороны врожденной и адаптивной иммунной системы. Эта работа показала, что у мышей VAI увеличилась продукция цитокинов типа 2, особенно IL-5 и IL-13. Цитокины типа 2 могут усиливать продукцию IgE из В-клеток, влияя на переключение изотопов. И ИЛ-5 может привлекать и активировать эозинофилы, чтобы вызвать эозинофильное воспаление. Оба они являются ключевыми факторами астмы. Но точные источники этих цитокинов все еще нуждаются в дальнейшем исследовании; врожденные лимфоидные клетки типа 2 могут быть одними из основных источников этих цитокинов. Тем не менее, состояния недоедания, такие как дефицит витамина А, оказывают своего рода воздействие на иммунную систему; все еще требуются дополнительные исследования, чтобы полностью это узнать.

 

Астматические заболевания являются проблемами общественного здравоохранения, особенно в западных странах, из-за связанной с ними заболеваемости и нагрузки на систему здравоохранения, и поэтому распространенность астмы резко возросла в западных странах с 1970-х годов. Была выдвинута гипотеза, что этот рост обусловлен изменением рациона питания. Было хорошо установлено, что недоедание является одной из основных причин дисфункций системы. Недавние отчеты показали, что уровень витамина А отрицательно связан с опасностью развития астмы. Наша работа предоставила дополнительные доказательства того, что витамин А играет важную роль в астматических заболеваниях, и выявила, что механизм включает в себя улучшенную выработку цитокинов типа 2. Эти результаты могут обеспечить новую стратегию профилактики и лечения астматических заболеваний.

Эта работа частично представлена ​​на 9- ^м  Международном конгрессе по питанию и здоровью , который проходил 20–21 февраля 2017 года в Берлине, Германия.