Tema del mes

Los micronutrientes y el sistema inmune

febrero 1, 2014

file

La función del sistema inmunitario es proteger el organismo de influencias dañinas externas como pueden ser, por ejemplo, los microorganismos. Las respuestas inmunitarias dan lugar a inflamaciones que sirven para eliminar cuerpos extraños o células anómalas. Si el sistema inmunitario no reacciona debidamente, pueden aparecer efectos no deseados como una mayor propensión a las infecciones, en el caso de una respuesta insuficiente, o bien alergias, inmunodeficiencias e inflamaciones crónicas, en el caso de una respuesta exagerada. Para cumplir sus diferentes funciones de protección y señalización, el sistema inmunitario necesita disponer de una cantidad suficiente de micronutrientes. Una deficiencia de los mismos afecta básicamente al sistema inmune inespecífico (innato) y al específico (adaptativo).

El estado físico y psíquico de una persona influye enormemente en la actividad del sistema inmunitario. La presencia de enfermedades (inflamatorias) crónicas o someter a menudo el cuerpo a esfuerzos (ya sea por el trabajo o por la práctica de deportes de alto rendimiento) puede producir un aumento permanente de la actividad del sistema inmunitario y, consecuentemente, una mayor demanda de micronutrientes. Los más importantes son las vitaminas, los oligoelementos y los ácidos grasos omega-3, ya que intervienen en la síntesis de componentes del sistema inmune (entre otros, inmuno- globulinas, citoquinas y enzimas) y, gracias a sus propiedades antioxidantes o antiinflamatorias, contribuyen al funcionamiento óptimo o regulan los procesos inmunitarios de las células. Para ello, los nutrientes interac- cionan en los diferentes procesos del sistema inmunitario y se complementan entre sí.

Vitaminas antioxidantes

Como antioxidante liposoluble, la vitamina E es capaz de proteger los lípidos de los componentes de las membranas celulares contra el ataque de los radicales libres (por ejemplo, especies altamente reactivas de oxígeno) que se producen en el organismo debido a reacciones inmunológicas y a la influencia de factores ambientales. Los resultados experimentales sugieren que la vitamina E también puede estimular directa- mente el sistema inmunitario (1), actúando principalmente sobre los mastocitos, que pertenecen a los glóbulos blancos (leucocitos), (2) y desempeñando un papel importante en la cicatrización de heridas, en la defensa contra agentes patógenos y en las alergias. Los mastocitos se activan por la oxidación de las lipoproteínas derivada de la acción de mensajeros químicos proinflamatorios (citoquinas). Las células liberan mensajeros químicos que promueven procesos alérgicos inflamatorios. Se cree que la vitamina E afecta estos procesos en varios niveles. Por un lado, la vitamina E puede restringir la oxidación de las lipoproteínas gracias a su acción antioxidante y, por lo tanto, evitar la producción excesiva y la activación de los masto- citos. De este modo, es capaz de contrarrestar reacciones alérgicas debidas a una respuesta exacerbada del sistema inmune. Por otro lado, la vitamina E disminuye la producción de las citoquinas proinflamatorias que secretan los macrófagos (fagocitos) y sus células progenitoras (monocitos) (3). Además, la vitamina E parece actuar directamente sobre las células T (linfocitos colaboradores), por lo que podría mitigar la inflamación (4).

También la vitamina C antioxidante puede estimular el sistema inmunitario y atenuar la gravedad de las reacciones alérgicas (5). Su efecto sobre el sistema inmunitario ha sido investigado sólo parcialmente. Como antioxidante soluble en agua puede prevenir los daños oxidativos provocados en el interior de las células inmunitarias por las especies reactivas de oxígeno que se liberan al activarse la respuesta inmune (6). El contenido de vitamina C en las células inmunitarias disminuye como consecuencia de las infecciones. La vitamina C parece actuar directamente sobre los componentes celulares (células inmunes) y humorales (proteínas plasmáticas como, por ejemplo, los anticuerpos) del sistema inmunitario (7). Por lo tanto, es capaz de promover la actividad de los glóbulos blancos (leucocitos, linfocitos, células T) y de los macrófagos, alargar su función y estimular la liberación de interferón, un mensajero químico involucrado en la defensa contra los virus. Por otra parte, la vitamina C acelera la degradación de la histamina en la sangre, una sustancia que actúa como mensajero químico en las respuestas inflamatorias y que interviene en el desar- rollo de los síntomas del resfriado (2). Si bien el consumo de vitamina C en general no parece proteger contra los resfriados, varios estudios han aportado evidencia de que sí puede reducir la duración y la gravedad de las infecciones en el tracto respiratorio superior (8). Especialmente las personas que realizan temporalmente trabajos físicos pesados o están expuestas a temperaturas bajas, podría prevenir los resfriados mediante la ingesta regular de vitamina C. El consumo diario de 200 mg de esta vitamina podría aliviar los síntomas de las enfermedades respiratorias agudas en personas de edad avanzada (9).

El efecto del betacaroteno en el sistema inmune se basa principalmente en sus propiedades como anti- oxidante liposoluble. Durante los procesos inflamatorios se producen grandes cantidades de especies reactivas de oxígeno para neutralizar los agentes patógenos. En combinación con otros antioxidantes, el betacaroteno puede ayudar a regular los procesos oxidativos para, por un lado, combatir los agentes infecciosos y, por otro, evitar que haya un exceso de radicales libres que dañen las células inmunes (10).
Un tema que todavía no está claro y requiere más investigación es de qué manera el betacaroteno y otros carotenoides pueden contribuir a reforzar la respuesta inmune celular y humoral (11). De acuerdo con un estudio aleatorizado controlado realizado con mujeres postmenopáusicas, la ingesta diaria de una combi- nación de betacaroteno, luteína y licopeno, o de uno solo de estos carotenoides, puede ayudar a proteger contra el deterioro del material genético (ADN) de los linfocitos (12).

Vitamina A

La vitamina A (retinol) es importante para el desarrollo y la protección de la piel y las mucosas, las cuales forman la primera barrera de defensa frente a la entrada de agentes patógenos. Asimismo es relevante para el funcionamiento del sistema inmunitario adaptativo (13). El ácido retinoico es necesario para la actividad de varias células inmunes, por ejemplo para la división, el crecimiento y la diferenciación de las células T (14,15). La vitamina A también desempeña un papel clave en el movimiento de células T hacia el tejido, en la respuesta de los anticuerpos dependientes de células T (16) y en la maduración de los linfocitos (17). La deficiencia de vitamina A se ha asociado con un debilitamiento de las defensas contra la infección por pató- genos (18) y con una mayor susceptibilidad a infecciones de las vías respiratorias (19). Los estudios de- muestran además que el consumo de vitamina A puede aminorar los procesos inflamatorios, por ejemplo, en la zona de los bronquios y de los pulmones (20).

Vitaminas B

También las vitaminas B2, B6, B12 y el acido fólico (vitamina B9) parecen ser capaces de estimular la fun- ción de las células inmunes, como los linfocitos T y B o los macrófagos (21). La deficiencia de vitamina B2, por ejemplo, disminuye la capacidad de los macrófagos de unirse a los microorganismos (22). La vitamina B6 interviene en la formación de anticuerpos y en la respuesta inmune celular (23, 24) y ha demostrado ser útil en el tratamiento de enfermedades respiratorias inflamatorias (25). En niños con déficit de vitamina B12 y en sus madres se han detectado daños en el ADN de los leucocitos mononucleares. Estos daños se pudie- ron reparar mediante la administración de inyecciones de vitamina B12 (26).

La deficiencia de ácido fólico también puede debilitar el sistema inmunitario (27), por ejemplo, disminuyendo la formación de anticuerpos o de nuevas células inmunes. (28). Por otra parte, el ácido fólico regula la con- centración del aminoácido homocisteína que, en grandes cantidades, provoca daños en las células. En paci- entes con enfermedades autoinmunes crónicas, como la artritis reumatoide o la psoriasis, a menudo se observa un nivel alto de homocisteína (29), y en pacientes con enfermedades crónicas de la piel se recomi- enda un tratamiento con ácido fólico.

Vitamina D

La vitamina D modula la función del sistema inmune innato y adaptativo y puede contrarrestar las respu- estas infecciosas e inflamatorias especialmente exacerbadas (2). Muchas células del sistema inmune están provistas de receptores de vitamina D (31) y parecen necesitarla para desarrollarse y realizar sus funciones (30) . Esta vitamina aumenta la actividad de los macrófagos y monocitos que el cuerpo utiliza para defend- erse contra los microorganismos. También parece tener un papel decisivo en el control de infecciones al aumentar la concentración sanguínea de proteínas antimicrobianas producidas por el organismo (por ejem- plo, las alfa y beta-defensinas). Además, la vitamina D activa enzimas en los linfocitos T y B.

Los estudios epidemiológicos han puesto de manifiesto una asociación entre unos niveles bajos de vitamina D en la sangre y un mayor riesgo de sufrir diversas enfermedades autoinmunes como la esclerosis múltiple (32) o la diabetes mellitus tipo 1 (33). En estudios epidemiológicos y clínicos se ha demostrado que un nivel bajo de vitamina D está relacionado con un riesgo hasta un 40 % mayor de desarrollar infecciones respi- ratorias (34,35) o gripe (36). Un estudio aleatorizado controlado con pacientes inmunodeprimidos ha most- rado que la administración diaria de 4000 UI de vitamina D3 durante un año disminuyó la incidencia de in- fecciones respiratorias recurrentes (37).

Ácidos grasos omega-3

Las defensas del sistema inmune también dependen de un aporte suficiente de los ácidos grasos omega-3 ácido eicosapentanoico (EPA) y ácido docosahexanoico (DHA), que participan en la regulación de las in- flamaciones (38). Mientras que los ácidos grasos omega-3 constituyen la materia prima para la producción de sustancias antiinflamatorias similares a las hormonas (eicosanoides), los ácidos grasos omega-6 (princi- palmente el ácido araquidónico) se utilizan para la síntesis de eicosanoides proinflamatorios. Si el cuerpo obtiene cantidades suficientes de ácido eicosapentanoico, disminuye la concentración de ácido araquidónico y, por tanto, la cantidad de eicosanoides proinflamatorios (39,40). Como consecuencia, se reduce la formación de citoquinas proinflamatorias y la producción de especies reactivas de oxígeno que pueden dañar las células inmunes cuando están presentes en altas concentraciones. Las citoquinas proinflamatorias, entre las que se encuentran los interferones, la interleucina 1 (IL-1) y el factor de necrosis tumoral (TNF), son componentes importantes del sistema inmune; en concentraciones elevadas, sin embargo, pueden dar lugar a una respuesta inflamatoria excesiva y anómala. Los estudios aleatorizados controlados han revelado efectos beneficiosos del consumo de ácidos grasos omega-3 en forma de aceite de pescado en pacientes con artritis reumatoide: la hinchazón baja, el dolor se aplaca, la rigidez matutina disminuye y son necesarias menos cantidades de medicamentos (antiinflamatorios no esteroideos) (41,42).

Oligoelementos

El efecto del hierro en el sistema inmunitario depende principalmente de la concentración de éste en la sangre. La falta de hierro se ha asociado con varias alteraciones reversibles del sistema inmune (43) tales como los procesos proinflamatorios (44). En un estudio de intervención con niños anémicos, la administra- ción de hierro se relacionó con un menor número de infecciones (43). Por otra parte, el sistema inmune intenta quitar a los microbios el hierro que necesitan para vivir con el fin de combatir los patógenos (45). En cualquier caso, se recomienda evitar el consumo prolongado de altas dosis de hierro.

El zinc influye en el sistema inmunitario de varias maneras. Por un lado, su acción antioxidante protege las células inmunes de los daños oxidativos ocasionados por las especies reactivas de oxígeno. Esta función tiene un efecto más duradero en combinación con la vitamina C (46). Además, el zinc estimula el crecimi- ento, la maduración y la actividad de numerosas células inmunes, como los linfocitos B y T y las células asesinas naturales (47,48), y actúa como molécula de señalización para las células inmunes (49). La defi- ciencia de zinc puede reducir mucho la actividad de las células inmunes y la producción de anticuerpos. Especialmente en personas de edad avanzada, incluso una ligera deficiencia de zinc puede aumentar la propensión a las infecciones por virus y las enfermedades alérgicas (50). Varios estudios han demostrado que la suplementación de zinc podría compensar esta carencia, disminuir la propensión a enfermedades y reforzar el sistema inmune. Otro estudio ha sugerido que los suplementos de zinc en niños puede reducir en un 15 % la incidencia de infecciones agudas del tracto respiratorio inferior (51). Según las conclusiones de un metaanálisis, el zinc puede reducir los síntomas, la gravedad y la duración del resfriado cuando se sumi- nistra por vía oral en un plazo de 24 horas tras la aparición de los primeros síntomas (52).

El selenio actúa por una parte, como un antioxidante protegiendo contra las especies reactivas de oxígeno que se forman durante los procesos inmunológicos y que pueden dañar las células inmunes en altas con- centraciones; por otra, desempeña un papel fundamental en la regulación del sistema inmunitario y de los procesos inflamatorios (53). Como constituyente de las selenoproteínas, el selenio regula la transmisión de señales y la función de las células inmunes; por ejemplo, la activación de las células asesinas naturales y la formación de mensajeros químicos (citoquinas). La deficiencia de selenio puede contribuir a aumentar la propensión a infecciones bacterianas, a enfermedades víricas como la gripe (54) y a un mayor riesgo de complicaciones derivadas de las infecciones (55).

referencias

  1. Mocchegiani E. et al. Vitamin E-gene interactions in ageing and inflammatory age-related diseases: implications for treatment. A systematic review. Ageing Res Rev. Published online January 2014.
  2. Shaik-Dasthagirisaheb Y. B. et al. Role of vitamins D, E and C in immunity and inflammation. J Biol Regul Homeost Agents. 2013; 27(2):291-295.
  3. Munteanu A. and Zingg J. M. Cellular, molecular and clinical aspects of vitamin E on atherosclerosis prevention. Mol. Aspects Med. 2007; 28:538–590.
  4. Winkler C. et al. Vitamin C and E suppress mitogen-stimulated peripheral blood mononuclear cells in vitro. Int. Arch. Allergy Immunol. 2007; 142:127–132.
  5. Chambial S. et al. Vitamin C in Disease Prevention and Cure: An Overview. Indian J Clin Biochem. 2013; 28(4):314-328.
  6. Holmannová D. et al. Vitamin C and its physiological role with respect to the components of the immune system. Vnitr Lek. 2012; 58(10):743-749.
  7. Hemilä H. Vitamin C, respiratory infections and the immune system. Trends Immunol. 2003; 24(11):579-580.
  8. Douglas R. M. et al. Vitamin C for preventing and treating the common cold. Cochrane Database Syst Rev. 2004; (4):CD000980.
  9. Hunt C. et al. The clinical effects of vitamin C supplementation in elderly hospitalised patients with acute respiratory infections. Int J Vitam Nutr Res. 1994; 64(3):212-219.
  10. Puertollano M. A. et al. Dietary antioxidants: immunity and host defense. Curr Top Med Chem. 2011; 11(14):1752-1766.
  11. Chew B. P. and Park J. S. Carotenoid action on the immune response. J Nutr. 2004; 134(1):257-261.
  12. Zhao X. et al. Modification of lymphocyte DNA damage by carotenoid supplementation in postmenopausal women. Am J Clin Nutr. 2006; 83(1):163-169.
  13. Farhangi M. A. et al. Vitamin A supplementation and serum Th1- and Th2-associated cytokine response in women. J Am Coll Nutr. 2013; 32(4):280-285.
  14. Ertesvag A. et al. Retinoic acid stimulates the cell cycle machinery in normal T cells: involvement of retinoic acid receptor-mediated IL-2 secretion. J. Immunol. 2002; 169:5555–5563.
  15. Dawson H. D. et al. Direct and indirect effects of retinoic acid on human Th2 cytokine and chemokine expression by human T lymphocytes. BMC Immunol. 2006; 7:27.
  16. Ross A. C. Vitamin A and retinoic acid in T cell-related immunity. Am J Clin Nutr. 2012; 96(5):1166-1172.
  17. Buck L. et al. Intracellular signaling by 14-hydroxy-4, 14-retro-retinol. Science. 1991; 254:1654–1656.
  18. dos Santos-Valente E. C. et al. Assessment of nutritional status: vitamin A and zinc in patients with common variable immunodeficiency. J Investig Allergol Clin Immunol. 2012; 22(6):427-431.
  19. Jason J. et al. Vitamin A levels and immunity in humans. Clin Diagn Lab Immunol. 2002; 9(3):616-621.
  20. Reifen R. Vitamin A as an anti-inflammatory agent. Proc Nutr Soc. 2002; 61(3):397-400.
  21. Kjer-Nielsen L. et al. MR1 presents microbial vitamin B metabolites to MAIT cells. Nature. 2012; 491(7426):717-723.
  22. Mazur-Bialy A. L. et al. Riboflavin deprivation inhibits macrophage viability and activity - a study on the RAW 264.7 cell line. Br J Nutr. 2013; 110(3):509-514.
  23. Folkers K. et al. The activities of coenzyme Q10 and vitamin B6 for immune responses. Biochem Biophys Res Commun. 1993; 193(1):88-92.
  24. Talbott M. C. et al. Pyridoxine supplementation: effect on lymphocyte responses in elderly persons. Am J Clin Nutr. 1987; 46(4):659-664.
  25. Anogeianaki A Vitamins and mast cells. Int J Immunopathol Pharmacol. 2010; 23(4):991-996.
  26. Minnet C. et al Vitamin B12 treatment reduces mononuclear DNA damage. Pediatr Int. 2011; 53(6):1023-1027.
  27. Dawson H. D. et al Direct and indirect effects of retinoic acid on human Th2 cytokine and chemokine expression by human T lymphocytes. BMC Immunol. 2006; 7:27.
  28. Dhur A. Folate status and the immune system. Prog Food Nutr Sci. 1991; 15(1-2):43-60.
  29. Gisondi P. Folic acid in general medicine and dermatology. J Dermatolog Treat. 2007; 18(3):138-146.
  30. Prietl B.et al. Vitamin D and immune function. Nutrients. 2013; 5(7):2502-2521.
  31. Peelen E. et al. Effects of vitamin D on the peripheral adaptive immune system: a review. Autoimmun Rev. 2011; 10(12):733-743.
  32. Ascherio A. et al. Vitamin D and multiple sclerosis. Lancet Neurol. 2010; 9(6):599-612.
  33. Hyppönen E. et al. Intake of vitamin D and risk of type 1 diabetes: a birth-cohort study. Lancet. 2001; 358(9292):1500-1503.
  34. Ginde A. A. et al. Association between serum 25-hydroxyvitamin D level and upper respiratory tract infection in the Third National Health and Nutrition Examination Survey. Arch Intern Med. 2009; 169(4):384–390.
  35. Laaksi I. et al. An association of serum vitamin D concentrations below 40 nmol/L with acute respiratory tract infection in young Finnish men. Am J Clin Nutr. 2007; 86(3):714–717.
  36. Cannell J. J. et al. Epidemic influenza and vitamin D. Epidemiol Infect. 2006; 134(6):1129–1140.
  37. Bergmann P. et al. Vitamin D3 supplementation in patients with frequent respiratory tract infections: a randomised and double-blind intervention study. BMJ open. 2012; 2(6): e001663.
  38. Calder P. C. n-3 polyunsaturated fatty acids, inflammation, and inflammatory diseases. Am J Clin Nutr. 2006; 83(6 Suppl):1505S-1519S.
  39. Simopoulos A. P. Omega-3 Fatty Acids in Inflammation and Autoimmune Diseases Journal of the American College of Nutrition: 2002; 21(6):495–505.
  40. Irons R. and Fritsche K. L.Omega-3 Polyunsaturated Fatty Acids Impair In Vivo Interferon-Gamma Responsiveness via Diminished Receptor Signaling. J Infect Dis. 2005; 191(3):481-486.
  41. Adam O. et al. Anti-inflammatory effects of a low arachidonic acid diet and fish oil in patients with rheumatoid arthritis. Rheumatol Int. 2003; 23(1):27-36.
  42. Berbert A. A. et al. Supplementation of fish oil and olive oil in patients with rheumatoid arthritis. Nutrition. 2005; 21(2):131-136.
  43. Oppenheimer S. J. Iron and its relation to immunity and infectious disease. J Nutr. 2001; 131(2S-2):616S-633S; discussion 633S-635S.
  44. Fan Y. et al. Iron deficiency activates pro-inflammatory signaling in macrophages and foam cells via the p38 MAPK-NF-?B pathway. Int J Cardiol. 2011; 52(1):49-55.
  45. Cassat J. E. and Skaar E. P. Iron in infection and immunity. Cell Host Microbe. 2013; 13(5):509-519.
  46. Maggini S. et al Selected vitamins and trace elements support immune function by strengthening epithelial barriers and cellular and humoral immune responses. Br J Nutr. 2007; 98(S1):S29-35.
  47. Shephard R. J.and Shek P. N. Immunological hazards from nutritional imbalance in athletes. Exerc Immunol Rev. 1998; 4:22-48.
  48. König D. et al. Zinc, iron, and magnesium status in athletes – influence on the regulation of exercise-induced stress and immune function. Exerc Immunol Rev. 1998; 4:2-21.
  49. Haase H. and Rink L. The immune system and the impact of zinc during aging. Immun Ageing. 2009; 6:9.
  50. Haase H. et al. Correlation between zinc status and immune function in the elderly. Biogerontology. 2006; 7(5-6):421-428.
  51. Brown K. H. et al. Preventive zinc supplementation among infants, preschoolers, and older prepubertal children. Food Nutr Bull. 2009; 30(1):S12-S40.
  52. Singh M. and Das R. R. Zinc for the common cold. Cochrane Database Syst Rev. 2013; 6:CD001364.
  53. Huang Z. The role of selenium in inflammation and immunity: from molecular mechanisms to therapeutic opportunities. Antioxid Redox Signal. 2012; 16(7):705-743.
  54. Harthill M. Review: micronutrient selenium deficiency influences evolution of some viral infectious diseases. Biol Trace Elem Res. 2011; 143(3):1325-1336.
  55. Iglesias P. et al. Selenium and kidney disease. J Nephrol. 2013; 26(2):266-272.