Korzyści immunologiczne wynikające ze spożycia grzybów

Opisano badanie nieterapeutyczne. Jest to badanie interwencyjne na dwóch poziomach spożycia grzybów. Liczba osobników i testy eksperymentalne są wybierane jako badanie pilotażowe w celu wygenerowania poziomu dawki i skuteczności. Osoby w wieku od 21 do 50 lat zostaną zwerbowane i zapewnią podstawowe pobranie krwi. Suplementacja grzybami będzie trwała przez 4 tygodnie na dwóch poziomach 85 g (3 uncje) i 170 g (6 uncji). Odporność zmienia się dość szybko; we wczesnych badaniach badacze zauważyli zmiany już po 3 dniach. Krew jest pobierana ponownie po 4 tygodniach. Komórki jednojądrzaste krwi obwodowej są izolowane z krwi i używane świeżo wyizolowane lub hodowane w autologicznej surowicy przez 24 godziny lub przez 10 dni. Świeżo wyizolowane komórki zostaną użyte do zliczenia wartości wyjściowych limfocytów T γδ i komórek NK. Po 24 godzinach stymulacji mitogenem o szerokiej podstawie pożywkę hodowlaną zbiera się i bada pod kątem cytokin wydzielanych do pożywki hodowlanej oraz aktywacji i proliferacji komórek NK. Na koniec komórki zbiera się po 10 dniach i bada pod kątem aktywacji i proliferacji limfocytów T γδ.

Konsumenci skorzystają, wiedząc, że z grzybów można czerpać korzyści zdrowotne. Potencjalnie pobudzi to sprzedaż grzybów i zwiększy różnorodność spożywanych grzybów.

Limfocyty T γδ znajdują się w nabłonkowych wyściółkach płuc, jelit i dróg rodnych i chociaż ich liczba nie jest dokładnie znana, jest ich znacznie więcej niż krążących limfocytów T αβ. Limfocyty T γδ nie są aktywowane w taki sam sposób jak komórki αβ, są aktywowane bardziej jak komórki wrodzonego układu odpornościowego, poprzez rozpoznawanie wzorców molekularnych związanych z patogenem (1,2). Rozpoznawanie wzorców molekularnych związanych z patogenem jest raczej niespecyficzne, ale bardzo skuteczne. Na przykład fosforan prenylu jest cząsteczką mającą wzór rozpoznawany przez receptory komórek T γδ. Interakcja fosforanu prenylu z receptorem limfocytów T γδ powoduje proliferację limfocytów T γδ; ekspresja markerów aktywacji powierzchni komórki, takich jak receptory cytokin; i wreszcie synteza i wydzielanie cytokin niezbędnych do komunikowania się z innymi gałęziami układu odpornościowego. Badacze postawili hipotezę, że spożywanie grzybów spowoduje większą proliferację po stymulacji, a także zwiększy ich zdolność do aktywacji, zdefiniowaną tutaj jako wydzielanie cytokin i ekspresja markera powierzchniowego komórki.

Drugą cechą komórek T γδ jest ich zdolność do wyłączania odpowiedzi immunologicznej, gdy nie jest już potrzebna. Carding i Egan (3,4) wykazali, że limfocyty T γδ były odpowiedzialne za zabijanie aktywowanych makrofagów po wyeliminowaniu patogenu. Modele myszy z nokautem pokazują, że eliminacja komórek γδ promuje przewlekłe zapalenie, zapobiega gojeniu się ran (5) i może zwiększać ryzyko raka (6,7). Wielkość i znaczenie limfocytu T γδ dopiero się uświadamia. Dzięki wzmocnieniu limfocytów T γδ badacze będą lepiej zwalczać patogeny i szybciej usuwać stany zapalne.

Naszą hipotezą jest, że istnieją pewne składniki bioaktywne, które przypominają wzorce molekularne związane z patogenami i słabo oddziałują z nabłonkowymi komórkami T γδ w taki sposób, że są „zagruntowane”, ale nie aktywowane. Bioaktywne składniki żywności nie oddziałują z komórkami z wystarczającą siłą, aby wywołać rzeczywistą reakcję, ale później, gdy komórki napotkają patogen, mogą zareagować szybciej i z większą intensywnością, jeśli zostały już zagruntowane. Głównymi bioaktywnymi składnikami grzybów, które mogą wchodzić w interakcje z komórkami odpornościowymi, są polisacharydy i glikoproteiny, a dwa główne typy polisacharydów grzybów obejmują glukany (zarówno β, jak i α) i heteroglikany. Dodatkowo grzyby zawierają inny ważny polisacharyd, chitynę. Chityna składa się z jednostek N-acetylo-d-glukozaminy (8,9). Związki te są niektórymi prawdopodobnymi kandydatami, oprócz innych związków immunomodulujących, takich jak witamina D (10) i witaminy z grupy B.

Wykazano, że grzyby mają wpływ na komórki odpornościowe, zwłaszcza komórki NK (11,12), ale komórka T γδ nie była badana. Skład grzyba jest dobrze dostosowany do interakcji z limfocytem T γδ. Aktywność komórek NK zostanie wykorzystana w tym badaniu jako kontrola pozytywna, chociaż badacze użyją raczej cytometrii przepływowej niż uogólnionej niespecyficznej aktywności cytolitycznej.

Badacze wiedzą z naszych wcześniejszych badań na ludziach (7,13,14) oraz z innych opublikowanych badań (15,16), że pokarmy takie jak herbata, jabłka, kapsułkowane owoce i warzywa zawierają związki, które wydają się aktywować limfocyty T γδ. Badacze postawili hipotezę, że związki bioaktywne w jelicie są rozpoznawane przez jelitowe limfocyty T γδ, w wyniku czego powstaje komórka primowana. Komórki te nie są statyczne, ale migrują do iz tkanek, poprzez krążenie, jak również węzły chłonne (17). W ten sposób badacze mogą mierzyć zmiany funkcjonalne we krwi limfocytów T γδ, niezależnie od tego, czy związek bioaktywny jest wchłaniany, czy nie.

To badanie dotyczy konkretnie grzyba shiitake (Lentinus edodes). W innych badaniach wykazano, że ten grzyb ma różnorodne korzyści zdrowotne, ale przeprowadzono niewiele prób żywieniowych i żadnych na zdrowych ludziach (18-20).

5. Cele szczegółowe:

Celem jest ustalenie, czy związki bioaktywne w grzybach mogą zwiększać aktywność tego typu komórek. Ponieważ ten typ komórek znajduje się w wyściółkach nabłonka i migruje przez układ krwionośny i limfatyczny, badacze mogą mierzyć zmiany funkcjonalne w tej komórce niezależnie od tego, czy związki bioaktywne są wchłaniane, czy nie. Często określa się ją jako pierwszą linię obrony.