Nutrisi dan Imunitas: Sebuah Pelajaran dari Pandemi
Luasnya konsekuensi kesehatan, sosial, dan ekonomi yang muncul karena kehadiran SARS-CoV-2 dan tingkat keparahan COVID-19 telah memusatkan perhatian pada efek buruk yang disebabkan oleh penyakit menular dan pentingnya memiliki sistem kekebalan yang kuat.
Peran utama dari sistem kekebalan adalah untuk melindungi individu terhadap organisme patogen termasuk bakteri, virus, jamur, dan parasit. Agar dapat memberikan perlindungan yang efektif terhadap beragam organisme yang mengancam, sistem kekebalan manusia telah berevolusi untuk memasukkan banyak jenis sel yang berbeda, banyak molekul yang berkomunikasi dan berbagai respons fungsional lainnya.
Secara umum, sistem kekebalan memiliki empat tindakan. Pertama, ia bertindak sebagai penghalang yang mencegah mikroba masuk ke dalam tubuh. Kedua, sistem kekebalan bertindak untuk mengenali mikroba dan mengidentifikasi apakah mereka berbahaya atau tidak. Ketiga, sistem kekebalan bertindak untuk menghilangkan mikroba yang diidentifikasi berbahaya. Keempat, respons imun menghasilkan memori imunologis, sehingga jika ada paparan ulang mikroba berbahaya, respons imun lebih cepat dan lebih kuat daripada respons semula.
Tindakan kompleks dan canggih tersebut dapat dicapai karena sistem kekebalan manusia terdiri dari banyak jenis sel dengan kemampuan fungsionalnya masing-masing.
Efek obesitas pada kekebalan dan kerentanan terhadap infeksi
Kemampuan imun dapat berkurang karena obesitas. Adanya gangguan pada aktivitas sel T helper, sel T sitotoksik, sel B dan sel pembunuh alami, dan berkurangnya produksi antibodi dan interferon-γ. Ini berarti bahwa, dibandingkan dengan individu dengan berat badan yang sehat, mereka yang hidup dengan obesitas mengalami peningkatan kerentanan terhadap berbagai infeksi bakteri, virus, dan jamur, serta kemungkinan respon yang lebih buruk terhadap vaksinasi.
Dampak obesitas telah dieksplorasi dalam kaitannya dengan infeksi dan vaksinasi terhadap influenza. Selama pandemi virus influenza A H1N1 2009, mereka yang hidup dengan obesitas menunjukkan respons anti-virus yang tertunda dan melemah terhadap infeksi dan menunjukkan pemulihan yang lebih buruk dibandingkan dengan individu dengan berat badan yang ideal.
Obesitas juga dikaitkan dengan peningkatan konsentrasi darah dari banyak mediator inflamasi, keadaan peradangan kronis tingkat rendah. Keadaan ini dianggap berkontribusi pada peningkatan risiko kondisi kronis yang terkait dengan obesitas dan dapat menjadi predisposisi untuk meningkatkan respons inflamasi yang berlebihan saat terinfeksi.
Tinjauan sistematis dan meta-analisis yang baru-baru ini diterbitkan dari 22 studi dari tujuh negara di Amerika Utara, Eropa, dan Asia, melaporkan bahwa obesitas dikaitkan dengan peningkatan kemungkinan munculnya gejala COVID-19 yang lebih parah, membutuhkan rawat inap, dirawat di unit perawatan intensif, menjalani ventilasi mekanis invasif dan potensi sindrom gangguan pernapasan akut dibandingkan dengan pasien tanpa obesitas.
Singkatnya, mereka yang hidup dengan obesitas dapat menunjukkan respon imun yang terganggu, predisposisi terhadap infeksi, dan kerentanan terhadap peradangan yang tidak terkontrol.
Baca Juga:
- Dua yang Tak Terpisahkan: Diet dan Nutrisi
- Perawatan dan Pengobatan terhadap Malnutrisi Energi Protein
- Seberapa Efektif Personalised Nutrition bagi Kesehatan?
Peran mikronutrien dalam mendukung respon imun
Nutrisi memainkan banyak peran dalam mendukung sistem kekebalan tubuh. Seperti:
- Bahan bakar agar sistem kekebalan berfungsi.
- Membangun blok untuk generasi RNA dan DNA dan untuk produksi protein (antibodi, sitokin, reseptor, protein fase akut dll) dan sel-sel baru.
- Substrat spesifik untuk produksi metabolit aktif imun (misalnya arginin sebagai substrat untuk oksida nitrat).
- Pengatur metabolisme sel imun (misalnya vitamin A, Zinc).
- Nutrisi dengan fungsi antibakteri atau anti-virus tertentu (misalnya vitamin D, Zinc).
- Regulator yang melindungi inang dari stres oksidatif dan inflamasi (misalnya vitamin C, vitamin E, Zinc, selenium, asam lemak omega-3, dan berbagai tanaman polifenol).
- Substrat untuk mikrobiota usus yang pada gilirannya memodulasi sistem kekebalan.
Secara keseluruhan, bukti yang ada menunjukkan bahwa beberapa mikronutrien memainkan peran penting dalam mendukung semua aspek respons imun, sehingga berperan dalam mengatasi kerentanan terhadap infeksi SARS-CoV-2 dan tingkat keparahan COVID-19.
Peran Mikronutrien pada berbagai aspek imunitas:
Mikronutrien | Peran dalam fungsi penghambat (Barrier) | Peran dalam aspek selular pada imunitas bawaan | Peran dalam Imunitas yang diperantarai Sel-T | Peran dalam imunitas yang diperantarai Sel-B |
Vitamin A | Mempromosikan diferensiasi jaringan epitel; mempromosikan 'homing' usus dari sel B dan T; mempromosikan sel imunoglobulin A+ usus; mempromosikan integritas epitel | Mengatur jumlah dan fungsi sel NK; mendukung aktivitas ledakan fagositosis dan oksidatif makrofag | Mengatur perkembangan dan diferensiasi sel Th1 dan Th2; mempromosikan konversi sel T naif menjadi sel T regulator; mengatur produksi IL-2, IFN-γ dan TNF | Mendukung fungsi sel B; diperlukan untuk produksi imunoglobulin A |
Vitamin B6 | Mempromosikan 'homing' usus sel T Mendukung aktivitas sel NK | Mendukung aktivitas sel NK | Mempromosikan diferensiasi, proliferasi dan fungsi sel T, terutama sel Th1; mengatur (mempromosikan) produksi IL-2 | Mendukung produksi antibodi |
Vitamin B9 (Folat) | Faktor kelangsungan hidup untuk sel T pengatur di usus kecil | Mendukung aktivitas sel NK | Mempromosikan proliferasi sel T dan respons sel Th1 | Mendukung produksi antibodi |
Vitamin B12 | Kofaktor penting untuk mikrobiota usus | Mendukung aktivitas sel NK | Mempromosikan diferensiasi, proliferasi dan fungsi sel T, terutama sel T sitotoksik; mengontrol rasio T-helper terhadap sel T sitotoksik | Diperlukan untuk produksi antibodi |
Vitamin C | Mempromosikan sintesis kolagen; mempromosikan diferensiasi keratinosit; melindungi terhadap kerusakan oksidatif; mempromosikan penyembuhan luka; mempromosikan komplemen | Mendukung fungsi neutrofil, monosit dan makrofag termasuk fagositosis; mendukung aktivitas sel NK | Mempromosikan produksi, diferensiasi dan proliferasi sel T terutama sel T sitotoksik; mengatur produksi IFN-γ | Meningkatkan produksi antibodi |
Vitamin D | Meningkatkan produksi protein antimikroba (cathelicidin, -defensin); mempromosikan sambungan ketat usus (melalui E-cadherin, sambungan 43); mempromosikan homing sel T ke kulit | Mempromosikan diferensiasi monosit ke makrofag; mempromosikan fagositosis makrofag dan ledakan oksidatif | Mempromosikan pemrosesan antigen tetapi dapat menghambat presentasi antigen; dapat menghambat proliferasi sel T, fungsi sel Th1 dan fungsi sel T sitotoksik; Mempromosikan perkembangan sel T regulator; menghambat diferensiasi dan pematangan sel dendritik; mengatur produksi IFN-γ | Dapat menurunkan produksi antibodi |
Vitamin E | Melindungi dari kerusakan oksidatif | Mendukung aktivitas sel NK | Meningkatkan interaksi antara sel dendritik dan sel T; mempromosikan proliferasi dan fungsi sel T, terutama sel Th1; mengatur (mempromosikan) produksi IL-2 | Mendukung produksi antibodi |
Zinc | Mempertahankan integritas kulit dan membran mukosa; mempromosikan aktivitas komplemen | Mendukung fagositosis monosit dan makrofag; mendukung aktivitas sel NK | Mempromosikan respons sel Th1; Mempromosikan proliferasi sel T sitotoksik; mempromosikan pengembangan sel T regulator; mengatur (mempromosikan) produksi IL-2 dan IFN-γ; mengurangi perkembangan sel Th9 dan Th17 | Mendukung produksi antibodi khususnya imunoglobulin |
Tembaga (Copper) | Mempromosikan fagositosis neutrofil, monosit dan makrofag; mendukung aktivitas sel NK | Mengatur diferensiasi dan proliferasi sel T; mengatur (mempromosikan) produksi IL-2 | ||
Besi | Penting untuk pertumbuhan dan diferensiasi jaringan epitel | Mempromosikan pembunuhan bakteri oleh neutrofil; mengatur keseimbangan makrofag M1 dan M2; mendukung aktivitas sel NK | Mengatur diferensiasi dan proliferasi sel T; mengatur IFN-γ produksi | |
Selenium | Mendukung aktivitas Sel NK | Mengatur diferensiasi dan proliferasi sel T; mengatur (mempromosikan) produksi IFN-γ | Mendukung produksi antibodi |
Pentingnya mikrobiota usus
Bakteri komensal di dalam saluran pencernaan berperan dalam pertahanan imun inang dengan menciptakan penghalang terhadap kolonisasi patogen dan melalui produksi asam laktat serta protein antimikroba yang secara langsung dapat menghambat pertumbuhan patogen.
Organisme komensal juga berinteraksi dengan epitel usus inang dan jaringan imun terkait usus. Komunikasi ini terjadi melalui bahan kimia yang dilepaskan dari bakteri atau melalui kontak langsung antara sel. Sebagai hasil dari tindakan tersebut, diusulkan bahwa organisme probiotik, terutama beberapa lactobacilli dan bifidobacteria, dapat digunakan untuk mendukung kekebalan inang.
Faktanya, sejumlah besar penelitian telah mempelajari pengaruh berbagai organisme probiotik, baik tunggal atau dalam kombinasi, pada fungsi kekebalan dan infeksi pada subjek manusia.
Efek kekebalan yang diamati menunjukkan bahwa organisme probiotik dapat melindungi terhadap infeksi. Tinjauan sistematis dan meta-analisis terbaru melaporkan bahwa beberapa probiotik dapat mengurangi risiko atau durasi diare, termasuk diare terkait antibiotik dan diare terkait Clostridium difficile. Efek probiotik pada infeksi gastrointestinal mungkin tidak mengejutkan, tetapi probiotik juga dapat melindungi tubuh dari infeksi pernapasan.
Studi probiotik, khususnya lactobacilli dan bifidobacterial, memberikan beberapa bukti untuk mengurangi insiden, dan hasil yang lebih baik, dari infeksi pernapasan pada manusia. Probiotik (terutama lactobacilli dan bifidobacteria) dapat meningkatkan fungsi kekebalan, meningkatkan respons terhadap vaksinasi influenza musiman (yang meniru infeksi virus), mengurangi kejadian infeksi pernapasan (termasuk yang disebabkan oleh virus), dan meningkatkan hasil pada mereka dengan infeksi pernapasan, termasuk SARS-CoV-2.
Faktor-faktor yang menghubungkan kekurangan nutrisi dengan infeksi.
Nutrisi adalah salah satu dari beberapa faktor yang menentukan respon imun. Imunitas dapat terganggu pada orang tua, terutama mereka yang lemah, pada mereka yang hidup dengan obesitas, pada mereka yang kekurangan gizi dan pada mereka yang asupan zat gizi mikronya rendah.
Gangguan kekebalan yang terkait dengan kekurangan nutrisi ini meningkatkan kerentanan terhadap infeksi dan memungkinkan infeksi menjadi lebih parah, bahkan fatal. Kekurangan nutrisi juga memungkinkan peradangan yang tidak teratur dan stres oksidatif yang berkontribusi terhadap kelemahan dan hasil yang buruk dari infeksi. Dampak dari gizi buruk pada sistem kekebalan, termasuk komponen inflamasinya, mungkin menjadi salah satu penjelasan untuk risiko yang lebih tinggi dari hasil yang lebih parah pada infeksi SARS-CoV-2 yang terlihat pada orang tua dan mereka yang hidup dengan obesitas.
Peran nutrisi yang baik dalam mempromosikan beragam mikrobiota usus, yang pada gilirannya mendukung sistem kekebalan tidak boleh diabaikan dan penting untuk dicatat bahwa mikrobiota usus juga dipengaruhi oleh penuaan dan obesitas. Pentingnya nutrisi yang baik dalam mendukung respons imun juga berlaku untuk memastikan respons yang baik terhadap vaksinasi.
Dengan demikian, perhatian harus difokuskan untuk mengatasi masalah gizi saat ini (obesitas, kekurangan gizi, kekurangan zat gizi mikro) yang tersebar luas di populasi untuk mendukung respon imun yang lebih baik. Ini adalah pelajaran utama dari studi nutrisi dan kekebalan yang relevan untuk memerangi COVID-19, sekaligus untuk memastikan populasi lebih siap menghadapi pandemi di masa depan.
- Maggini S, Pierre A, Calder PC. Immune function and micronutrient requirements change over the life course. Nutrients. 2018;10:1531.
- Calder PC, Carr AC, Gombart AF, Eggersdorfer M. Optimal nutritional status for a well-functioning immune system is an important factor to protect against viral infections. Nutrients. 2020;12:1181.
- European Journal of Clinical Nutrition, 2021
Log in untuk komentar