NUTRITION ET IMMUNITÉ Dr. AMROUCHE RACHED Chiraz Professeur Agrégé en Nutrition et Maladies Nutritionnelles Service « A » de Diabétologie, Nutrition et Maladies Métaboliques INSTITUT NATIONAL DE NUTRITION, Tunis, TUNISIE. JOURNEE MONDIALE DE L’IMMUNOLOGIE (Tunis, 28/04/2013) H I ST O R I Q U E § 3000 ans Av-JC: le Su Wen, traité de médecine chinoise : « ...avant d'ausculter un malade, il faut s'informer s'il est riche ou pauvre ... s'il est pauvre, il est sans doute mal nourri et son énergie défensive peut être affaiblie...» § 1959 : Scrimshaw, Taylor et Gordon: mise en évidence de l'intéraction synergique entre malnutrition et infection et l'implication du système immunitaire. Scrimshaw NS, Taylor CE & Gordon JE (1959) Interaction of nutrition and infection. Am J Med Sci 237, 367–403. § 2003: Keusch Gerald T. Keusch The History of Nutrition: Malnutrition, Infection and Immunity J. Nutr. January 1, 2003vol. 133 no. 1 336S-340S Spirale morbide malnutrition - infection Malnutrition et infection VIH Ph. Chevalier, UR. 024, IRD Montpellier, France Rapport FAO N0 34, 2005 Déséquilibre nutritionnel postpost-infectieux Malnutrition et infection VIH Ph. Chevalier, UR. 024, IRD Montpellier, France Rapport FAO N0 34, 2005 PERTURBATIONS GLOBALES DE L’APPORT NUTRITIONNEL Dénutritions protéino protéino--énergétiques Atrophie des tissus lymphoïdes Réduction de la maturation lymphocytes T (CD4) Diminution des Ig A sécrétoires Réduction du chimiotactisme Altération de la production d’IL1 et TNF α Réduction rapport CD4/CD8 Altération action bactéricide des globules blancs Diminution du complément (C3) Obésité ? Excès d’apports lipidiques Excès d’apports glucidiques § Réduction de la clairance § Altérations de la phagocytose bactérienne § Modification de la production des eÏcosanoÏdes Tissu adipeux = Glande TISSU ADIPEUX : GLANDE ENDOCRINE Angiotensinogène PAI-1 Leptine (protéine OB) Adiponectine Adipsine LPL Tissu adipeux Viscéral Résistine IL6 CETP TNF alpha TGFb PGE2 Complément 3 Leptine Activation et prolifération des LT CD4+ et CD8+ Synthèse IL 1 et Interféron γ DEFICITS NUTRITIONNELS SELECTIFS ACIDES AMINES Déficits en acides aminés AA essentiels Conséquences de la carence sur l’immunité Tryptophane Altération de l’immunité cellulaire Degré de sévérité des maladies auto-immunes (SEP, LED)1 AA ramifiés (Val, Leu, Ile) Diminution de la richesse cellulaire des tissus lymphoïdes Phénylalanine Réduit la production d’Ac à l’agression AA soufrés (méthionine,cyst éine) Compromet la synthèse de glutathion 1. Widner B, Leblhuber F, Walli J, Tilz GP, Demel U, Fuchs D. Degradation of tryptophan in neurodegenerative disorders. Adv Exp Med Biol. 1999;467:133-8. Déficits en acides aminés AA non essentiels Glutamine •Greffés de la moelle osseuse: réduction des infections et durée d’hospitalisation (1) •Chirurgie K coloR: améliore la réponse LT aux mitogènes •Chez les marathoniens de haut niveau: réduction fréquence des infections respiratoires hautes (2) Arginine Précurseur du NO et d’ornithine, vasodilatateur , prolifération cellules immunocompétentes, cicatrisation des muqueuses intestinales mais effet délétère si excès . 1. Ziegler TR, Young LS, Benfell K, Scheltinga M, Horton K, Bye R, et al. Clinical and metabolic efficacy of glutamine supplemented parenteral nutrition after bone marrow transplantation. Ann Intern Med 1992 ; 116 : 821-8. 2. Castell LM, Newsholme EA. Glutamine and the effects of exhaustive exercise upon the immune response. Can J Physiol Pharmacol. 1998;76:524-532. 3. 75% 25% ACIDES GRAS Acides gras essentiels (AGPI ) ω6 ω3 Acide arachidonique EPA DHA LTB4, PGE2 LTB5, PGE3 ↓ Il6, Tnfα, Il1, RécIl2 des lymphocytes* (ω6) AGPI ω6 / ω3 < 5 (ω 3) AR d’AAL = 1.1g pour les femmes 1.6g pour les hommes Pour obtenir 1,3 g d'oméga-3 d'origine végétale (AAL) Pour obtenir 1,3 g d'oméga-3 d'origine marine (EPA + DHA) Ø2 c. à thé (10 ml) de graines de lin broyées Ø50 g de maquereau Ø80 g de saumon rose ou rouge en conserve Ø80 g de hareng Ø130 g de thon blanc en conserve Ø130 g de sardines en conserve ؽ c. à thé (2 ml) d'huile de lin VITAMINES Vitamines liposolubles Rôle sur système immunitaire Effets des carences sur l’immunité Vit A -Immunité et intégrité des muqueuses -Production des IgA « vitamine antiinfectieuse » - Induit inflammation - Altère les fonctions des LT et LB - Lésions des muqueuses --> augmentation risque infectieux - Diminution phagocytose et oxydation des macrophages - Réduit la production d’Ac en présence d’agression - Augmentation cytokines proinflammatoires (IL-1, IL-12, Tnfα) Vit D - Excellent immunomodulateur si 1,25 (OH)2D3 - Rôle dans prolifération et différentiation cellulaire -Augmentation immunité innée - augment synthèse Macrophages - Cellules immunitaires ont des récepteurs à la vit D (sauf B) - Augmentation risque infectieux : Diminution immunité innée et cellulaire Vit E - Anti-oxydant liposoluble majeur -Réduit production de facteurs immunosuppresseurs -Optimise réponse immune Th1 -Différenciation des LT immatures dans le thymus -Synergie vitE /vitC - Diminution immunité cellulaire Vitamines liposolubles Vit A Rôle sur système immunitaire Effets des carences sur l’immunité -Immunité et intégrité des muqueuses -Production des IgA « vitamine antiinfectieuse » - Induit inflammation - Altère les fonctions des LT et LB - Lésions des muqueuses --> augmentation risque infectieux - Diminution phagocytose et oxydation des macrophages - Réduit la production d’Ac en présence d’agression - Augmentation cytokines pro-inflammatoires (IL-1, IL-12, Tnfα) Vit D -Cellules immunitaires ont des - Augmentation risque infectieux : récepteurs à la vit D (sauf B) Diminution immunité innée -Excellent immunomodulateur et cellulaire si 1,25 (OH)2D3 - Rôle dans prolifération et différentiation cellulaire -Augmentation immunité innée - ∕ synthèse macrophages Vit E - Anti-oxydant liposoluble majeur -Réduit production de facteurs immunosuppresseurs -Optimise réponse immune Th1 -Différenciation des LT immatures dans le thymus -Synergie vitE /vitC - Diminution immunité cellulaire Vitamines liposolubles Rôle sur système immunitaire Effets des carences sur l’immunité Vit A -Immunité et intégrité des muqueuses -Production des IgA « vitamine antiinfectieuse » - Induit inflammation - Altère les fonctions des LT et LB - Lésions des muqueuses --> augmentation risque infectieux - Diminution phagocytose et oxydation des macrophages - Réduit la production d’Ac en présence d’agression - Augmentation cytokines pro-inflammatoires (IL-1, IL-12, Tnfα) Vit D - Excellent immunomodulateur si 1,25 (OH)2D3 - Rôle dans prolifération et différentiation cellulaire -Augmentation immunité innée - augment synthèse Macrophages - Cellules immunitaires ont des récepteurs à la vit D (sauf B) - Augmentation risque infectieux : Diminution immunité innée et cellulaire Vit E - Anti-oxydant liposoluble majeur -Réduit production de facteurs immunosuppresseurs -Optimise réponse immune Th1 -Différenciation des LT immatures dans le thymus -Synergie vitE /vitC - Diminution immunité cellulaire Vitamines hydrosolubles Rôle sur système immunitaire Vit B6 - Synthèse des protéines ( cellules immunitaires) (avec vit B12 & folates) Vit B9 Synthèse des protéines (avec vit B12 & B6) - Maintien de l’immunité innée (cellules NK) Vit B12 - Synthèse des protéines (avec folate & vit B6) - Immunomodulateur de l’immunité cellulaire (NK, CD8) Vit C - Antioxydant puissant - Régénération autres anti-oxydants (vit E) - Stimule fonctions macrophagiques et action bactéricide des phagocytes - Rôle dans activité NK, prolifération des lymphocytes, chimiotactisme, … Effets des carences sur l’immunité - Suppression réponse immune Th1 -Diminution cytokines proinflammatoires (IL-1, IL-2) -Diminution de la sécrétion des Ig E , IgG -Antagonistes de la vit B6 améliorent la tolérances des allogreffes - Suppression NK - Suppression cytotoxicité (CD8) - Suppression NK - Suppression cytotoxicité (CD8) -Suppression fonction leucocytaire - Activité NK - Prolifération des lymphocytes - Augmente risque cardiovasculaire chez sujets âgés Vitamines hydrosolubles Vit B6 - Rôle sur système immunitaire Effets des carences sur l’immunité Synthèse des protéines (avec vit B12 & folates) - Suppression réponse immune Th1 -Diminution cytokines pro-inflammatoires (IL-1, IL-2) -Diminution de la sécrétion des Ig E , IgG -Antagonistes de la vit B6 améliorent la tolérances des allogreffes ( cellules immunitaires) Folates Synthèse des protéines (avec vit B12 & B6) - Maintien de l’immunité innée (cellules NK) Vit B12 - Synthèse des protéines (avec folate & vit B6) - Immunomodulateur de l’immunité cellulaire (NK, CD8) Vit C - Antioxydant puissant - Régénération autres anti-oxydants (vit E) - Stimule fonctions macrophagiques et action bactéricide des phagocytes - Rôle dans activité NK, prolifération des lymphocytes, chimiotactisme, … - Suppression NK - Suppression cytotoxicité (CD8) - Suppression NK - Suppression cytotoxicité (CD8) -Suppression fonction leucocytaire - Activité NK - Prolifération des lymphocytes - Augmente risque cardiovasculaire chez sujets âgés Vitamines hydrosolubles Rôle sur système immunitaire Effets des carences sur l’immunité Vit B6 - Synthèse des protéines (avec vit B12 & folates) - Suppression réponse immune Th1 -Diminution cytokines pro-inflammatoires (IL-1, IL-2) -Diminution de la sécrétion des Ig E , IgG -Antagonistes de la vit B6 améliorent la tolérances des allogreffes Folates Synthèse des protéines (avec vit B12 & B6) - Maintien de l’immunité innée (cellules NK) Vit B12 - Synthèse des protéines (avec folate & vit B6) - Immunomodulateur de l’immunité cellulaire (NK, CD8) Vit C - Antioxydant puissant - Régénération autres anti-oxydants (vit E) - Stimule fonctions macrophagiques et action bactéricide des phagocytes - Rôle dans activité NK, prolifération des lymphocytes, chimiotactisme, … ( cellules immunitaires) - Suppression NK - Suppression cytotoxicité (CD8) - Suppression NK - Suppression cytotoxicité (CD8) -Suppression fonction leucocytaire - Activité NK - Prolifération des lymphocytes - Augmente risque cardiovasculaire chez sujets âgés Vitamines hydrosolubles Rôle sur système immunitaire Effets des carences sur l’immunité Vit B6 - Synthèse des protéines (avec vit B12 & folates) - Suppression réponse immune Th1 -Diminution cytokines pro-inflammatoires (IL-1, IL-2) -Diminution de la sécrétion des Ig E , IgG -Antagonistes de la vit B6 améliorent la tolérances des allogreffes Folates Synthèse des protéines (avec vit B12 & B6) - Maintien de l’immunité innée (cellules NK) Vit B12 - Synthèse des protéines (avec folate & vit B6) - Immunomodulateur de l’immunité cellulaire (NK, CD8) Vit C - Antioxydant puissant - Régénération autres antioxydants (vit E) - Stimule fonctions macrophagiques et action bactéricide des phagocytes - Rôle dans activité NK, prolifération des lymphocytes, chimiotactisme, … ( cellules immunitaires) - Suppression NK - Suppression cytotoxicité (CD8) - Suppression NK - Suppression cytotoxicité (CD8) -Suppression fonction leucocytaire - ↓Activité NK - ↓Prolifération des lymphocytes OLIGOÉLÉMENTS Rôle sur système immunitaire Effets des carences sur l’immunité Sélénium - Régulation du système redox (par enzymes et autres protéines liées au Sélénium) - Régulation synthèse ADN - Agit sur immunité innée et acquise Zinc Essentiel à proliférationcellulaire (surtout pour système immunitaire!) - Agit sur immunité innée et acquise - Protège stress oxydatif (“ t ”) - Augmente réponse TH-1 - Protège intégrité cutanée et membranes - Action antivirale (sur certains svirus) -lymphopénie - Augmente stress oxydatif - Diminution des fonctions phagocytaires -Augmentation de destruction des lymphocytes B et T (apoptose) --Augmentation incidences des infections bactériennes Cuivre -Protège du stress oxydatif Diminution action bactéricide des macrophages Fer -Différenciation cellulaire et croissance - Composant de nombreuses enzymes indispensables au système immunitaire - Régulation des cytokines - Diminution de sécrétion de cytokines (Interféron γ, Tnf-α, IL-2,…) - Diminution de réponse immune, surtout Th-et macrophages -Peu d’effet sur lymphocytes B et synthèse AC - Augmentation de la susceptibilité aux Infections virales (plus virulentes: en cas d’infection VIH, la sélénémie semble être un élément pronostique important) -Augmente le risque de dégénérescence des hépatites virales A et B Oligoéléments Rôle sur système immunitaire Effets des carences sur l’immunité Sélénium - Regulation du système redox (par enzymes et autres protéines liées au Selenium) - Regulation synthèse ADN - Agit sur immunité innée et acquise - augmentation de la susceptibilité aux Infections virales (plus virulentes: en cas d’infection VIH, la sélénémie semble être un élément pronostique important) -Augmente le risque de dégénérescence des hépatites virales A et B Zinc -prolifération cellulaire - Agit sur immunité innée et acquise -Protège stress oxydatif - Augmente réponse TH-1 -Intégrité cutanée et membranes - Action antivirale (sur certains virus) Cuivre -Protège du stress oxydatif Diminution action bactéricide des macrophages Fer -Différenciation cellulaire et croissance - Composant de nombreuses enzymes indispensables au système immunitaire - Régulation des cytokines - Diminution de sécrétion de cytokines (Interféron γ, Tnf-α, IL-2,…) - Diminution de réponse immune, surtout Th-et macrophages -Peu d’effet sur lymphocytes B et synthèse AC -lymphopénie - Augmente stress oxydatif - Diminution des fonctions phagocytaires -Augmentation apoptose des lymphocytes B et T -Augmentation incidence des infections bactériennes Oligoéléments Rôle sur système immunitaire Effets des carences sur l’immunité Sélénium - Regulation du système redox (par enzymes et autres protéines liées au Selenium) - Regulation synthèse ADN - Agit sur immunité innée et acquise - augmentation de la susceptibilité aux Infections virales (plus virulentes: en cas d’infection VIH, la sélénémie semble être un élément pronostique important) -Augmente le risque de dégénérescence des hépatites virales A et B Zinc Essentiel à proliférationcellulaire (surtout pour système immunitaire!) - Agit sur immunité innée et acquise - Protège stress oxydatif (“ t ”) - Augmente réponse TH-1 - Protège intégrité cutanée et membranes - Action antivirale (sur certains svirus) -lymphopénie - Augmente stress oxydatif - Diminution des fonctions phagocytaires -Augmentation de destruction des lymphocytes B et T (apoptose) --Augmentation incidences des infections bactériennes Cuivre -Protège du stress oxydatif Diminution action bactéricide des macrophages Fer - Diminution de sécrétion de cytokines (Interféron γ, Tnf-α, IL-2,…) - Diminution de réponse immune, surtout Th-et macrophages -Peu d’effet sur lymphocytes B et synthèse AC -Différenciation cellulaire et croissance - Composant de nombreuses enzymes indispensables au système immunitaire - Régulation des cytokines Oligoéléments Rôle sur système immunitaire Effets des carences sur l’immunité Sélénium - Regulation du système redox (par enzymes et autres protéines liées au Selenium) - Regulation synthèse ADN - Agit sur immunité innée et acquise Zinc Essentiel à proliférationcellulaire (surtout pour système immunitaire!) - Agit sur immunité innée et acquise - Protège stress oxydatif (“ t ”) - Augmente réponse TH-1 - Protège intégrité cutanée et membranes - Action antivirale (sur certains svirus) -lymphopénie - Augmente stress oxydatif - Diminution des fonctions phagocytaires -Augmentation de destruction des lymphocytes B et T (apoptose) --Augmentation incidences des infections bactériennes Cuivre -Protège du stress oxydatif Diminution action bactéricide des macrophages Fer -Différenciation cellulaire et croissance - Composant de nombreuses enzymes indispensables au système immunitaire - Régulation des cytokines - Diminution de sécrétion de cytokines (Interféron γ, Tnf-α, IL-2,…) - Diminution de réponse immune, surtout Th-et macrophages - augmentation de la susceptibilité aux Infections virales (plus virulentes: en cas d’infection VIH, la sélénémie semble être un élément pronostique important) -Augmente le risque de dégénérescence des hépatites virales A et B Infection sévère hyposidérimie altération immunité cellulaire ANTI--OXYDANTS NATURELS ANTI •Protection contre les radicaux libres oxygénés Vitamines E et C oléagineux, légumes, fruits Sources alimentaires b carotène et caroténoïdes : légumes et fruits jaunes Oligo-éléments Sélénium : viande, poissons, lait, céréales complètes manganèse : végétaux, thé zinc : viandes, poissons, volailles, céréales complètes Flavonoides (polyphénols végétaux) vin rouge, thé Alliacés (allicine) ail, oignon, poireau L’EDUCATION NUTRITIONNELLE « C’est la maladie qui tue les hommes, l’ignorance qui accroît les dangers, l’éducation qui peut les sauver. » Pr.Bosh Marin ‘’ IMMUNONUTRITION ‘’ § 1990: Franck Cerra § MN immunostimulants § NE ( glc,lip,prot + arginine, glutamine, huiles de poissons) § Beale RJ: Mortalité? Mais ↓ freq infections, durée de ventilation, durée d’hospitalisation post chirurgie 1. Cerra FB. Immune system modulation: nutritional and pharmacologic approaches. Crit Care Med. 1990 Feb; 18(2 Suppl):S85. 2. Beale RJ, Bryg DJ, Bihari DJ. Immunonutrition in the critically ill: a systematic review of clinical outcome. Crit Care Med 1999; 27(12):2799-2805. T U B E R C U L O SE MALNUTRITION H IV Malnutrition = facteur indépendant de mortalité Melchior JC. Malnutrition and wasting, immunodepression, and chronic inflammation as independent predictors of survival in HIV-infected patients. Nutrition. 1999 Nov-Dec;15(11-12):865-9. ALLAITEMENT MATERNEL EXCLUSIF Take home messages v Homme sain: Alimentation équilibrée = Immunité v Supplémentation médicamenteuse: Carences, Agressions v IMMUNONUTRITION www.institutdenutrition.rns.tn