Wpływ głodzenia na organizm w

tym na układ odpornościowy. 

Minnesota Starvation Experiment.

Katarzyna Dziurdzińska

("Let there be bread")

Niedożywienie jest na świecie najczęstszą przyczyna niedoborów 
immunologicznych….

Marazm -gr. marasmós – gaśnięcie
Kwashiorkor – Ghana – pierwsze-drugie 
dziecko…

Niedożywienie powoduje 

wzrost ryzyka zakażeń i rozwoju chorób 

zakaź

nych

 - jest głównym czynnikiem ryzyka wystąpienia aktywnej postaci 
gruźlicy

W rejonach objętych tym problemem często współistnieją inne 
problemy np. zły dostęp do wody pitnej odpowiedniej jakości

Obniżenie sił organizmu oraz zaburzenia funkcji OUN powodują błędne 
koło – ludzie niedożywieni nie są w stanie w prawidłowy sposób 
pokonywać wyzwań na drodze do zdobycia żywności, zwiększenia 
dochodów, uzyskania wykształcenia itp

ZESPÓŁ REALIMENTACYJNY 

(ang. refeeding syndrome)

Po raz pierwszy opisany u jeńców amerykańskich w Japonii po 
uwolnieniu 

Niedożywienie trwające ponad 5 dni powoduje ryzyko wystąpienia z. 
realimentacyjnego
 - ZR występuje w czasie pierwszych 4 dni realimentacji 

zaburzenia elektrolitowe

HIPOFOSFATEMIA

powikłania neurologiczne, płucne, kardiologiczne, mięśniowe i 

hematologiczne

W czasie głodzenia dochodzi do przestawienia metabolizmu na 
czerpanie energii ze związków ketonowych powstałych z kwasów 
tłuszczowych. 
Zmniejsza się glukoneogeneza w wątrobie.
Zmniejszają się wewnątrzkomórkowe zapasy minerałów – choć stężenia 
w surowicy krwi pozostają jeszcze w miarę prawidłowe.
Dochodzi do supresji wydzielania insuliny, wzrasta sekrecja glukagonu.

REALIMENTACJA 

– wzrost glikemii – 

SEKRECJA INSULINY

-wzrost syntezy glikogenu, tłuszczów i białek – procesy te zużywają 
fosforany, magnez, potas.

arytmia serca, śpiączka, niewydolność serca
rabdomioliza, dysfunkcja leukocytów

U kogo występuje ryzyko zespołu realimentacyjnego?

http://www.youtube.com/watch?v=msBWrTbijzs

Minnesota Starvation Experiment

Minnesota Semi-Starvation Experiment, 
Minnesota Starvation-Recovery Experiment 
Starvation Study

Badania kliniczne przeprowadzone przez
Uniwersytet w Minnesocie – 19 listopada 1944 – 20 grudnia 1945

CEL: ocena fizjologicznych i psychologicznych efektów długotrwałego 
głodzenia oraz ocena skuteczności strategii realimentacji 

400 ochotników służby zastępczej – 36 uczestników w wieku 22-33 lat.

12 tygodni – faza kontrolna – obserwacje wyjściowe

24 tygodnie – okres głodzenia – redukcja kaloryczna mająca na celu 
utratę 25% wagi u każdego uczestnika

12 tygodni - Faza realimentacji (różne strategie)

Wyznawcy kościołów pacyfistycznych : mennonici, kwakrzy.

Okres kontrolny (12 tygodni): 3,200 kalorii dziennie. Dieta była tak 
dopasowana by uczestnicy osiągnęli/utrzymali „wagę idealną”.
Badania antropometryczne, fizjologiczne i psychologiczne, mające na 
celu określenie uczestników w warunkach normalnych.

Okres głodzenia (pół-głodzenia) (24 tygodnie): około 1,560  
kalorii/dobę. 
Dieta mająca obrazować dietę w objętej wojna Europie: ziemniaki, 
brukiew, chleb, makaron
Dwa posiłki na dobę – indywidualnie dopasowywane tak, by uzyskać 
25% redukcję masy ciała w okresie 24 tygodni (6 miesięcy)

Ograniczona realimentacja (12 tygodni): 4 grupy po 8 osób
Realimentacja na rożnym poziomie kalorycznym z dalszym 
zróżnicowaniem proporcji białka i suplementów witaminowych

Wolna realimentacja (8 tygodnie): realimentacja bez ograniczeń, ale 
ściśle monitorowana

WNIOSKI:

 - potwierdzono, że przedłużone głodzenie zwiększa częstość 
występowania depresji, histerii i hipochondrii. U większości uczestników 
wystąpiły okresy zaburzeń emocjonalnych i depresji. Wśród 
ekstremalnych reakcji psychologicznych były przypadki 
samookaleczenia (amputacja 3 palców za pomocą siekiery)

-Nadmierne zainteresowanie jedzeniem

- wycofanie z kontaktów społecznych, izolacja

-Zmniejszenie zdolności koncentracji i zdolności oceny (subiektywnie) – 
obiektywnie nie potwierdzone

-Zmniejszenie podstawowej przemiany materii – obniżenie temperatury 
ciała, częstości oddechu i akcji serca

- Obrzęki spowodowane najprawdopodobniej nadmiernym spożyciem 
wody (dającej poczucie wypełnienia żołądka)

Odnotowano obniżenie parametrów hematologicznych oraz 
upośledzenie gojenia się ran.

Związek niedożywienia z infekcjami zaobserwowano już dawno

Anglia XII wiek

Zakażenia są głównym powodem 
śmiertelności,

Odpowiadają za 2/3 zgonów dzieci do 
5 roku życia. 

U niemowląt w przypadku infekcji 
ryzyko zgonu wzrasta z ok. 0,1% do 
18% w przypadku ciężkiego 
niedożywienia. 

Liczba epizodów biegunki wzrasta o 
40% a czas trwania każdego epizodu 
wzrasta dwukrotnie.

Wpływ niedożywienia na infekcje jest różny:
 - odra, gruźlica, pneumocystoza – zwiększona 
podatność w niedożywieniu nie ulega wątpliwości
 - żółta febra, poliomielitis – niedożywienie 
bez związku z zachorowaniem

Jednocześnie infekcje zwiększają zapotrzebowanie 
metaboliczne – pogłębia się niedożywienie

Lata 50-te – niedożywienie: upośledzenie opóźnionej reakcji 
nadwrażliwości skórnej, upośledzona odpowiedź limfocytów na 
stymulację mitogenową, zmniejszona aktywność komplementu, 
zmniejszona produkcja przeciwciał w odpowiedzi na antygen

Lata 60-te
Dzieci z niedożywieniem białkowo-kalorycznym – nieprawidłowości 
odpowiedzi immunologicznej:

-Zanik (atrofia) grasicy

- zmniejszona intensywność późnej odpowiedzi skórnej

- zmniejszona liczba limfocytów T (tworzących rozetki), zwłaszcza 
CD4 pomocniczych

- zmniejszona odpowiedź na mitogeny, zwłaszcza w obecności 
autologicznego osocza

-  inhibitory wzrostu, niedobór składników

-Zmniejszona aktywność dopełniacza

-Fagocytoza przebiega normalnie, lecz zdolność zabijania 
mikroorganizmów jest zmniejszona (obniżona aktywność 
metaboliczna komórek)

-Odpowiedź humoralna jest upośledzona w zakresie, w którym 
wymagana jest pomoc limfocytów T

- produkcja IgA jest obniżona (co to za immunoglobulina?), 
zmniejszone powinowactwo immunoglobulin

- zmniejszona produkcja interleukiny 1 i 2

-ZMNIEJSZONA SKUTECCZNOŚĆ SZCZEPIEŃ

LEPTYNA

Gr. Leptos - szczupły

Myszki bez genu ob -  ob/ob
Nie produkują leptyny
 - atrofia grasicy

-Zmniejszona liczba limfocytów

-Zmniejszona odporność komórkowa

Odpowiedź 
immunologiczna jest 
bardzo energochłonna.

W grasicy około 95% 
limfocytów T jest 
eliminowanych 
- Jest to znaczny wydatek 
energetyczny

Wysokie poziomy leptyny występujące w otyłości związane są z 
chorobami związanymi z procesem zapalnym – zespół metaboliczny, 
choroby sercowo-naczyniowe.
Leptyna działa prozapalnie, angiogennie i jest czynnikiem 
mitotycznym.

Długotrwałe spożywanie pokarmów wysokoglikemicznych (o wysokim 
IG - indeksie glikemicznym), powoduje częste wyrzuty insuliny oraz 
tworzenie tkanki tłuszczowej. W efekcie tego mózg przestaje 
odbierać sygnały leptyny ze względu na jej nadmiar oraz nie 
decyduje się wyłączyć uczucia głodu.

Lipodystrofia

Niedobór leptyny

Anorexia nervosa

„model” niedożywienia kalorycznego. Zazwyczaj podaż białka i 
mikroelementów jest zachowana.

http://www.youtube.com/watch?
v=qFbYW6bNViw

Co więcej, AN wydaje się dawać efekt protekcji przeciw infekcjom 
wirusowym takim jak grypa, przeziębienie – efekt ten występuje głównie u 
pacjentek z niedoborami białkowymi. Analogicznie u myszy przy restrykcji 
białka uzyskano  efekt wzrostu odporności na infekcje wirusowe.

Nieprawidłowości hematologiczne

Szpik kostny: hipoplazja, zmniejszona komórkowość, zmniejszona 
liczba komórek macierzystych
Krew obwodowa: anemia, leukopenia, trombocytopenia – 
proporcjonalnie do niedoboru masy ciała

Rezerwa szpikowa leukocytów? Były prace pokazujące, że po podaniu 
hydrokortyzonu liczba granulocytów prawidłowo wzrasta, ale często w 
infekcjach u tych pacjentek nie ma hiperleukocytozy.
Rozpoznanie infekcji – trudniejsze.

0,8 g/kg
Zalecana min 
dawka białka 
dla starszych

RESTRYKCJA KALORYCZNA

-W modelu zwierzęcym ograniczenie o ok.40% wartości kalorycznej 
diety przy zachowaniu odpowiedniej ilości składników odżywczych 
wydłuża czas życia o około 30-40%

-Mysz, szczur – mają krótki czas życia, możliwa jest obserwacja. Dane 
na temat restrykcji kalorycznej u ssaków naczelnych na razie wydaja 
się popierać obserwacje na gryzoniach.

Brak danych na temat wpływu restrykcji kalorycznej u ludzi

-Wolne rodniki?

- sirtuiny ? (NAD+-zależne deacetylazy histonowe)

W porównaniu do populacji amerykańskiej śmiertelność w grupie 60-64 
lat jest o 50% niższa.
Śmiertelność z powodu chorób sercowo-naczyniowych jest 30-40% 
niższa niż w reszcie Japonii.

Badano – geny, środowisko, dietę 
- zawartość kaloryczna około 20% mniej niż w reszcie Japonii i około 
40% mniej niż w USA

Na wyspie tej żyje najwięcej na 
świecie stulatków. Na każde 100 
tys. mieszkańców przypada ich aż 
33. 
Co więcej, mieszkańcy japońskiej 
wyspy Okinawa nie przybierają z 
wiekiem na wadze, a według 
badań w porównaniu z innymi 
narodami mają o 80% mniejszą 
liczbę zachorowań na serce i o 
50% mniej na raka.

Biosphere 2 - Arizona. Zamknięty ekosystem.
W 1991 – 8 osób zamieszkało w Biosferze 2 – przez 2 lata z powodu 
problemów z uprawami „poddali się restrykcji kalorycznej” – ok. 30% 
mniej niż zakładano

- Spadek tempa przemiany materii

- obniżenie temperatury ciała

- obniżenie ciśnienia skurczowego i rozkurczowego

- obniżenie glikemii, insulinemii i poziomów hormonów tarczycy