Wpływ czynników żywieniowych na występowanie i nasilenie objawów astmy

Wstęp

Astma jest przewlekłym stanem zapalnym dolnych dróg oddechowych, charakteryzującym się odwracalną niedrożnością przepływu powietrza i nadreaktywnością oskrzeli. Specyficznymi objawami astmy są: świszczący oddech, duszność, ucisk w klatce piersiowej i uporczywy kaszel [1]. Ze względu na etiopatogenezę wyróżnia się astmę alergiczną, w której istotną rolę odgrywa alergia (astma IgE-zależna), oraz astmę niealergiczną, w której nie obserwuje się związku z przeciwciałami IgE. Trudności w diagnostyce astmy wynikają z dużej zmienności klinicznej i epizodycznego charakteru. Astma stanowi istotny problem cywilizacyjny. Obecnie liczbę chorych na świecie szacuje się na ok. 300 milionów osób. Światowa Organizacja Zdrowia (World Health Organization –WHO) przewiduje, że do 2025 r. ich liczba wzrośnie do 400 milionów. Badania pokazują, że do 80% chorych może w pełni niwelować objawy choroby za pomocą odpowiednio dobranej farmakoterapii, która obejmuje m.in.: glikokortykosteroidy wziewne lub doustne, długo działające β2-mimetyki, leki antyleukotrienowe [2]. Dieta i styl życia są coraz bardziej powszechnie postrzegane jako modyfikowalne czynniki ryzyka rozwoju i nasilenia astmy. Postępowanie farmakologiczne stanowi podstawę leczenia, jednak zachowanie odpowiednio zbilansowanej diety może zmniejszać częstość występowania oraz nasilenie objawów astmy [3].

Dieta matki
Sposób odżywiania matki w ciąży może istotnie wpływać na rozwój astmy u potomstwa [2]. Metaanaliza 14 badań (108 321 par matka–dziecko) wykazała, że otyłość u kobiety ciężarnej stanowi znaczący czynnik ryzyka rozwoju astmy lub świszczącego oddechu u potomstwa. Nieliczne badania potwierdzają związek pomiędzy nadmiernym przyrostem masy ciała w ciąży a rozwojem astmy u dzieci [4]. Best i wsp. zasugerowali korzystny wpływ zwiększonej suplementacji długołańcuchowymi kwasami tłuszczowymi n-3 (long-chain poly-unsaturated fatty acid n-3 – LC-PUFA n-3) diety matki na predyspozycję do wystąpienia chorób alergicznych, w tym astmy [5]. Spożywanie przez matkę ryb lub oleju z wątroby dorsza (źródło n-3) podczas ciąży lub karmienia piersią nie było jednak związane z mniejszą częstością występowania chorób alergicznych u dzieci [6]. Istotna może być rola witaminy D. Wyniki badań wykazują, że ryzyko wystąpienia astmy jest znacząco niższe wśród potomstwa matek z poziomem 25(OH)D ≥ 30 ng/ml w surowicy [7]. Szczególną rolę przypisuje się również witaminom i składnikom mineralnym o właściwościach antyoksydacyjnych, takim jak witamina E, C, selen oraz cynk. Brakuje jednak dowodów naukowych pozwalających na ustalenie profilaktycznej dawki przeciwutleniaczy [3, 8, 9].

Karmienie piersią
Karmienie piersią przynosi wiele korzyści zdrowotnych zarówno matce, jak i dziecku. Jego wpływ na rozwój astmy jest jednak niejasny. Istnieje kilka hipotez związku przyczynowo-skutkowego pomiędzy karmieniem piersią a astmą, takich jak efekty epigenetyczne, modulacja mikrobioty jelitowej oraz stymulacja wzrostu płuc i rozwoju układu odpornościowego [10]. W badaniach populacyjnych (206 543 dzieci) nie zaobserwowano istotnego statystycznie wpływu karmienia piersią na występowanie świszczenia oraz astmy u dzieci wieku 6–7 lat [11]. Istnieją słabe dowody profilaktycznego wpływu karmienia piersią, niezależnie od długości i wyłączności, na występowanie chorób alergicznych, w tym astmy. Efekt ten wydaje się większy we wczesnym okresie życia oraz w krajach o niskich i średnich dochodach [12]. Na odporność niemowląt może mieć wpływ także wczesne wprowadzenie mleka innego niż mleko matki (milk other than breast milk – MOTBM). Australijscy naukowcy wykazali, że MOTBM w ciągu pierwszych 6 miesięcy życia dziecka zwiększyło prawie dwukrotnie ryzyko rozwoju uporczywej astmy wśród 3-latków. W związku z tym zasadne wydaje się zachęcanie matek do szybkiego rozpoczęcia i długiego karmienia piersią oraz unikania wprowadzania MOTBM w pierwszych 6 miesiącach życia dziecka [13].

Wielonienasycone kwasy tłuszczowe
Astma jest chorobą o charakterze zapalnym, w związku z tym wydaje się, że wysokie spożycie LC-PUFA n-3 może mieć działanie profilaktyczne z uwagi na potencjalne działanie przeciwzapalne poprzez zmniejszanie syntezy leukotrienów i prostaglandyn E2 [14]. W dwóch badaniach kohortowych zaobserwowano, że ryzyko wystąpienia astmy było niższe u osób spożywających ryby częściej niż raz w tygodniu niż wśród osób, które nie jadły ryb (6% vs 45%) [15]. Norwescy naukowcy stwierdzili, że spożycie ryb w 1. roku życia zmniejsza ryzyko wystąpienia egzemy, astmy i świszczącego oddechu w wieku 6 lat [4]. Dotychczasowe wyniki badań sugerują korzystny wpływ diety bogatej w LC-PUFA n-3 na występowanie astmy. Konieczne jest jednak prowadzenie w tym zakresie dalszych badań, w tym badań kontrolnych z randomizacją (randomized controlled trials – RCTs).

Witamina D
Pod pojęciem witaminy D rozumiemy grupę rozpuszczalnych w tłuszczach steroidowych, organicznych związków chemicznych, które mają plejotropowe działanie fizjologiczne [16]. Zaobserwowano istotny związek pomiędzy niedoborem witaminy D (stężenie 25(OH)D < 20 ng/ml w surowicy) a nasilonym zapaleniem dróg oddechowych, zmniejszoną czynnością płuc, częstszymi zaostrzeniami i gorszym rokowaniem wśród osób z astmą [17]. Przypuszcza się, że rola witaminy D w astmie polega na indukowaniu odpowiedzi odpornościowej i redukcji stanu zapalnego dróg oddechowych. Witamina D zmniejsza częstość występowania zaostrzeń astmy leczonych ogólnoustrojowymi glikokortykosteroidami w porównaniu z placebo (0,30 vs 0,43 zdarzenia na osobę rocznie). Efekt ten jest szczególnie wyraźny u osób z wyjściowym stężeniem 25(OH)D < 25 nmol/l [18]. Badania interwencyjne są kontrowersyjne i nie pozwalają na wyciągnięcie jednoznacznych wniosków dotyczących suplementacji [19].

Przeciwutleniacze (witamina A, E, C, selen, flawonoidy)
Liczne badania naukowe potwierdzają, że w astmie dochodzi do zaburzenia homeostazy między układem redukującym a utleniającym. Stres oksydacyjny związany z obecnością endo- i egzogennych reaktywnych form tlenu i azotu również odgrywa znaczącą rolę w zapaleniu dróg oddechowych i jest jednym z czynników decydujących o jego nasileniu [20]. Spożywanie karotenoidów wraz z dietą wiąże się z poprawą czynności płuc oraz rzadszym występowaniem astmy. Opisano, że α-tokoferol, jedna z form witaminy E o właściwościach przeciwzapalnych, ma korzystne działanie na czynność płuc, świszczący oddech oraz astmę u dorosłych. Kraje o największej częstości występowania astmy mają zwykle wyższe stężenie γ-tokoferolu w osoczu, który przeciwstawia się korzyściom α-tokoferolu. W badaniach epidemiologicznych opisano ochronne działanie witaminy C na czynność płuc oraz synergizm jej działania z α-tokoferolem [21]. Przypuszcza się, że spożycie selenu, składnika peroksydazy glutationowej, odgrywa ważną rolę w patogenezie astmy. Potwierdzają to badania na modelach zwierzęcych, w których korzyści z suplementacji były zależne od wyjściowego stężenia tego pierwiastka we krwi. W badaniach z udziałem ludzi nie wykazano istotnego statystycznie związku pomiędzy spożyciem selenu a występowaniem lub nasileniem objawów astmy [22]. Flawonoidy mają działanie przeciwutleniające, przeciwzapalne oraz przeciwalergiczne. Te właściwości zawdzięczają m.in. zdolności do hamowania uwalniania mediatorów chemicznych, syntezy cytokin typu Th2, takich jak interleukina (IL)-4 i IL-13 oraz neutralizacji reaktywnych form tlenu. Stwierdzono, że flawonoidy hamują zapalenie dróg oddechowych i odpowiedź IgE w astmatycznych modelach zwierzęcych. Badania kliniczne sugerują łagodzące działanie flawonoidów na objawy związane z astmą i alergicznym nieżytem nosa [23].

Składniki mineralne (sód, magnez)
Sód jest składnikiem mineralnym, który obficie występuje w soli kuchennej. W organizmie człowieka odpowiada za regulację gospodarki wodno-elektrolitowej, równowagę kwasowo-zasadową oraz prawidłową funkcję układu nerwowego i mięśni [16]. W 1987 r. Burney zaproponował teorię udziału sodu w astmie. Zaobserwowano, że duża podaż sodu skutkuje hiperpolaryzacją mięśni oraz zwiększoną nadreaktywnością mięśniówki gładkiej oskrzeli, co może prowadzić do zaostrzenia objawów astmy oskrzelowej [24]. Wyniki badań wykazały, że dieta niskosodowa utrzymywana przez 1–2 tygodni zmniejszała skurcz oskrzeli w odpowiedzi na wysiłek fizyczny u osób z astmą [25], natomiast stosowanie diety o niskiej zawartości sodu jako terapii wspomagającej w normalnym leczeniu nie przyniosło dodatkowych korzyści u dorosłych z astmą i reaktywnością oskrzeli na metacholinę [26]. Brakuje danych dotyczących długoterminowego wpływu diety o niskiej zawartości sodu na rozpowszechnienie lub nasilenie astmy. Magnez należy do ważnych makroelementów w organizmie człowieka, gdyż jest składnikiem kości, zębów oraz tkanek miękkich. Bierze również udział w przewodnictwie nerwowym, kurczliwości mięśni oraz syntezie kwasów nukleinowych i białek [16]. Wzrastająca liczba dowodów sugeruje, że magnez może odgrywać rolę w terapii astmy jako środek przeciwzapalny i rozszerzający oskrzela [27]. W badaniach wykazano, że dożylne podawanie siarczanu (IV) magnezu wpływa na znaczną poprawę czynności płuc, zmniejszenie częstości hospitalizacji i dalszego leczenia. W związku z tym może on być uznawany za skuteczną metodę profilaktyki i leczenia uzupełniającego ciężkiej astmy zarówno u dorosłych, jak i u dzieci. Nie ma jednak wystarczających dowodów na skuteczność stosowania siarczanu (IV) magnezu w postaci aerozolu lub suplementacji doustnej [27, 28].

Otyłość a astma
Liczne badania naukowe potwierdzają związek pomiędzy otyłością a występowaniem astmy oskrzelowej. Metaanaliza badań obejmująca 117 548 pacjentów z astmą oraz 443 948 bez astmy wykazała, że częstość występowania otyłości, chorób sercowo-naczyniowych, nadciś­nienia tętniczego, cukrzycy oraz innych metabolicznych i hormonalnych chorób współistniejących była istotnie wyższa u osób z astmą [29]. Również wśród dzieci wskaźnik masy ciała (BMI) > 25 kg/m2 istotnie korelował z występowaniem astmy. Ponadto u dzieci z astmą otyłość wiąże się ze zwiększonym ryzykiem zaostrzeń choroby, natomiast nie ma wpływu na jej kontrolę [30, 31]. Jednym z potencjalnych mechanizmów łączących otyłość i astmę jest ogólnoustrojowe zapalenie o małym nasileniu. Obserwuje się niezależny związek pomiędzy stężeniem cytokin prozapalnych a występowaniem astmy [32]. Ostatnie odkrycia sugerują, że receptor wolnych kwasów tłuszczowych 1 (free fatty acid receptor 1 – FFAR 1) ulega ekspresji w mięśniach gładkich dróg oddechowych i odgrywa kluczową rolę w skurczach dróg oddechowych i proliferacji komórek mięśni gładkich dróg oddechowych. W związku z powyższym wolne kwasy tłuszczowe pochodzące z tkanki tłuszczowej mogą się przyczyniać do patogenezy astmy [33]. Zagadnienie to wymaga jednak dalszych badań.

Podsumowanie

Dieta jako modyfikowalny czynnik środowiskowy może mieć istotne znaczenie zarówno w profilaktyce, jak i leczeniu astmy oskrzelowej. Dotychczasowe badania sugerują możliwy wpływ różnych składników pokarmowych na występowanie objawów alergicznych. Należą do nich m.in. dieta matki w ciąży obfitująca w antyoksydanty, witaminy, składniki mineralne i LC-PUFA n-3, karmienie piersią w pierwszym okresie życia, jak również dieta bogata w LC-PUFA n-3, witaminy D, E i C, selen, magnez oraz flawonoidy. Z kolei negatywny wpływ na rozwój astmy mogą mieć nadmierny przyrost masy ciała matki w ciąży oraz nieprawidłowa dieta kobiety ciężarnej, niedobory witaminowo-mineralne (szczególnie witaminy D, E, C), dieta bogata w sód oraz otyłość. Dowody naukowe w tym zakresie są jednak w większości słabej jakości i mogą jedynie wskazywać obszary do dalszych badań, które pozwolą na stworzenie wytycznych dotyczących żywienia i suplementacji w profilaktyce i leczeniu astmy.

Konflikt interesów

Autorzy nie zgłaszają konfliktu interesów.

Piśmiennictwo

1. Massoth L, Anderson C, McKinney KA. Asthma and chronic rhinosinusitis: diagnosis and medical management. Med Sci 2019; 7: pii: E53.
2. Polska Federacja Stowarzyszeń Chorych na Astmę, Alergię i POChP: astma ciężka. Sytuacja pacjentów w Polsce – raport.
3. Berthon BS, Wood LG. Nutrition and respiratory health – feature review. Nutrients 2015; 7: 1618-43.
4. Forno E, Young OM, Kumar R, et al. Maternal obesity in pregnancy, gestational weight gain, and risk of childhood asthma. Pediatrics 2014; 134: 535-46.
5. Best KP, Gold M, Kennedy D, et al. Omega-3 long-chain PUFA intake during pregnancy and allergic disease outcomes in the offspring: a systematic review and meta-analysis of observational studies and randomized controlled trials. Am J Clin Nutr 2016; 103: 128-43.
6. Øien T, Schjelvaag A , Storrø O, et al. Fish consumption at one year of age reduces the risk of eczema, asthma and wheeze at six years of age. Nutrients 2019; 11: 1969.
7. Wolsk HM, Chawes BL, Litonjua AA, et al. Prenatal vitamin D supplementation reduces risk of asthma/recurrent wheeze in early childhood: a combined analysis of two randomized controlled trials. PLoS One 2017; 12: e0186657.
8. Beckhaus AA, Garcia-Marcos L, Forno E, et al. Maternal nutrition during pregnancy and risk of asthma, wheeze, and atopic diseases during childhood: a systematic review and meta-analysis. Allergy 2015; 70: 1588-604.
9. Guilleminault L, Williams EJ, Scott HA, et al. Diet and asthma: is it time to adapt our message? Nutrients 2017; 9: E1227.
10. Miliku K, Azad MB. Breastfeeding and the developmental origins of asthma: current evidence, possible mechanisms and future research priorities. Nutrients 2018; 10: 995.
11. Björkstén B, Aït-Khaled N, Innes Asher M, et al. Global analysis of breast feeding and risk of symptoms of asthma, rhinoconjunctivitis and eczema in 6-7 year old children: ISAAC Phase Three. Allergol Immunopathol 2011; 39: 318-25.
12. Lodge CJ, Tan DJ, Lau MXZ. Breastfeeding and asthma and allergies: a systematic review and meta-analysis. Acta Paediatr 2015; 104: 38-53.
13. El-Heneidy A, Abdel-Rahman ME, Mihala G, et al. Milk other than breast milk and the development of asthma in children 3 years of age. A Birth Cohort Study (2006–2011). Nutrients 2018; 10: 1798.
14. Miles EA, Calder PC. Can early omega-3 fatty acid exposure reduce risk of childhood allergic disease? Nutrients 2017; 9: E784.
15. Yang H, Xun P, He K. Fish and fish oil intake in relation to risk of asthma: a systematic review and meta-analysis. PLoS One 2013; 8: e80048.
16. Gawęcki J. Żywienie człowieka 1. Podstawy nauki o żywieniu. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2010.
17. Hall SC, Agrawal DK. Vitamin D and bronchial asthma: an overview of data from the past 5 years. Clin Ther 2017; 39: 917-29.
18. Jolliffe DA, Greenberg L, Hooper RL, et al. Vitamin D supplementation to prevent asthma exacerbations: systematic review and meta-analysis of individual participant data. Lancet Respir Med 2017; 5: 881-90.
19. Lis K, Bartuzi Z. Wpływ diety na występowanie i rozwój astmy. Alergia Astma Immunol 2019; 24: 2-7.
20. Sahiner UM, Birben E, Erzurum S, et al. Oxidative stress in asthma. World Allergy Organ J 2011; 4: 151-8.
21. Moreno-Macias H, Romieu I. Effects of antioxidant supplements and nutrients on patients with asthma and allergies. J Allergy Clin Immunol 2014; 133: 1237-44.
22. Norton RL, Hoffmann PR. Selenium and asthma. Mol Aspects Med 2012; 33: 98-106.
23. Tanaka T, Takahashi R. Flavonoids and asthma. Nutrients 2013; 5: 2128-43.
24. Burney P. A diet rich in sodium may potentiate asthma. Epidemiologic evidence for a new hypothesis. Chest 1987; 91: 143-9.
25. Mickleborough TD. Salt intake, asthma, and exercise-induced bronchoconstriction: a review. Phys Sportsmed 2010; 38: 118-31.
26. Pogson ZE, Antoniak MD, Pacey SJ, et al. Does a low sodium diet improve asthma control? A randomized controlled trial. Am J Respir Crit Care Med 2008; 178: 132-8.
27. Abuabat F, Al Alwan A, Masuadi E, et al. The role of oral magnesium supplements for the management of stable bronchial asthma: a systematic review and meta-analysis. NPJ Prim Care Respir Med 2019; 29: 4.
28. Knightly R, Milan SJ, Hughes R, et al. Inhaled magnesium sulfate in the treatment of acute asthma. Cochrane Database Syst Rev 2017; 2017: CD003898.
29. Su X, Ren Y, Li M, et al. Prevalence of comorbidities in asthma and non asthma patients: a meta-analysis. Medicine 2016; 95: e3459.
30. Ahmadizar F, Vijverberg SJ, Arets HG, et al. Childhood obesity in relation to poor asthma control and exacerbation: a meta-analysis. Eur Respir J 2016; 48: 1063-73.
31. Azizpour Y, Delpisheh A, Montazeri Z. Effect of childhood BMI on asthma: a systematic review and meta-analysis of case-control studies. BMC Pediatr 2018; 18: 143.
32. Lu Y, Van Bever HP, Lim TK, et al. Obesity, asthma prevalence and IL-4: roles of inflammatory cytokines, adiponectin and neuropeptide Y. Pediatr Allergy Immunol 2015; 26: 530-6.
33. Mizuta K, Matoba A, Shibata S. Obesity-induced asthma: role of free fatty acid receptors. Jpn Dent Sci Rev 2019; 55: 103-7.