Zusammenfassung
Mit unterschiedlicher Ausprägung der einzelnen zellulären und humoralen Komponenten
ist die immunologische Reaktion wesentlicher Bestandteil autoimmuner, arteriosklerotischer,
allergischer, neoplastischer und infektiöser Krankheiten. Am Beispiel der Infektion,
der Arteriosklerose und der Rheumatoidarthritis soll der Einfluss mehrfach ungesättigter
Fettsäuren auf die immunologische Reaktion dargestellt werden. Material und Methoden: Bei der Infektion dient die immunologische Reaktion der Erkennung und Elimination
der eingedrungenen Erreger und ist nach erfolgreicher Keimbekämpfung abgeschlossen.
Bei der Rheumatoidarthritis persistiert das auslösende Antigen (Retrovirus? Zellbestandteil?).
Die ineffektive Antigenclearance resultiert in der chronisch-rezidivierenden immunologischen
Reaktion. Bei der Arteriosklerose bewirkt das oxidierte LDL in der Gefäßwand die chronisch-persistierende
Stimulierung der immunologischen Reaktion, so lange die auslösende Ursache (z. B.
Hypercholesterinämie, oxidativer Stress) nicht beseitigt ist. Ergebnisse: Die ernährungstherapeutische Verminderung der immunologischen Reaktion gelingt durch
die Hemmung proinflammatorischer Mediatoren, die aus Arachidonsäure gebildet werden.
Eicosapentaensäure ist auf enzymatischer, transkriptioneller und genomischer Ebene
der Antagonist von Arachidonsäurefolgeprodukten. Die damit erzielbare Abschwächung
der immunologischen Reaktion ist bei allen Prozessen mit gesteigerter Eicosanoidbildung
angezeigt. Im Falle einer Infektion, kann es zur Herabsetzung der Keimabwehr kommen,
wie epidemiologische Befunde an Grönlandeskimos sowie norwegischen und japanischen
Fischern zeigen. Andererseits sind bei diesen Volksgruppen die in westlichen Industrienationen
häufig vorkommenden Autoimmunerkrankungen, Allergien und bestimmte Neoplasien selten.
Schlussfolgerung: Beim Überwiegen der Arachidonsäurezufuhr kommt es zu einer Stimulierung der Immunreaktion
und zum gehäuften Auftreten von Autoimmunerkrankungen, Arteriosklerose, Allergien
und bestimmten Neoplasien (Kolon-, Prostata-, Ovar- und Mammakarzinom), die durch
eine gesteigerte Eicosanoidbiosynthese charakterisiert sind, während ein Überwiegen
der Eicosapentaensäure Infektionskrankheiten Vorschub leistet.
Abstract
The immunologic reaction is, with varying composition of the cellular and humoral
components, an integral part of immunologic, arteriosclerotic, allergic, neoplastic
and infectious diseases. This contribution reviews the effects of polyunsaturated
fatty acids on different immunologic processes, as infection, arteriosclerosis and
rheumatoid arthritis. Material and methods: In infectious diseases the immunologic reaction serves to identify and eliminate
invading germs, and is terminated with its successful removal. In rheumatoid arthritis
the triggering agens (retrovirus? cell component?) persists, and ineffective antigen-clearance
results in relapsing immunologic reactions. In arteriosclerosis oxidized LDL invade
the arterial wall and provoke a continuous immunologic reaction until the cause (hypercholesterolemia,
oxidative stress) is eliminated. Results: Nutritional attenuation of the immunologic reaction is effected by inhibition of
pro-inflammatory mediators derived from arachidonic acid. Eicosapentaenoic acid is
the competitor for arachidonic acid-derived products on enzymatic, transcriptional
and genomic level. The attenuation of the immunologic reaction is recommendable in
states of exaggerated eicosanoid production. In infection eicosapentaenoic acid decreases
host defense, as epidemiological evidence from Greenland Eskimos, Norwegian and Japanese
fishermen proves. In these populations the incidence of autoimmune diseases, allergies,
and some forms of cancer, prevalent in industrialized countries, are rare. Conclusion: Preponderance of arachidonic acid in the diet causes stimulation of the immunologic
response, and autoimmune diseases, arteriosclerosis, allergies, and certain forms
of cancer (colon, prostate, ovarian and breast), characterized by exaggerated eicosanoid
biosynthesis, become more prevalent. With preponderance of eicosapentaenoic acid in
the diet infectious diseases are facilitated.
Schlüsselwörter
Immunreaktion - mehrfach ungesättigte Fettsäuren - Eicosanoide - Infektion - Autoimmunerkrankungen
Key words
Immune reaction - polyunsaturated fatty acids - eicosanoids - infectious diseases
- autoimmune diseases
Literatur
- 1 Kaever V, Resch K.
Pharmakotherapie der Entzündung und des Immunsystems. In: Forth W, Henschler D, Rummel W, Förstermann U, Starke K (Hrsg) Allgemeine und
spezielle Pharmakologie und Toxikologie, 8. Auflage. München, Jena; Urban und Fischer
Verlag 2001: 393-475
- 2
Goulmy E.
Minor histocompatibility antigens: allo target molecules for tumor-specific immunotherapy.
Cancer J.
2004;
10
1-7
- 3 Woods R K, Thien F C, Abramson M J. Dietary marine fatty acids (fish oil) for asthma
in adults and children. Review Cochrane Database Syst Rev 2002 3: CD001283
- 4
Janeway C, Travers P, Walport M, Capra J.
Immunbiology: the immune system in health and disease.
Elsevier Science Ltd/Garlöand Publishing.
1999;
2
339
- 5
Koch A, Sorensen P, Homoe P, Molbak K, Pedersen F K, Mortensen T, Elberling H, Eriksen A M,
Olsen O R, Melbye M.
Population-based study of acute respiratory infections in children, Greenland.
Emerg Infect Dis.
2002;
8
586-593
- 6
Bjerregaard P, Mulvad G, Olsen J.
Studying health in Greenland: obligations and challenges.
Int J Circumpolar Health.
2003;
62
5-16
- 7
Newman W P, Middaugh J P, Probst M T, Rogers D R.
Atherosclerosis in Alaska Natives and non-natives.
Ancet.
1993;
341
1056
- 8
Robertson T L, Kato H, Gordon T, Kagan A, Rhoads G G, Land C E, Worth R M, Belsky J L,
Dock D S, Miyanishi M, Kawamoto S.
Epidemiologic studies of coronary heart disease and stroke in Japanese men living
in Japan, Hawaii and California. Coronary heart disease risk factors in Japan and
Hawaii.
Am J Cardiol.
1977;
39
244
- 9
Grzybowski S, Styblo K, Dorken E.
Tuberculosis in Eskimos.
Tubercle..
1976;
57 (4 Suppl)
S1-58
- 10
James M J, Cleland L G, Gibson R A, Hawkes J S.
Strategies for increasing the antiinflammatory effect of fish oil.
Prostagl Leukotr Essentl Fatty Acids.
1991;
44
123-126
- 11
Bjerregaard P, Mulvad G, Pedersen H S.
Cardiovascular risk factors in Inuit of Greenland.
Int J Epidemiol.
1997;
26
1182-1190
- 12
Fischer E, Zee K J Van, Marano M A, Rock C S, Kenney J S, Poutsiaka D D, Dinarello C A,
Lowry S F, Moldawer L L.
Interleukin-1 receptor antagonist circulates in experimental inflammation and in human
disease.
Blood.
1992;
79
2196
- 13
Henderson B, Higgs G A.
Synthesis of arachidonate oxidation products by synovial joint tissues during the
development of chronic erosive arthritis.
Arthritis Rheum.
1987;
30
1149-1156
- 14
Venkatraman J T, Chu W C.
Effects of dietary omega-3 and omega-6 lipids and vitamin E on serum cytokines, lipid
mediators and anti-DNA antibodies in a mouse model for rheumatoid arthritis.
J Am Coll Nutr.
1999;
18 (6)
602-613
- 15
Browning L M.
n-3 Polyunsaturated fatty acids, inflammation and obesity-related disease.
Proc Nutr Soc.
2003;
62
447-453
- 16
Dinarello C A.
IL-18: A Th1-inducing, proinflammatory cytokine and new member of the IL-1 family.
J Allergy clin Immunol.
1999;
103
11
- 17
Kaminski W E, Jendraschak E, Kiefl R, Schacky C von.
Dietary omega-3 fatty acids lower levels of platelet-derived growth factor mRNA in
human mononuclear cells.
Blood.
1993;
81
1871
- 18
Adam O, Schattenkirchner M.
Untersuchungen zur transsynovialen Kinetik der Eicosapentaensäure und ihren Einfluss
auf den Prostaglandin E2 und Thromboxangehalt in der Synovia.
Klin Wschr.
1988;
66 (Suppl XIII)
117
- 19
Cavaillon J M, Haeffner-Cavaillon N.
Signals involved in interleukin-1 synthesis and release by lipopolysaccharide-stimulated
monocytes/macrophages.
Cytokine.
1990;
2
313
- 20
Spanbroek R, Hildner M, Kohler A, Muller A, Zintl F, Kuhn H, Radmark O, Samuelsson B,
Habenicht A J.
IL-4 determines eicosanoid formation in dendritic cells by down-regulation of 5-lipoxygenase
and up-regulation of 15-lipoxygenase 1 expression.
Proc Natl Acad Sci U S A.
2001;
98
5152-5157
- 21
Belch J JF.
Eicosanoids and rheumatology: inflammatory and vascular aspects.
Prostagl Leukotr Ess Fatty Acids.
1989;
36
219-234
- 22
Kohka H, Yoshino T, Iwagaki H, Sakuma I, Tanimoto T, Matsuo Y, Kurimoto M, Orita K,
Akagi T, Tanaka N.
Interleukin-18/interferon-γ-inducing factor, a novel cytokine, up-regulates ICAM-1
(CD54) expression in KG-1 cells.
J Leukoc biol.
1998;
64
519
- 23
Endres S, Ghorbani R, Kelley V E, Georgilis K, Lonnemann G, Meer J W van der, Cannon J G,
Rogers T S, Klempner M S, Weber P C.
The effect of dietary supplementation with n-3 polyunsaturated fatty acids on the
synthesis of interleukin-1 and tumor necrosis factor by mononuclear cells.
NEJM.
1989;
320
265
- 24
Adam O, Wolfram G, Zöllner N.
Effects of alpha-linolenic acid in human diet on linoleic acid metabolism and prostaglandin
biosynthesis.
J Lip Res.
1986;
27
421-426
- 25
Adam O, Wolfram G, Zöllner N.
Influence of dietary linoleic acid intake with different fat intakes on arachidonic
acid concentration in plasma and platelet lipids, and eicosanoid biosynthesis in female
volunteers.
Ann Nutr Metab.
2003;
47
31-36
- 26
Bonaa K H, Bjerve K S, Nordoy A.
Habitual fish consumption, plasma phospholipid fatty acids, and serum lipids: the
Tromso study.
Am J Clin Nutr.
1992;
55
1126
- 27
Calder P C, Yaqoob P, Thies F, Wallace F A, Miles E A.
Fatty acids and lymphocyte functions.
Br J Nutr..
2002;
87 (Suppl 1)
31-48
- 28
Seidelin K N, Myrup B, Fischer-Hansen B.
N-3 fatty acids in adipose tissue and coronary artery disease are inversely correlated.
Am J Clin Nutr.
1992;
55
1117
- 29
Volker D, Fitzgerald P, Major G, Garg M.
Efficacy of fish oil concentrate in the treatment of rheumatoid arthritis.
J Rheumatol.
2000;
27
2343-2346
- 30
Chandra H R, Goldstein J A, Choudhary N, O'Neill C S, George P B, Gangasani S R, Cronin L,
Marcovitz P A, Hauser A M, O'Neill W W.
Adverse outcome in aortic sclerosis is associated with coronary artery disease and
inflammation.
J Am Coll Cardiol.
2004;
43 (2)
169-175
- 31
Kasama T, Shiozawa F, Kobayashi K, Yajima N, Hanyuda M, Takeuchi H T, Mori Y, Negishi M,
Ide H, Adachi M.
Vascular endothelial growth factor expression by activated synovial leukocytes in
rheumatoid arthritis: critical involvement of the interaction with synovial fibroblasts.
Arthritis Rheum.
2001;
44 (11)
2512-2524
- 32
Adam O, Beringer C, Kless T, Lemmen C, Adam A, Wiseman M, Adam P, Klimmek R, Forth W.
Anti-inflammatory effects of a low arachidonic acid diet and fish oil in patients
with rheumatoid arthritis.
Rheumatol Int.
2003;
23
27-36
- 33
Boudreau M D, Chanmugam P S, Hart S B, Lee S H, Hwang D H.
Lack of dose response by dietary n-3 fatty acids at a constant ratio of n-3 to n-6
fatty acids in suppressing eicosanoid biosynthesis from arachidonic acid.
Am J Clin Nutr.
1991;
54
111-117
- 34
Fortin P R, Lew R A, Liang M H, Wright E A, Beckett L A, Chalmers T C, Sperling R I.
Validation of a meta-analysis: the effects of fish oil in rheumatoid arthritis.
J Clin Epidemiol.
1995;
48
1379-1390
O. Adam
Walther-Straub-Institut der Ludwig-Maximilians-Universität München
Nussbaumstraße 26
80336 München
Phone: 089/51452-242
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