Antialergický účinek beta-glukanů

Název β-glukany (dále jen BG) je používán pro chemicky heterogenní skupinu polysacharidů, jde o označení celé řady podobných látek, které sice vyvolávají v makroorganismu − byť s rozdílnou intenzitou − podobné nebo téměř identické imunitní reakce, ale jsou různého původu, mohou se lišit primární, sekundární i terciární strukturou a některými dalšími vlastnostmi, především rozpustností ve vodě, v alkáliích za chladu a za tepla atd.  Je potřeba mít na paměti, že z tohoto faktu vyplývají četné diskrepance, které lze nalézt v pracích různých autorů. Významnou imunomodulační aktivitu vykazují BG s převahou bočního řetězení v polohách 1,3 a 1,6. BG jsou strukturální komponenty buněčných stěn bakterií, sinic, řas, kvasinek a hub, a dokonce se v hojné míře nacházejí i v obilných zrnech (oproti houbám tam mají poněkud jiné složení – obsahují ještě β-(1→4) vázanou glukosu). Běžně používanými BG jsou např. zymosan z kvasnic (Saccharomyces cerevisiae), lentinan z houby šiitake  (houževnatec jedlý, Lentinula edodes), pleuran z hlívy ústřičné (Pleurotus ostreatus). V makroorganismech mají BG velmi rozmanité účinky a nezasahují pouze imunitní systém.1,2

V případě alergických onemocnění  působí BG pravděpodobně dvojím účinkem - jednak skrze pleiotropní imunomodulační účinek snižují nemocnost, což je spojeno se zlepšením kontroly choroby a snížením rizika exacerbací (obzvláště typické pro respirační infekce) a jednak prostřednictvím stimulace produkce některých typů cytokinů modulují poměr mezi aktivitou Th2 a Th1 lymfocytů, stimulují aktivitu Th1 lymfocytů, supresivně působí na Th2 lymfocyty, snižují celkové titry IgE a potlačují systémové a lokální alergické projevy.3Tato výhodná aktivita byla zprvu detailně popsána a pozorována v klinických studiích s onkologickými pacienty, kde mimo jiné imunologické mechanismy BG aktivity představovala schopnost modulace poměrů aktivit Th2/Th1 lymfocytů ve prospěch Th1 lymfocytů signifikantní redukci nežádoucích účinků chemoterapeutických léků (typu TS-1, Gemzar, CDDP, Paclitaxel aj.) a zvýšení kvality života onkologických pacientů (doplňkově byl podáván převážně lentinan).4,5,6 Tyto antialergické mechanismy BG lze uplatnit v pozitivní modulaci alergické rýmy a astmatu u dětí i dospělých. V randomizované, dvojitě zaslepené, placebem kontrolované klinické studii byl na souboru 24 pacientů s alergickou rýmou sledován imunomodulační vliv 12týdenní suplementace BG. Bylo zjištěno, že po ukončení suplementace došlo u pacientů užívajících BG k signifikantnímu snížení koncentrací IL-4, IL-5 (interleukinů produkovaných Th2 lymfocyty) a k významnému zvýšení koncentrace IL-12 (interleukinu produkovaného Th1 lymfocyty) ve vzorcích odebraného nosního sekretu, koncentrace interferonu γ zůstaly nezměněny. Zastoupení eozinofilů v nosním sekretu se signifikantně snížilo, zatímco v placebo skupině se nezměnilo, kdežto procentuální zastoupení eozinofilů v periferní krvi se nezměnilo v žádné skupině.7 V jiné randomizované, dvojitě zaslepené, placebem kontrolované klinické studii s pacienty s pylovou alergií byl sledován vliv 2měsíční perorální suplementace BG na hladiny IgE a klinické symptomy alergické rýmy. Výsledky prokázaly statisticky významnou klinickou odezvu, která korelovala s významným snížením koncentrace IgE v krvi.8 Otevřená průzkumná klinická studie, se zaslepeným hodnocením výsledků, s 20 astmatickými dětmi ve věku 6-12 let, popisuje signifikantní zvýšení plazmatických hladin Il-10 a zlepšení astmatických symptomů po subkutánní injekční aplikaci BG jednou týdně po dobu 4 týdnů a posléze každý druhý týden po dobu dalších 4 týdnů.9 Autoři randomizované, dvojitě zaslepené , placebem kontrolované klinické studie s dětmi ve věku 2 – 10 let s rekurentními infekcemi dýchacích cest, potvrdili, že atopie může být důležitým faktorem přispívajícím k zvýšené nemocnosti a prokázali, že aktivní léčba sirupem s pleuranem měla za následek signifikantní snížení eozinofilů v periferní krvi a stabilizování hladin celkového IgE.10 BG se mohou uplatnit také jako podpůrný prostředek v léčbě atopické dermatitidy (AD). V multicentrické otevřené split-body studii se 105 pacienty obou pohlaví s AD a průměrným věkem 20,4 roků, vedlo používání krému s pleuranem k výraznému zlepšení subjektivních i objektivních symptomů AD. Přípravek byl obecně velmi dobře snášen.11

BG jsou považovány za bezpečné, pokud jsou užívány perorálně jako doplňky stravy nebo jako součást denní stravy.12 Je ovšem důležité zmínit, že v případě inhalace mohou mít BG „alergický účinek“. BG v tomto případě ovlivněním zánětlivých buněk působí zvýšenou sekreci prozánětlivých složek (mj. TNF-α a IL-8).13 V jedné studii bylo prokázáno, že expozice BG v domácím prachu u dětí ve věku 7-10 let byla spojena s bronchiální hyperreaktivitou a astmatem ve věku 11-14 let.14 Další klinická studie s dětmi ve věku 7 – 11 let, poukázala na souvislost variability vrcholového výdechového průtoku (PEF) s množstvím BG v domácím prachu u atopických dětí s astmatem.15 Ovšem v  jiné studii, ve které autoři porovnávali expozici alergenům u dvouletých dětí s rizikem alergie v 10 letech, expozice BG nezměnila riziko astmatu nebo alergické senzibilizace.16 Studie s pracovníky houbových farem, pěstujících šiitake, hlívu a žampiony) ukázala na riziko vnější alergické alveolitidy jako následku vdechování prachu.17 Avšak souvislost mezi BG a výsledky studií nemusí být zcela jednoznačná, vzhledem k tomu, že BG lze považovat za ukazatele množství biomasy hub ve vdechovaném vzduchu a houby obsahují i další látky s biologickými účinky.18

Mgr. Věra Klimešová
odborník spol. Fytopharma

reference

  1. Novák M. β-glukany, historie a současnost. Chem. Listy 101, 2007:872-880

  2. Rondanelli M., Opizzi A., Monteferrario F. The biological activity of beta-glucans. Minerva. Med. 100(3), 2009:237-45.

  3. Jesenak M., Banovcin P., Rennerova Z., Majtan J. β-Glucans in the treatment and prevention of allergic diseases. Allergol Immunopathol (Madr). 42(2), 2014:149-56.

  4. Hamuro J. Anticancer immunotherapy with perorally effective lentinan. Gan To Kagaku Ryoho. 32(8), 2005:1209-15.

  5. Kataoka H., Shimura T., Mizoshita T., Kubota E., Mori Y., Mizushima T., Wada T., Ogasawara N., Tanida S., Sasaki M., Togawa S., Sano H., Hirata Y., Ikai M., Mochizuki H., Seno K., Itoh S., Kawai T., Joh T. Lentinan with S-1 and paclitaxel for gastric cancer chemotherapy improve patient quality of life. Hepatogastroenterology. 56(90), 2009:547-50.

  6. Yagi M., Watanabe S., Yoshino S., Hazama S., Suga T., Nakazawa S. Provision for adverse effect of S-1 containing chemotherapy in patients with advanced digestive cancer--combination with superfine dispersed lentinan. Gan To Kagaku Ryoho. 37(3), 2010:457-62.

  7. Kirmaz C., Bayrak P., Yilmaz O., Yuksel H. Effects of glucan treatment on the Th1/Th2 balance in patients with allergic rhinitis: a double-blind placebo-controlled study. Eur Cytokine Netw. 16(2), 2005:128-34.

  8. Yamada J. Alleviation of seasonal allergic symptoms with superfine beta-1,3-glucan: a randomized study. Nippon Ganka Gakkai Zasshi. 113(11), 2009:1082-7.

  9. Sarinho E., Medeiros D., Schor D., Rego Silva A., Sales V., Motta M.E., Costa A., Azoubel A., Rizzo J.A. Production of interleukin-10 in asthmatic children after Beta-1-3-glucan. Allergol Immunopathol (Madr). 37(4), 2009:188-92.

  10. Jesenak M., Hrubisko M., Majtan J., Rennerova Z., Banovcin P. Anti-allergic effect of Pleuran (β-glucan from Pleurotus ostreatus) in children with recurrent respiratory tract infections. Phytother Res. 28(3), 2014:471-4.

  11. Jesenak M., Urbancek S., Majtan J., Banovcin P., Hercogova J. β-Glucan-based cream (containing pleuran isolated from pleurotus ostreatus) in supportive treatment of mild-to-moderate atopic dermatitis. J Dermatolog Treat. 27(4), 2016:351-4.

  12. Bashir K.M.I., Choi J.S. Clinical and Physiological Perspectives of β-Glucans: The Past, Present, and Future. Int J Mol Sci. 18(9), 2017.

  13. Viz.1

  14. Maheswaran D., Zeng Y., Chan-Yeung M., Scott J., Osornio-Vargas A.,Becker A.B., Kozyrskyj A.L. Exposure to Beta-(1,3)-D-glucan in house dust at age 7-10 is associated with airway hyperresponsiveness and atopic asthma by age 11-14. PLoS One. 9(6), 2014:e98878.

  15. Douwes J., Zuidhof A., Doekes G., van der Zee S.C., Wouters I., Boezen M.H., Brunekreef B. (1-->3)-beta-D-glucan and endotoxin in house dust and peak flow variability in.children. Am J Respir Crit Care Med. 162(4 Pt 1), 2000:1348-54.

  16. Bertelsen R.J., Carlsen K.C., Carlsen K.H., Granum B., Doekes G., Håland G., Mowinckel P., Løvik M. Childhood asthma and early life exposure to indoor allergens, endotoxin and beta(1,3)-glucans. Clin Exp Allergy. 40(2), 2010:307-16.

  17. Kamm Y.J., Folgering H.T., van den Bogart H.G., Cox A.Provocation tests in extrinsic allergic alveolitis in mushroom workers. Neth J Med. 38(1-2), 1991:59-64.

  18. Rylander R. Indoor air-related effects and airborne (1 --> 3)-beta-D-glucan. Environ Health Perspect. 107 Suppl 3, 1999:501-3.

Jdi zpět