Nie daj się zimie! Jak dobrać karmę, aby zapewnić psu maksymalną odporność?

Zima, zwłaszcza taka prawdziwa, ze śniegiem, mrozem i dokuczliwym wiatrem, to spore wyzwanie dla organizmu każdego psa. Dotyczy to zarówno pupili mieszkających na zewnątrz, jak i zwierzaków typowo domowych, które podczas spacerów narażone są na kaprysy aury. Wszystko to sprawia, że zimą pies stosunkowo łatwo może zachorować. Jak tego uniknąć? Kluczem do uchronienia pupila przed zarazkami jest jego naturalna odporność, a ta, jak wiadomo, bierze się z brzucha. Dla jej zapewnienia niezbędna jest prawidłowa, starannie skomponowana dieta. Na co zwrócić uwagę w psim jadłospisie, aby wspomóc odporność zwierzaka i zapewnić mu zdrowie i doskonałą kondycję podczas najsurowszej nawet zimy?

Autor: dr inż. Jacek Wilczak
Zakład Biochemii i Dietetyki, Instytut Medycyny Weterynaryjnej,
Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie

Dlaczego odporność ma znaczenie?
Dobrze funkcjonujący układ odpornościowy ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia prawidłowych funkcji całego organizmu. Układ odpornościowy musi wykazywać ciągłe i nieustające pobudzenie w celu zarówno monitorowania oznak zagrożenia ze strony czynników środowiskowych, jak i szybkiej reakcji na pojawiające się zagrożenie. Komórki układu odpornościowego, posiadając wrodzoną i nabytą zdolność odróżnienia czynników endogennych od egzogennych, są w stanie szybko zareagować w zależności od rodzaju zagrożenia. Ingerencję czynników zewnętrznych wywołujących zmiany w układzie immunologicznym bez względu na stan zdrowotny i kondycyjny określono mianem immunomodulacji. Pojęcie to określa także wpływ m.in. wybranych składników odżywczych, których źródłem jest prawidłowo skonstruowana dieta psa.

Ze względu na swoje właściwości immunomodulatory podzielono na czynniki stymulujące (wzmagające) oraz supresyjne (hamujące) funkcje układu odpornościowego. Należy pamiętać́, że niektóre modulatory wykazują działanie zarówno stymulujące, jak i supresyjne na mechanizmy swoiste i nieswoiste odpowiedzi immunologicznej. Natomiast w stanach wzmożonej aktywności układu odpornościowego immunostymulatory wykazują właściwości supresyjne, obniżające poziom odpowiedzi do wartości fizjologicznych. Mechanizm ten wydaje się być decydującym w kontrolowaniu aktywności układu odpornościowego zarówno w stanach fizjologicznych, stając na straży, jak i w stanach patologicznych w czasie choroby.

Stan odżywienia
Jest wiele dowodów na istnienie zależności między wydajnym funkcjonowaniem układu odpornościowego a stanem odżywienia organizmu. Niedożywienie, wahania składu i masy ciała zaburzają „wrażliwość” układu odpornościowego. Z kolei „aktywowany” układ odpornościowy dodatkowo w okresach infekcji zwiększa zapotrzebowanie na energię, zwiększając podstawowy wydatek energetyczny. W naukach żywieniowych stan odżywienia definiuje się jako stan organizmu wynikający ze zwyczajowego spożycia danego modelu diety, przebiegu procesów trawienia, wchłaniania i wykorzystania składników odżywczych oraz oddziaływania na te procesy czynników patologicznych. Dla utrzymania optymalnego stanu zdrowia konieczne jest dostarczanie odpowiednich, dostosowanych do indywidualnego zapotrzebowania i zgodnych z zasadami profilaktyki chorób dietozależnych, ilości energii i wszystkich niezbędnych składników odżywczych. Przy braku problemów z trawieniem składników diety, wchłanianiem i wykorzystaniem składników odżywczych można przyjąć, że stan odżywienia organizmu jest prawidłowy. Natomiast podstawowy warunek, który musi być spełniony, to dostarczenie wszystkich składników odżywczych w ilościach i proporcjach właściwych dla danego gatunku zwierzęcia. Dlatego tak ważne jest w przypadku diety domowej świadome komponowanie jej składu na podstawie obowiązujących norm żywieniowych, a w przypadku karm komercyjnych wybór tych, które przez metodę produkcji i skład w jak najmniejszym stopniu zakłócałyby proces trawienia.
Wszelkie stany zaburzające wchłanianie składników odżywczych, takie jak biegunki, w zdecydowany sposób zmniejszają parametry stanu odżywienia organizmu. W przypadku wystąpienia biegunek u psa najważniejszym postępowaniem jest niedopuszczenie do niedożywienia. Zmniejszony apetyt, aktywność enzymów trawiennych oraz możliwy stan zapalny w przewodzie pokarmowym sprawiają, że dieta takich zwierząt musi charakteryzować się kilkoma cechami. Powinna przede wszystkim być prawidłowo zbilansowana, żeby nie doszło do niedoborów składników odżywczych. Podstawowe parametry diety to wysoka jakość odżywcza i strawność składników pokarmowych, adekwatna do zapotrzebowania ilość energii metabolicznej, zawartość białka, węglowodanów i odpowiednia ilość i jakość składników tłuszczowych. Cenne są także takie składniki diety, jak włókno pokarmowe, szczególnie jego frakcje o właściwościach prebiotycznych, oraz probiotyki – bakterie kwasu mlekowego wywierające pozytywny wpływ na funkcjonowanie przewodu pokarmowego – ich funkcja w ujęciu wpływu na funkcjonowanie układu odpornościowego zostanie także omówiona w dalszej części artykułu.
Ważne jest też to, aby przez swój skład dieta nie powodowała dalszego uszkodzenia nabłonka jelit. Sposobem żywienia, który w największym stopniu może gwarantować urozmaicenie dobowej racji pokarmowej psa jest karma przygotowywana w domu, bezpośrednio przez opiekuna, na bazie ogólnie dostępnych surowców spożywczych. Jest to metoda wzbudzająca najwięcej obaw, a jednocześnie największe zainteresowanie opiekunów. Obawy właścicieli są najczęściej związane z brakiem wiedzy na temat wymagań żywieniowych psów i kotów w różnych stanach fizjologicznych. Powodów, dla których właściciele decydują się na wybór takiego sposobu żywienia jest kilka, wśród nich najważniejsze wydają się: chęć zapewniania urozmaiconej diety, chęć uniknięcia w żywieniu zwierząt związków chemicznych odgrywających rolę konserwantów, przeciwutleniaczy, substancji poprawiających smak i zapach, niechęć do gotowych karm komercyjnych o wysokim stopniu przetworzenia surowców. Wymienione cechy diety domowej w zdecydowany sposób zapewniają utrzymanie odpowiedniego stanu odżywienia organizmu psa.

Ważna funkcja komórek odpornościowych przewodu pokarmowego
Większość komórek odpornościowych znajduje się w tkance limfoidalnej związanej z przewodem pokarmowym (GALT), co odzwierciedla znaczenie tej tkanki w utrzymaniu zdrowia całego organizmu. Pobierając pokarm, organizm naraża się na prawie stałą i masową stymulację antygenową, a układ odpornościowy musi być w stanie zapewnić silną i ochronną odporność przeciwko inwazyjnym patogenom, jednocześnie „tolerując” białka pokarmowe i bakterie komensalne. Aby to osiągnąć, układ GALT jest zbudowany z wielu kompleksowo ze sobą współpracujących komórek. Komórki dendrytyczne i komórki M reagują na obecność w treści pokarmowej patogenów, podczas gdy limfocyty B w blaszce właściwej ściany jelita wytwarzają przeciwciała IgA, zapewniając ochronę przed organizmami chorobotwórczymi.

Wśród czynników, które znajdując się w świetle jelita, decydują o aktywacji komórek układu odpornościowego, jest mikrobiom jelita. Jest on źródłem zarówno antygenów, jak i cząsteczek, które mogą wchodzić w interakcje z komórkami odpornościowymi, aktywując je. Skład mikrobiomu jelitowego zmienia się podczas życia w odpowiedzi na składniki diety i czynniki środowiskowe, takie jak ekspozycja na antybiotyki. Interwencje dietetyczne ukierunkowane bezpośrednio na mikrobiom jelitowy obejmują stosowanie probiotyków i prebiotyków.
W kontekście układu odpornościowego jelit ważną rolę odgrywają te składniki odżywcze, które wykazują właściwości przeciwzapalne. Na przykład wykazano, że hydrolizaty białek wzmacniają funkcję bariery jelitowej i produkcję IgA w modelach zwierzęcych, co w rezultacie może mieć zastosowanie do ich włączenia do diet weterynaryjnych dedykowanych w postępowaniu dietetycznym nieswoistego zapalenia jelit (IBD). Badania wykorzystujące modele zwierzęce zapalenia jelita wykazały, że dostarczenie bakterii probiotycznych oraz zwiększone proporcje kwasów tłuszczowych n-3 mogą zmniejszyć stan zapalny, zmniejszając produkcję prozapalnych cytokin oraz zwiększając wytwarzanie cytokin przeciwzapalnych.
Immunomodulacyjna aktywność związków tłuszczowych zawartych w diecie wiąże się przede wszystkim z właściwościami wielonienasyconych kwasów tłuszczowych. Szczególne właściwości przypisuje się kwasom tłuszczowym szeregu n-3 oraz n-6. Do szeregu kwasów n- 6 należą: kwas linolowy (LA) i kwas γ–linolenowy (GLA), natomiast do rodziny n-3 należy kwas α–linolenowy (ALA). Obecnie badania skupiają się przede wszystkim na ich leczniczym wpływie na proces zapalny. Kwasy z rodziny n-3 oddziałują na komórki układu immunologicznego przypuszczalnie przez modyfikację syntezy mediatorów odpowiedzialnych za komunikację komórek (eikozanoidy, cytokiny, tlenek azotu) oraz zmianę ekspresji cząsteczek powierzchniowych uczestniczących w komunikacji komórka – komórka. Eikozanoidy serii n-3 stymulują uwalnianie cytokin i tlenku azotu, co wyjaśnia efekty działania wielonienasyconych kwasów tłuszczowych n–3. Prawdopodobnie duże znaczenie ma mechanizm niezależny od eikozanoidów, polegający na regulacji ekspresji genów kodujących białka odpowiedzi komórkowej i międzykomórkowej komunikacji. Z praktycznego punktu widzenia ważne jest zatem dostarczanie wszelkich źródeł kwasów tłuszczowych n-3 w postaci tłustych ryb oraz tranu lub oleju z kryla. Występujące w tych źródłach wielonienasycone kwasy tłuszczowe w formie trójglicerydów charakteryzują się najlepszymi parametrami wchłanialności – w przeciwieństwie do estrów etylowych kwasów tłuszczowych.

Rola składników odżywczych w stymulacji układu odpornościowego
Witaminy i składniki mineralne jako składniki odżywcze nie stanowią źródła energii ani materiału budulcowego, ale są niezbędne do prawidłowego rozwoju i funkcjonowania organizmu. Wśród witamin, których aktywność metaboliczna jest skorelowana ze zdolnością do aktywowania komórek układu odpornościowego, znajdują się witaminy z grupy A, E i D, zaś wśród związków mineralnych najważniejsze wydają się cynk, selen i żelazo.
Udowodniono, że niedobór związków z grupy witaminy A powoduje zaburzenia funkcji układu odpornościowego, a w konsekwencji zwiększoną zachorowalność́ na choroby zakaźne i wzrost śmiertelności. Uzyskane dotychczas dane o wpływie witaminy A na układ odpornościowy w większości dotyczą organizmów młodych. Niedobory witaminy A są związane z atrofią grasicy, węzłów chłonnych oraz śledziony. Należy wziąć pod uwagę, że niedobory witamin, w tym witaminy A, korelują z niedożywieniem białkowo-kalorycznym, co sprawia, że trudno przypisać jedynie witaminie A zmiany patologiczne w układzie immunologicznym, choć na modelach zwierzęcych udowodniono, że niedoborom witaminy A towarzyszy zanik węzłów chłonnych, grasicy i śledziony. Witamina A pełni istotną funkcję w dojrzewaniu i różnicowaniu komórek układu immunologicznego, tj. limfocytów, monocytów i neutrofili, oraz zwiększa zdolności fagocytozy przez makrofagi – głównego mechanizmu inaktywacji patogenów.
Komórki układu odpornościowego są szczególnie podatne na oddziaływanie reaktywnych form tlenu i stresu oksydacyjnego. Ogromną zdolność́ do protekcji układu immunologicznego przed działaniem tych czynników wykazują witaminy przeciwutleniające, w tym szczególnie β-karoten, witamina E i C oraz roślinne związki biologicznie czynne. Właściwości przeciwutleniające karotenoidów wynikają z ich specyficznej budowy chemicznej umożliwiającej neutralizację wolnych rodników. β-karoten nasila także odpowiedź komórkową, zwiększając ekspresję białek powierzchniowych monocytów odpowiedzialnych za tzw. zgodność tkankową.
W przypadku tokoferoli i tokotrienoli wykazujących aktywność biologiczną α-tokoferolu (nazywanych witaminą E) ich wpływ na funkcje układu odpornościowego polega na wysokiej zdolności przeciwutleniającej, zabezpieczającej przed utlenieniem wielonienasyconych kwasów tłuszczowych wchodzących w skład fosfolipidów błon komórkowych. W badaniach przeprowadzonych na modelach zwierzęcych zaobserwowano, że w przebiegu chorób zapalnych dochodzi do spadku stężenia α–tokoferolu oraz kwasu askorbinowego. Konsekwencją tego jest wzrost poziomu wolnych rodników w toczącym się procesie zapalnym. Witamina E stosowana w dawce większej niż zalecana neutralizuje wolne rodniki powstające w stresie oksydacyjnym oraz obniża wydzielanie przez aktywowane makrofagi mediatorów immunosupresyjnych i w nich upatruje się głównego mechanizmu oddziaływania tokoferoli na komórki układu immunologicznego.
Przedmiotem intensywnych badań są właściwości immunomodulacyjne i antyproliferacyjne witaminy D i z tego też powodu znajduje ona zastosowanie w terapii chorób autoimmunizacyjnych i nowotworowych. Połączenie aktywnej formy witaminy D (1,25(OH)2D3) ze specyficznym dla niej receptorem do ekspresji czynników regulujących aktywuje działanie genów kodujących cytokiny przede wszystkim tych o właściwościach przeciwzapalnych. Jako immunomodulator witamina D wpływa na zmniejszenie produkcji cytokin prozapalnych produkowanych przez limfocyty, szczególnie Th. Przyczynia się również do osłabienia zdolności komórek dendrytycznych do prezentacji antygenu, co pociąga za sobą mniejszą skłonność do wystąpienia reakcji alergicznych.
Wśród związków mineralnych, którym można przypisać rolę immunomodulacyjną, najważniejsze są selen, cynk i żelazo. Wchodzą one w skład enzymów stanowiących efektywną broń w walce ze stresem oksydacyjnym, a przez zdolność kumulowania się w komórkach układu odpornościowego (makrofagach, neutrofilach i limfocytach), pobudzają reakcje immunologiczne. Z kolei niedobór tych składników mineralnych może powodować wiele zmian w układzie odpornościowym, z których najistotniejsze to: osłabienie odpowiedzi immunologicznej organizmu na infekcje bakteryjne lub wirusowe, obniżenie aktywności limfocytów T, makrofagów i komórek NK, zaburzenia biosyntezy prostaglandyn i immunoglobulin, ograniczenie zdolności do niszczenia komórek nowotworowych oraz wzrost agregacji płytek krwi. W przypadku cynku okazuje się, że warunkuje on integralność morfologiczną i fizjologiczną grasicy, a niedobór żelaza objawia się przez zmniejszenie aktywności mieloperoksydazy, czołowego enzymu odpowiedzialnego za „wybuch tlenowy”, który jest głównym mechanizmem unieczynnienia patogenów przez makrofagi.

Mikrobiota i składniki diety ją definiujące
Mikrobiota zasiedlająca przewód pokarmowy tworzy skomplikowany zespół różnorodnych grup mikroorganizmów, które wpływają na mechanizmy regulujące funkcjonowanie większości układów i narządów. Mikrobiotyczna hipoteza rozwoju przewlekłych schorzeń zakłada, że mikrobiota, szczególnie w okresie wczesnorozwojowym, programuje organizm i stan jego zdrowia w późniejszych latach. Z kolei zmieniona pod względem zarówno ilości, jak i składu gatunkowego mikrobiota może wpływać na nieprawidłową aktywację procesów immunologicznych i metabolicznych, co skutkuje rozwojem chorób cywilizacyjnych, wśród których nowotwory stanowią znaczną ich część. Chociaż flora jelitowa może być stabilna w ciągu dłuższego nawet okresu, to wiele czynników może wpływać na jej skład, a także liczebność poszczególnych jej przedstawicieli. Wśród tych czynników najistotniejsze wydają się czynniki genetyczne, wiek gospodarza, czynniki środowiskowe, przyjmowane antybiotyki oraz spożywane produkty, z tym że czynnik żywieniowy – jak się wydaje – ma wpływ najistotniejszy.
Wśród składników pokarmowych modyfikujących skład mikrobioty i jednocześnie stymulujących funkcje układu odpornościowego są probiotyki, prebiotyki oraz np. beta-glukany.
Probiotyki definiuje się jako żywe mikroorganizmy, które po spożyciu w odpowiednich ilościach zapewniają korzyści zdrowotne gospodarzowi. Główną zaletą stosowania probiotyków jest ich wpływ na rozwój mikroflory bytującej w organizmie w sposób zapewniający właściwą równowagę między mikroorganizmami patogennymi a tymi niezbędnymi do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Żywe mikroorganizmy spełniające obowiązujące kryteria obecnie są wykorzystywane do produkcji żywności funkcjonalnej, suplementów diety, preparatów farmaceutycznych, ale i konserwacji produktów żywnościowych. Pozytywny efekt jest także związany z możliwością przywrócenia naturalnej mikroflory przewodu pokarmowego po zastosowanej antybiotykoterapii, przeciwdziałanie aktywności patogennej mikroflory jelitowej wprowadzanej wraz z zanieczyszczoną żywnością lub pochodzącą ze środowiska. Probiotyki mogą skutecznie hamować rozwój bakterii chorobotwórczych, takich jak Clostridium perfringens, Campylobacter jejuni, Salmonella Enteritidis, Escherichia coli, różne gatunki Shigella, Staphylococcus i Yersinia, zapobiegając w ten sposób zatruciu pokarmowemu. Działanie immunomodulujące bakterii probiotycznych opiera się na trzech zjawiskach: indukcji i utrzymaniu stanu odporności immunologicznej na antygeny środowiskowe (pokarmowe i wziewne); indukcji i kontroli reakcji immunologicznych przeciwko patogenom pochodzenia bakteryjnego i wirusowego oraz hamowaniu reakcji autoagresywnych i alergicznych. Indukowana probiotykami stymulacja immunologiczna przejawia się zwiększoną produkcją immunoglobulin, zwiększoną aktywnością makrofagów i limfocytów oraz stymulacją produkcji cytokin przeciwzapalnych. Probiotyki mogą wpływać na wrodzony i nabyty układ immunologiczny przez metabolity, składniki ściany komórkowej i DNA, rozpoznawane przez wyspecjalizowane komórki gospodarza wyposażone w receptory. Głównymi komórkami gospodarza, które są ważne w kontekście odpowiedzi immunologicznej, są komórki nabłonkowe jelit i jelitowe komórki odpornościowe wchodzące w skład układu GALT. Składniki ściany komórkowej bakterii kwasu mlekowego stymulują aktywność makrofagów, a te z kolei są w stanie szybko niszczyć drobnoustroje przez zwiększoną produkcję wolnych rodników tlenowych i enzymów lizosomalnych. Bakterie probiotyczne są również w stanie stymulować produkcję cytokin przez immunokompetentne komórki przewodu pokarmowego. Szczególnie w tym mechanizmie istotne są molekularne podstawy działania glukanów pochodzących zarówno ze ściany komórkowej drożdży, ale także ich pokarmowych źródeł (produktów zbożowych: owsa, jęczmienia, grzybów). Związki te stymulują odpowiedź układu siateczkowo-śródbłonkowego przewodu pokarmowego.

Pod pojęciem „prebiotyki” kryją się wszystkie pochodne węglowodanów i innych składników odżywczych nieulegające trawieniu w przewodzie pokarmowym, których rola polega na selektywnym stymulowaniu wzrostu liczby bakterii kwasu mlekowego, w tym probiotycznych, kolonizujących jelita. Bakterie te, zwalczając chorobotwórcze drobnoustroje, wzmacniają odporność organizmu i wspomagają układ trawienny, zwłaszcza w przypadku biegunek, wzdęć i stanów zapalnych żołądka i jelit. Do związków prebiotycznych zalicza się niektóre białka, peptydy, tłuszcze oraz oligo- i polisacharydy. Najlepiej poznaną grupą substancji prebiotycznych są sacharydy. Udokumentowane działanie mają: fruktooligosacharydy (najpowszechniej wykorzystywane są inulina i oligofruktoza), galaktooligosacharydy, izomaltooligosacharydy czy oligosacharydy sojowe. Węglowodany te występują w znacznych ilościach w warzywach, takich jak: karczochy, szparagi, salsefia, por. Szczególnie duża ilość inuliny występuje w korzeniu cykorii, bulwie topinamburu i dalii, dlatego też oczyszczoną inulinę produkuje się głównie z tych trzech surowców. Inulina i oligofruktoza zastępują tłuszcz i cukier, są wypełniaczem o niskiej zawartości energetycznej, środkiem teksturotwórczym i żelującym. Jednakże ich główną rolą w żywieniu psów i kotów jest funkcja prebiotyczna, którą można wzmocnić przez uzupełnienie menu tych zwierząt w suplementy diety zawierające bakterie probiotyczne.
Z kolei beta-glukany są polisacharydami występującymi w ścianach komórkowych zbóż, grzybów, roślin i drożdży. Mechanizm ich pozytywnego oddziaływania na organizm związany jest m.in. z ich właściwościami fizyko-chemicznymi. Związki te posiadają zdolność wiązania wody i powstrzymywania dyfuzji (powiększanie lepkości, tworzenie żeli), wykazują oporność na bakteryjną degradację i fermentację. Beta-glukany stymulują odporność organizmu przez aktywację makrofagów, podstawowych komórek układu immunologicznego, których zadaniem jest fagocytowanie (pochłanianie) m.in. patogenów czy komórek nowotworowych. Wykazują też efekt hipocholesterolemiczny oraz hipoglikemiczny – obniżają poziom cholesterolu i glukozy we krwi. Mechanizm tego działania do dzisiaj nie jest dokładnie poznany, ale prawdopodobnie wynika on ze spowodowanego działaniem beta-glukanów wzrostu lepkości treści znajdującej się w świetle przewodu pokarmowego. Większa lepkość treści spowalnia opróżnianie żołądka i zmniejsza absorpcję składników odżywczych, m.in. przyswajalnych węglowodanów, przyczyniając się do zmniejszenia poposiłkowej hiperglikemii, oraz ogranicza wchłanianie zwrotne cholesterolu, kwasów żółciowych i ich metabolitów, a także glukozy. Ponadto beta-glukany posiadają także właściwości przeciwnowotworowe, a ich metabolity już znalazły zastosowanie w terapiach onkologicznych.
Warunkiem prawidłowego funkcjonowania organizmu jest utrzymanie zdolności reagowania na zagrożenia pochodzące z różnych źródeł. Funkcją układu odpornościowego jest zapewnienie takiej roli. Na prawidłowe funkcjonowanie układu odpornościowego oprócz czynników środowiskowych – w przypadku psów to określenie nabiera szczególnego znaczenia – wywierają wpływ także rodzaj i skład diety. Do najważniejszych składników odżywczych, które powinny stanowić konieczny element diety psa, należą: kwasy tłuszczowe, frakcje włókna pokarmowego o właściwościach prebiotycznych, ale także witaminy i składniki mineralne. Suma wszystkich tych elementów zapewnia odpowiedni stan odżywienia organizmu i gwarantuje efektywną obronę przed działaniem czynników zewnętrznych.