A koplalás és hatása a bőr anatómiájára, fiziológiájára és fiziopatológiájára: az irodalom átfogó áttekintése

Nicola Luigi Bragazzi

1 Közegészségügyi Posztgraduális Iskola, Egészségtudományi Tanszék (DISSAL), Via Antonio Pastore 1, Genovai Egyetem, 16132 Genova, Olaszország

Maha Sellami

2 Sporttudományi Program, Művészeti és Tudományi Főiskola (QU-CAS), Katari Egyetem, Doha 2713, Katar; [email protected]

Iman Salem

3 Dermatológiai Tanszék, Case Western Reserve University, Cleveland, OH 44106, USA; ude.esac@13smi (I.S.); [email protected] (R.C.); [email protected] (M.K.)

Rosalynn Conic

3 Dermatológiai Tanszék, Case Western Reserve University, Cleveland, OH 44106, USA; ude.esac@13smi (I.S.); [email protected] (R.C.); [email protected] (M.K.)

Mark Kimak

3 Dermatológiai Tanszék, Case Western Reserve University, Cleveland, OH 44106, USA; ude.esac@13smi (I.S.); [email protected] (R.C.); [email protected] (M.K.)

Paolo Daniele Maria Pigatto

4 Klinikai bőrgyógyászat, IRCCS Istituto Ortopedico Galeazzi, Milánó, Olaszország; Milánói Egyetem Orvosbiológiai, Sebészeti és Fogászati Tudományok Tanszéke, 20161 Milánó, Olaszország; ti.oelav@ottagipoloap

Giovanni Damiani

3 Dermatológiai Tanszék, Case Western Reserve University, Cleveland, OH 44106, USA; ude.esac@13smi (I.S.); [email protected] (R.C.); [email protected] (M.K.)

5 Fiatal Dermatologists Olasz Hálózat (YDIN), Centro Studi GISED, 24121 Bergamo, Olaszország

Absztrakt

1. A fogyókúra hatása az egészségre

A bőrbetegségek általában elterjedt bőrbetegségek, amelyek mind a gyermekeket, mind a felnőtteket érintik, és súlyos fogyatékosságot okozhatnak [1,2,3]. Minden bőrbetegség együttesen jelenti a nem halálos kimenetelű fogyatékosság negyedik okát világszerte, különösen az erőforrásokban szegény régiókban [4]. Becslések szerint 2013-ban a bőrbetegségek a fogyatékossághoz igazított életévekben (DALY) számított teljes globális betegségterhelés (GBD) 1,79% -át teszik ki 306 betegség és sérülés között [1,2]. Ezek a becslések országonként valószínűleg eltérnek a különböző egészségügyi rendszerektől és az elfogadott életstílustól függően [5]. Általában azt feltételezik, hogy a bőrproblémák különböző tényezők, köztük az egyén biológiai felépítése (genetikai összetevők, belső betegségek, immunológiai érzékenység) és a környezeti tényezők (fertőzések, stressz, életmód, étrend vagy ultraibolya ( UV) fény) [6] (1. ábra).

A bőrt befolyásoló tényezők. Rövidítések: UV (ultraibolya).

Az elmúlt évtizedekben óriási kutatás kutatta a diéta hatását a bőr anatómiájára, fiziológiájára és fiziopatológiájára. Ahogy Katta és Desai [7] kijelentette, az étrendi manipuláció szerepét, mint potenciális nem farmakológiai lehetőséget a bőrbetegségek kezelésében és kezelésében, sokáig figyelmen kívül hagyták. A fogyókúrának ehelyett különféle hatásai lehetnek, amelyek befolyásolják az egészségügyi eredményeket (például a pikkelysömör esetében) [8], módosíthatják a prognózist (például pattanásos betegeknél) [9], vagy megelőzhetik vagy részben enyhíthetik/ellensúlyozhatják a felkelést és súlyosságát. a rendellenesség (például bőrrák és bőröregedés) [10].

Különböző diétázási stratégiák/szokások és éhomi protokollok léteznek, amelyek i. A kalóriabevitel korlátozásának mértékén alapulnak (alacsony kalóriatartalmú vagy nagyon alacsony kalóriatartalmú diéta, amikor a napi élelmiszer-energiafogyasztás kevesebb, mint 800 kilokalória/nap), ii) az éhezés óráinak mennyisége (korlátozott időtartamú etetés, szakaszos vagy cirkadián böjt, alternatív napi vagy napi böjt), és (iii) a kizárt ételek vagy ételek (beleértve az alacsony zsírtartalmú, alacsony szénhidráttartalmú diétát, vegetáriánus vagy félig vegetáriánus fogyókúra) [11,12].

A jelek szerint a kalória-korlátozás védelmet nyújthat a különféle betegségek, köztük a rák, a cukorbetegség és a szívbetegségek ellen. Kimutatták, hogy a korlátozott kalóriatartalmú étrend számos jótékony hatást fejt ki, például növeli az élettartamot, ellensúlyozza az öregedést, modulálja az immunsejtprofil aktivitását és csökkenti az inzulinrezisztenciát, valamint megakadályozza a karcinogenezis folyamat egyes szakaszait [13].

A korlátozott kalóriatartalmú étrend az őssejtek számának növekedését is eredményezheti, amely tényező fontos szerepet játszik a szövetek homeosztázisában és növekedésében [14].

A fogyókúra függhet a személyes étrendi döntéstől vagy a vallási meggyőződésektől is, például az adventista étrendtől vagy a ramadáni böjttől. Míg a magas színvonalú, nagyszabású epidemiológiai felmérések, mint például az „Adventista egészségügyi tanulmány 1” (AHS-1) és az „Adventista egészségügyi tanulmány 2” (AHS-2) [15], az adventista étrend hatását vizsgálták. számos egészségügyi eredményt tekintve a ramadáni böjt viszonylag kevéssé volt alapos.

A ramadán hónap a muszlim holdnaptár (al-Hidzsra) kilencedik hónapja, amelynek nagy jelentősége és értéke van a muszlimok körében, mivel a Nemes Könyv (al-Qu’ran) leszármazásának hónapját jelenti. A ramadáni böjt (as-fűrész) az iszlám hit negyedik oszlopa (arkan al-iszlám), valamint a hitnyilatkozat vagy a hivatás (ash-sahada) az első pillér, az öt napi rituális ima (as-salah) második oszlopként a jótékonyság (az-zakat) (harmadik oszlop), végül a mekkai zarándoklat (al-hajj) azok számára, akik megengedhetik maguknak. A ramadáni böjt nem korlátozódik az étkezéstől és az ivástól való tartózkodásra, hanem a dohányzásra, a szisztémás gyógyszeres kezelésre és a szexuális aktusra is [16].

A ramadáni böjt azonban nem folyamatos vagy elhúzódó böjt, hanem alternatív böjtöt és lakoma (újratáplálást) tartalmaz [17], a hajnal előtti étkezéssel, amelyet suhoornak neveznek, és napnyugta utáni étkezéssel., iftarnak hívják. Mivel az iszlám naptár holdnapi, amely általában 11 nappal kevesebb, mint a gregorián vagy a napenergia naptár (354, illetve 365 nap), a ramadáni böjt időtartama 29 és 30 nap között változhat, az időzítés pedig 11 nappal korábbi. év, ezért egybeeshet bármely évszakkal, ami azt jelenti, hogy az éhomi órák időnként meghaladhatják a 18 órát, különösen nagyobb szélességeken [17,18].

Néhány muszlim, például pubertás előtti és pubertás gyermekek, menstruáló nők, terhes és szoptató nők, idősek, betegek és távolsági utazók mentesülnek e vallási kötelesség alól [19]. Választhattak azonban böjtöt, hogy megosszák e hónap szellemiségét barátaikkal, társaikkal és családtagjaikkal [20].

A ramadán böjt egyes klinikai vonatkozásait jól észrevették. Tekintettel a folyadékhiány és az azt követő elektrolit-változások stresszére, a vesefiziológiát gyakran jelentősen befolyásolja. Ez különösen igaz a krónikus vesebetegségben (CKD) szenvedők körében, hajlamosítva őket akut tubuláris sérülésre. Ezenkívül a dehidráció a vesekő fejlődésének fő kiváltó tényezője [21,22,23].

A ramadán böjt bőrbetegségekre gyakorolt hatásairól szóló adatok azonban kevésbé ismertek, és nincsenek szabványosított irányelvek az optimális kezelési módszerek és lehetőségek tanácsadására. Ebből a célból elvégeztük ezt az áttekintést, hogy bemutassuk a ramadán böjt lehetséges klinikai következményeit a bőr anatómiája, fiziológiája és fiziopatológiája szempontjából, további vizsgálatokat indokolva.

2. A bőr anatómiája és élettana

A bőr a test legnagyobb szerve, lenyűgöző, körülbelül 2 m 2 felületű, és a felnőtt teljes testtömeg körülbelül 20% -át teszi ki. Mivel az emberi test és a környezet közötti határfelületen helyezkedik el, fontos akadályt jelent, mind passzív, mind aktív szerepet játszik a kémiai, fizikai és mikrobiális sértések ellen [24].

A bőr egy felső rétegből (az epidermisz) és az alsó rétegből (a dermis) áll, amelyet egy bazális membrán választ el. Az epidermisz 5 rétegből áll: a legkülső réteg a stratum corneum, a stratum lucidum (csak az emberi test egyes meghatározott részeiben található meg, például az ujjhegyekben, a tenyérben és a talpon), a stratum granulosum, a a stratum spinosum, és a stratum basale (a belső réteg, amely epidermális őssejteket tartalmaz) [24].

A stratum corneum különösen vastag, elpusztult sejtekből (corneocytákból) áll, amelyeket lipid huzatok vesznek körül, amelyek a "félelmetes" fizikai akadályt képviselik [24].

A dermis kollagéntartalmának vastagsága szerint fel van osztva egy felső papillare és egy alsó reticulare rétegre, amelyek vékony és vastag kollagén rostokat tartalmaznak [25].

A hypodermis vagy a szubkután szövet egy laza kötőszövet- és elasztinréteg, amely szigetelést biztosít a hideg hőmérséklettől, a sokkadszorbeáló képességtől, valamint tápanyag- és energiatároló tartálytól [26]. A hipodermis a fenékben, a tenyérben és a talpon vastagabb. Ahogy öregszünk, a hypodermis sorvadni kezd, hozzájárulva az idős bőr vékony ráncos megjelenéséhez [27].

Ezenkívül a bőr néhány veleszületett és adaptív immunsejtet tartalmaz, amelyek a bőr immunrendszerét alkotják, például természetes gyilkosok (NK), hízósejtek, makrofágok, nagymértékben specializált antigént bemutató sejtek (APC), epidermális dendritikus sejtek (EDC-k, más néven Langerhans-sejtek), többek között dermális dendritikus sejtek (DC-k, más néven interstitialis vagy migráló DC-k), αβ T-sejtek, γδ T-sejtek és B-sejtek [28,29].

Mint ilyen, a bőr egyedi helyzete és szerkezete különböző és sajátos funkciók ellátására alkalmas, beleértve a fizikai akadályt, az immunválaszt, az érzést (a fájdalom, a hőmérséklet, az érintés és a nyomás érzékelését), az endokrin rendszert (a D-vitamin szintézise), neuro-endokrin (szorosan a központi stressz tengelyeihez csatlakozik) és homeosztatikus (húgysav, ammónia, karbamid és felesleges víz kiürítése) [29].

A bőr természetes öngyógyító képességgel rendelkezik [30]. Amikor egy agresszió megtöri vagy veszélyezteti a bőrgát folytonosságát, enyhe sebek esetén gyógyulási folyamat zajlik annak integritásának helyreállítása és működésének megőrzése érdekében körülbelül egy hét alatt.

A hegesedés természetes jelenség, de számos tényező befolyásolhatja a sebességet és a minőséget, például az egyén életkora és általános állapota, a sérülés oka, mélysége vagy elhelyezkedése [30].

3. A bőrrel kapcsolatos rendellenességek epidemiológiája a Közel-Kelet és Észak-Afrika (MENA) régióban

A bőrbetegségeket a trópusi területeken, valamint a Közel-Kelet és Észak-Afrika (MENA) régióhoz tartozó alapellátási helyeken diagnosztizált leggyakoribb klinikai problémák között tartják számon [31]. Meg kell jegyezni, hogy ezeken a területeken speciális böjtrendeket fogadnak el, például a ramadán böjtöt.

Míg számos tanulmány vizsgálta a dermatózisok előfordulását és gazdasági terheit a Közel-Keleten élő arabok és muzulmánok körében [32], az arab amerikaiak dermatológiai állapotainak epidemiológiájáról keveset tudni.

Egy érdekes felmérésben, amelyet Essawi et al. [33] Michiganben az öt leggyakrabban önként bejelentett bőrbetegség: ekcéma, pattanások, felszíni gombás fertőzések, melasma és szemölcsök. A legtöbb bőrprobléma azonban a bőr elszíneződése, az egyenetlen tónus és a hirsutizmus volt. Jelentős összefüggések voltak a társadalmi-gazdasági helyzet, az USA-ban töltött idő és az orvosi tanács kérése között.

4. A koplalás hatása a bőr homeosztázisára

Különböző éhomi modelleket vizsgáltak mind állatokban, mind emberekben annak érdekében, hogy megértsék a koplalás bőr szerkezetére és működésére gyakorolt hatását, beleértve a módosított alternatív napi éhgyomri rendeket [34], az éhezést utánzó időszakos étrendet [35], rövid távú éhezést. [36], takarmánykorlátozás [37], kalória- vagy kalória- vagy energiakorlátozás vagy energiamérleg [38], vagy elhúzódó böjt [39].

4.1. A koplalás és a bőr strukturális és funkcionális adaptációja

Valószínű feltételezni, hogy a bőr, mint a víz- és hőveszteség, a mikrobiális sértések és a mechanikai sérülések elleni alapvető védőgát, döntő szerepet játszik a korlátozott kalóriabevitelhez való alkalmazkodásban. 2017-ben Forni et al. 6 hónapig hosszú távú kalória-korlátozásnak kitett egerek bőr adaptív strukturális és funkcionális hatásait tanulmányozta. A szerzők statisztikailag szignifikáns különbségekről számoltak be az epidermisz és a dermis közötti anyagcsere-profilban, az epidermiszhez viszonyítva hangsúlyosabb az oxidatív anyagcsere-profil a dermisben. Ez a profil az epidermális nyugalmi őssejtek jelentős növekedésével járt. Ezenkívül megnőtt az follikuláris őssejtek száma, amelyekről feltételezhető, hogy felelősek a szőr megőrzéséért, valamint a haj növekedési sebességének és megtartásának növeléséért. Ezenkívül a dermális adipocita-tározó fejletlensége, a dermális érrendszer bővülése és az érrendszeri endothel növekedési faktor (VEGF) növekedése következett be. Az összes korábbi változás lehetővé tette a bőr számára a termikus homeosztázis fenntartását korlátozott energiafogyasztás mellett [40].

Mint korábban említettük, a stratum corneum egyik fő funkciója az, hogy permeabilitási gátat biztosítson a túlzott vízvesztés elleni védelemhez. Elsősorban keramidokból, koleszterinből és zsírsavakból képzett extracelluláris lipidek képezik ennek a gátnak az alapvető összetevőit. A gát kialakulásához szükséges koleszterin szintézise az epidermiszben zajlik [41,42].

Wu-Pong és munkatársai tanulmányozták a plazma koleszterinszintjének változásának hatását az epidermális és dermális koleszterin szintézisére, és ezt követően a gát funkció helyreállítását szőrtelen egerekben. Az eredmények kimutatták a koleszterinezis szignifikáns csökkenését mindkét rétegben az éhezéssel, ami kompromittált gátfunkciót eredményezett, amelyet helyi lipid alkalmazás nem korrigált [41].

Egy tanulmányban, amelyben értékelték a kalóriakorlátozás hatását a helyi retinoid kezelés helyi mellékhatásaira, jelentősen csökkent a retinoidok által kiváltott bőrirritáció anélkül, hogy megzavarták volna a gyógyszer jótékony hatásait. A koplalással járó nemkívánatos események eredményeinek enyhítését két tényezőnek tulajdonították: a kalória-korlátozás pozitív hatásának a helyi antioxidáns szintekre, és gátló hatására a szöveti roncsolásban részt vevő mátrix metalloproteináz (MMP) gének átírására [42].

4.2. Böjt és sebgyógyulás

Kísérleti egérmodellben a 4 egymást követő napon át tartó rövid távú éhezés, 2 hétenként, 2 hónapon át ismételt, majd egy bőrseb indukciója társult a sebgyógyulás növekedésével a kontroll csoporthoz képest. A szerzők szerint a kalóriakorlátozás fokozta a sebgyógyulást a makrofágaktivitás növekedése révén. A transzformáló növekedési faktor alfa (TGF-α) makrofág által történő előállítása a sebgyógyulás újbóli epithelizációs szakaszában elősegíti a keratinocita proliferációt. Ezenkívül a makrofágok is szekretálják a VEGF-et, amely egy erős angiogén és fibrogén faktor, amely szükséges a granulációs szövetek kialakulásához [43].

Hunt és munkatársai által végzett másik tanulmány. 2012-ben azonban 22 7 hónapos Fischer-344 patkány mintájánál lassabb sebgyógyulást jelentettek, amelyek közül 8-at a megsebesítést követően korlátozott kalóriatartalmú étrenden tartottak, összehasonlítva 5 kontrollal, amelyeket ad libitum-mal etettek. Ezt a hatást a kontroll csoportéhoz hasonló gyógyulási arányra korrigálták, amikor a kalóriatartalmú patkányokat a sebzés előtt 2 napig ad libitum adták újból, a sebzés után a normál étrend fenntartása mellett. Ezt az inzulinszerű növekedési faktor-1 (IGF-1) kötő fehérje 3 (IGFBP-3) felfelé szabályozott expressziójával és az I. típusú kollagén fokozott szintézisével magyarázták, ami a seb összehúzódási képességének fokozását eredményezte [44]. Más vizsgálatokban az egyszeri böjt 72 órán át vízhez jutással csak a bőr kollagén képződésének csökkenését eredményezte.

2000-ben Miltyk és Palka egy koplalással összefüggő pirolin-5-karboxilát (P5C), egy prolin prekurzor molekula csökkenését feltételezte, hogy felelős legyen a kollagén szintézis IGF-1-függő stimulációjának elnyomásáért [45].

Egy másik tanulmány, amelyet Cechowska-Pasko et al. 2003-ban ezt a hatást inkább annak tulajdonította, hogy az IGF-1 receptorokhoz való kötődése csökkent az IGF-1 hozzáférhetősége miatt, az éhezés által kiváltott 1-es típusú IGF-I-hez kötődő fehérje (IGFBP-1) foszfoizoform-szintjének emelkedése miatt ismert az IGF-1 iránti magas kötési affinitásáról [46]. 2004-ben ugyanaz a kutatócsoport egy másik hipotézist fogadott el. Javasolták az imidodipeptidek prolinmentéséért felelős prolidáz aktivitás csökkenését a kollagén szintézisében történő újrafelhasználás céljából, az éhgyomor kollagén bioszintézisre gyakorolt negatív hatásainak magyarázataként. Beszámoltak arról, hogy a prolidáz aktivitásának gátlása a piruvát kináz (PK) enzim aktivitásának éhgyomorra eső csökkenésével magyarázható, ami erős prolidáz inhibitor faktor (PIF), nevezetesen a foszfoenol-piruvát (PEP) felhalmozódását eredményezi [47].

A 2. ábra képszerűen mutatja a sebgyógyulásra gyakorolt éhomi hatás feltételezett mechanizmusát.