Грип та ожиріння - його дивні стосунки та уроки пандемії COVID-19
Лівіо Лузі
1 Відділ ендокринології, харчування та метаболічних захворювань, IRCCS MultiMedica, Мілан, Італія
2 Відділ біомедичних наук та охорони здоров'я, Університет Міліана, Мілан, Італія
Марія Грація Радаеллі
1 Відділ ендокринології, харчування та захворювань метаболізму, IRCCS MultiMedica, Мілан, Італія
Анотація
Проаналізуйте взаємозв’язок ожиріння та грипу.
Методи
Базальне гормонове середовище, дефект реакції як вродженої, так і адаптивної імунної системи та малорухомість є основними факторами, що визначають ступінь тяжкості вірусної інфекції грипу у пацієнтів із ожирінням. Надмірна вага не тільки збільшує ризик інфікування та ускладнень для одинокої людини, що страждає ожирінням, але велика поширеність людей із ожирінням серед популяції може збільшити ймовірність появи більш вірулентного вірусного штаму, подовжує пролиття вірусу у всій популяції і, зрештою, може збільшити загальний рівень смертності від пандемії грипу.
Результати
Очікування на розробку вакцинації проти COVID-19, ізоляція позитивних випадків та соціальне дистанціювання є основними заходами. Тим не менше, дані попередніх пандемій грипу свідчать про такі втручання, спрямовані на поліпшення імунної відповіді: (1) схуднення з м’яким обмеженням калорій; (2) включати активатори AMPK та гамма-активатори PPAR до медикаментозного лікування ожиріння, асоційованого з діабетом; і (3) займатися фізичними вправами від помірних до помірних.
Висновки
Через тривале пролиття вірусів карантин у осіб із ожирінням, ймовірно, повинен бути довшим, ніж у осіб із нормальною вагою.
Вступ
Епідемія COVID-19 спричинена грипоподібним штамом вірусу (SARS-CoV-2). З часу «іспанської» пандемії грипу 1918 року відомо, що недоїдання (як недостатнє, так і надмірне) пов’язане з гіршим прогнозом вірусної інфекції [1]. "Азіатський" та "гонконгський" грипи 1957–1960 рр. Підтвердили, що ожиріння та діабет призводять до вищої смертності, а також до більш тривалої тривалості хвороби, навіть якщо суб’єкти не мали інших хронічних захворювань, що збільшують ризик грипу. пов'язані ускладнення [2, 3]. Під час пандемії H1N1 вірусу грипу А (IAV) 2009 року ожиріння також було пов’язане з підвищеним ризиком важких захворювань та фактором ризику для госпіталізації та смерті [4].
В індустріальних країнах близько 50% населення страждає від надмірної ваги або ожиріння, причому поширеність зростає щороку. В США останній звіт NHANES вказував, що 34% американців страждають ожирінням відповідно до критеріїв ВООЗ [5]. Одна модель Центру з контролю та профілактики захворювань (CDC) припускає, що від 160 до 210 мільйонів американців можуть заразитися цією хворобою протягом 12 місяців. На основі даних про смертність та поточних можливостей лікарні кількість смертей за сценаріями CDC коливалася від 200 000 до 1,7 мільйонів [6].
Тут ми представимо деякі міркування та докази щодо впливу високої поширеності ожиріння на дифузію та продовження епідемій COVID-19.
Чому пацієнти з ожирінням мають гіршу клінічну картину, ніж худі суб'єкти?
Ожирілі та страждають ожирінням діабетики змінюються на різних етапах вродженої та адаптивної імунної відповіді, що характеризується станом хронічного та слабкого запалення [7]. Цей шлях сприяє системній метаболічній дисфункції, яка пов’язана з розладами, пов’язаними з ожирінням.
По-перше, у пацієнтів із ожирінням хронічно вищі концентрації лептину (прозапальний адипокін) і нижчі концентрації адипонектину (протизапальний адипокін). Це несприятливе гормональне середовище також призводить до порушення регуляції імунної відповіді та може сприяти патогенезу ускладнень, пов’язаних із ожирінням [8]. У базальному стані пацієнти з ожирінням мають більш високу концентрацію кількох прозапальних цитокінів, таких як альфа-TNF, MCP-1 та IL-6, які в основному виробляються вісцеральною та підшкірною жировою тканиною, що призводить до дефекту вродженого імунітету [9]. Коли представлений антиген, хронічне запалення, пов’язане з ожирінням, спричиняє знижену активацію макрофагів та притуплену прозапальну продукцію цитокінів при стимуляції макрофагами [10]. Представлено знижену активацію макрофагів після антигену, що пояснює поганий успіх вакцинації пацієнтів із ожирінням [11]; це унікальне обезогенне мікросередовище пояснює появу антивірусно-стійких варіантів та варіантів уникнення вакцин у популяції ожиріння [11, 12]. Також реакції В і Т-клітин порушуються у пацієнтів із ожирінням та діабетом із ожирінням, і це спричиняє підвищену сприйнятливість та затримку вирішення вірусної інфекції.
Чжан та ін. припустив, що лептинова резистентність є фактором, що впливає на пандемічний грип 2009 року A (H1N1), причому лептин є основним регулятором дозрівання, розвитку та функції В-клітин [13]. Подібним чином, у пацієнтів із ожирінням можуть спостерігатися чисельні та функціональні зміни лімфоцитів, що призводять до погіршення реакції Т-клітин пам’яті та ефективності вакцини [14]. Ожиріння гальмує як специфічні для вірусу відповіді CD8 + Т-клітин, так і реакції антитіл на сезонну вакцину проти грипу; знову ж таки неоптимальна функціональність і зрілість макрофагів, що страждають ожирінням, може сприяти поганій реакції вакцини [15].
Дисрегульована протизапальна реакція сприяє важким ураженням легенів, що спостерігаються у постраждалих під час пандемії грипу. Потужна реакція CD8 + Т-клітин відіграє важливу роль у захисті від нових штамів та підтипів вірусу грипу.
Кілька досліджень щодо IAV-інфекції на мишах OB показують посилення тяжкості захворювання, збільшення вторинних бактеріальних інфекцій та зниження ефективності вакцини [16]. Насправді, у мишей із ожирінням спостерігається уповільнена та притуплена імунна відповідь, ймовірно, через знижений інтерферон (INF), адаптивні клітинні та опосередковані антитілами відповіді. Нещодавно Хонс та співавт. встановлено, що послідовне пасірування вірусу грипу H1N1 людини за допомогою моделей мишей, що страждають ожирінням (DIO) або мишей з генетичним ожирінням (OB), спричинених дієтою, призводить до більш вірулентного захворювання з підвищеною вірулентністю та захворюваністю; у моделі миші віруси глибокого секвенування виявили кілька мутацій вірусів, що переносяться хазяїном, і погіршення реакції інтерферону є дозвільним для генерації більш вірулентних популяцій IAV. Ці висновки не обмежені вірусним підтипом, а також виявлені в дослідженнях на людях. У нормальних клітинах бронхіального епітелію (NHBE), отриманих від осіб із ожирінням, було виявлено зменшену відповідь INF та посилену реплікацію вірусу грипу [16–18].
Іншою важливою проблемою серед осіб, що страждають ожирінням, є фізична бездіяльність. Малорухливість або знижена фізична активність характерні для пацієнтів із ожирінням щодо худих суб’єктів. Знижена фізична активність сама по собі [19] або опосередкована інсулінорезистентністю [20] погіршує імунну відповідь проти мікробних агентів на декількох етапах імунної відповіді, включаючи активацію макрофагів та інгібування прозапальних цитокінів.
Як фізична активність, так і фізичні вправи позитивно пов’язані із сприятливими результатами в метаболічному (діабет, ожиріння та метаболічний синдром) та імунологічному (рівні активації імунітету, ефективність вакцинації та старіння імунітету); втручання у фізичну активність продемонстрували потенціал зменшення ризику ускладнень шляхом модуляції запалення, посилення імунної системи та покращення результатів вакцинації у літніх людей [21].
Важливо також розглянути як потенційну причину гіршої клінічної картини людей із ожирінням динаміку легеневої вентиляції у цих суб'єктів із зменшеними діафрагмальними екскурсіями та відносним збільшенням простору анатомічної смерті.