Ожиріння погіршує адаптивну імунну реакцію на вірус грипу
Пов’язані дані
Анотація
Грип, дуже заразна інфекція дихальних шляхів, щороку вражає мільйони дорослих та дітей. Декілька груп ризику включають дітей, людей похилого віку, людей з ослабленим імунітетом та нещодавно ожирілих. З огляду на різкий ріст ожиріння за останні кілька десятиліть, цей підвищений ризик зараження грипом представляє серйозну загрозу здоров’ю населення, оскільки майже 500 мільйонів дорослих та дітей у всьому світі класифікуються як ожиріння. Ожиріння погіршує імунну відповідь на вакцинацію проти грипу та грипу через зміни клітинної імунної системи. Порівняно з вакцинованими дорослими здорової ваги, вакциновані дорослі ожиріння мають подвійний ризик грипу або грипоподібних захворювань, незважаючи на рівну серологічну відповідь на вакцинацію. Це кидає виклик чинному стандарту захисту від грипу і свідчить про необхідність подальших методів вакцинації або терапії для боротьби з цим вірулентним респіраторним вірусом.
Грип - це дуже контагіозна інфекція дихальних шляхів, що викликається вірусом грипу. В середньому щорічно в США внаслідок грипозної інфекції помирає приблизно від 12 000 до 56 000 людей (1). У всьому світі грип має тягар смертності приблизно від 250 000 до 500 000, причому щорічно від 3 до 5 мільйонів осіб страждають від грипу щорічно (2). Зараження грипом відбувається переважно в холодні погодні місяці, оскільки спільне життя та сухе повітря сприяють поширенню вірусу (3). На відміну від інших інфекцій дихальних шляхів, грип має дуже швидкий початок, що характеризується лихоманкою понад 100 ° F та кашлем за відсутності інших причин. Інші симптоми, як правило, включають головний біль, нездужання, біль у горлі, закладеність, болі в тілі, нудоту або блювоту (2).
Грип - це сегментований РНК-вірус, інкапсульований ліпідною оболонкою хазяїна з двома відомими вірусними пептидами, що містять його поверхню: гемаглютинін та нейрамінідаза. Існує чотири штами вірусу грипу - A, B, C і D, причому грип A і B є найпоширенішими причинами зараження у людей (4, 5). Антигенний дрейф, що проявляється як незначні сезонні зміни гемаглютиніну або нейрамінідази, викликані еволюційним тиском імунітету господаря, дозволяють вірусу втекти від виявлення антитіл, утворених проти попереднього штаму грипу, що потенційно може призвести до реінфекції тієї самої особини. Антигенний зсув або комбінація двох або більше вірусів грипу з утворенням нового вірусу грипу може призвести до пандемії, при якій вірус швидко поширюється по всій популяції через відсутність попереднього впливу цього нового вірусного штаму грипу (4, 5 ).
У 1918 році пандемія «іспанського грипу» вплинула майже на третину населення світу та спричинила приблизно 50 мільйонів смертей (6). Інші пандемії грипу спостерігаються з 1918 року, часто в результаті зоонозного перенесення грипу від свиней або птахів до людей. Однак жоден з них не спричинив подібного ступеня впливу, як пандемія 1918 року. Цей надзвичайний приклад служить попередженням про громадський стан охорони здоров'я про різкий вплив нового вірусу грипу на загальну популяцію, підкреслюючи важливість профілактики цієї надзвичайно вірулентної інфекція дихальних шляхів.
В даний час вакцинація залишається основним засобом профілактики грипозної інфекції. Вакцинація проти грипу, як правило, передбачає внутрішньом’язову ін’єкцію тривалентної або чотиривалентної інактивованої розщепленої вакцини, що складається із штамів грипу А і В (7). Вакцинація працює шляхом підготовки імунної системи, тим самим стимулюючи гуморальну та клітинну імунологічну пам’ять, таким чином, що при вторинному впливі швидка та потужна імунна відповідь може очистити збудника, запобігаючи таким чином інфекції та/або симптомам. Вакцинація проти грипу проводиться щороку для боротьби з генетичним дрейфом грипу, зменшуючи ризик потенційних епідемій кожного сезону. Однак, незважаючи на зусилля щодо вакцинації, деякі популяції людей, такі як маленькі діти, люди похилого віку та люди з ослабленим імунітетом, мають підвищений ризик зараження грипом (8–10). Першочерговим у розробці нових терапевтичних засобів та вакцин для боротьби з грипозною інфекцією є розробка методів стимулювання імунного захисту для цих груп ризику.
Ожиріння як новий фактор ризику грипу
Ожиріння давно пов’язане з вищим ризиком хронічних захворювань; однак останні дані підкреслюють асоціацію ожиріння з більшим ризиком інфекційних захворювань (11, 12). Після першого спалаху пандемічного грипу у 21 столітті, свинячий грип H1N1 2009 року, ожиріння (індекс маси тіла [ІМТ], ≥30,0 кг/м 2) був визначений як незалежний фактор ризику збільшення захворюваності та смертності в результаті пандемії H1N1 ( pH1N1) інфекція (13). Луї та його колеги виявили 51% з 534 дорослих випадків грипу в Каліфорнії під час спалаху пандемії H1N1 у 2009 році, що спостерігався у людей із ожирінням, причому 61% випадків смертності від грипу траплялося у дорослих із ожирінням (13). Крім того, у порівнянні зі здоровими дорослими дорослими у дорослих із ожирінням виявлено вищий ризик госпіталізації з приводу респіраторних захворювань під час сезонного грипу, причому шанс заразитися сезонним грипом у дорослих з ІМТ в 1,45 рази перевищує 30,0 - 34,9 кг/м 2 і Шанси для дорослих з ІМТ більше або дорівнюють 35,0 кг/м 2 у 2,12 рази (14).
Таке визначення ожиріння як групи ризику щодо грипозної інфекції представляє серйозну проблему охорони здоров'я, враховуючи експоненціальне зростання ожиріння за останні кілька десятиліть. Нещодавно було вперше зафіксовано історію людства, що ожирілих дорослих людей перевищує кількість дорослих із недостатньою вагою у всьому світі, що свідчить про те, що збільшення поширеності ожиріння не є окремим регіоном, а відображає загальну глобальну тенденцію (15). Цей тривожний ріст поширеності ожиріння в поєднанні з його визначенням як фактором ризику грипу збільшує загрозу важкої інфекції для майже 500 мільйонів людей з ожирінням у всьому світі (16). Це спостереження викликає кілька запитань: Як ожиріння збільшує ризик зараження грипом? Які механістичні аспекти ожиріння спричиняють більшу патологію легенів, ускладнення та/або смертність? Як можна використовувати дані для кращого інформування заходів щодо запобігання грипу, таких як вакцинація чи терапевтичне втручання?
Ожиріння та грип: ключові уявлення, отримані з моделей тварин
Недавні результати, що використовують моделі ожиріння, з’ясували ключові уявлення про можливі механізми грипозної інфекції у людей із ожирінням. Мишачі моделі ожиріння надають унікальний варіант поступового вивчення впливу грипу in vivo (17). Подібно епідеміологічним спостереженням у дорослих із ожирінням, у порівнянні з худими мишами, миші з ожирінням, спричиненим дієтою, інфіковані вірусом грипу, мають вищі показники смертності (18). У ожирілих мишей розвинулось сильніше запалення та пошкодження легенів, більша кількість цитотоксичних CD8 + Т-клітин та менше супресивних Т-регуляторних клітин (18, 19). Крім того, порушення імунної відповіді ожиріних мишей виникали при вторинній грипозній інфекції, внаслідок чого первинна сублетальна грипозна інфекція стимулювала імунологічну пам’ять, подібно до вакцинації. У цих дослідженнях, порівняно з худими мишами, ожирілі миші, інфіковані pH1N1, продемонстрували зниження продукування CD8 + Т-клітин пам'яті IFN-γ, ключового цитокіна, що бере участь у кліренсі грипу (20).