Патофизиологический паттерн реакции иммунной системы на вирусную инфекцию и вакцинацию при метаболическом синдроме на примере животных моделей

ПЕРЕДОВАЯ СТАТЬЯ

  • Людмила Михайловна Макеева Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова https://orcid.org/0000-0003-0755-4869
  • Ксения Михайловна Шубина Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова https://orcid.org/0000-0001-2444-8251
  • Олег Игоревич Никитин Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова; Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского https://orcid.org/0000-0003-2373-4157
  • Наталья Вадимовна Теплова Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова https://orcid.org/0000-0003-4259-0945
  • Павел Олегович Богомолов Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского https://orcid.org/0000-0003-2346-1216
  • Игорь Геннадиевич Никитин Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова; АО «Национальная иммунобиологическая компания» государственной корпорации «РОСТЕХ» https://orcid.org/0000-0003-1699-0881
Ключевые слова:
metabolic syndrome metabolic-associated fatty liver disease influenza acute respiratory viral infections vaccination метаболический синдром метаболически ассоциированная жировая болезнь печени грипп острые респираторные вирусные инфекции вакцинация

Аннотация

В обзоре представлены данные о влиянии метаболического синдрома, воссозданного на примере животных моделей, на вирусную инфекцию и результативность вакцинации против ряда инфекционных заболеваний. Частота метаболического синдрома в настоящее время неуклонно растет, обуславливая повышение количества случаев развития острых сердечно-сосудистых событий и патологии печени, вплоть до развития цирроза и гепатоцеллюлярной карциномы. После пандемии 2009–2011 годов, связанных с вирусом гриппа H1N1, была выявлена высокодостоверная положительная связь между тяжестью течения вирусного заболевания и наличием у пациента метаболического синдрома. Понимание механизмов влияния таких составляющих метаболического синдрома, как дислипидемия, инсулинорезистентность, ожирение, артериальная гипертензия, метаболически ассоциированная жировая болезнь печени, на развитие инфекционного процесса в организме и вакцинацию помогают в поиске новых стратегических решений и их имплементации в практическое здравоохранение в части снижения медико-социального бремени как метаболического синдрома, так и инфекционной патологии, прежде всего гриппа, пневмококковой инфекции и острых респираторных вирусных инфекций. Изученные к сегодняшнему дню аномалии иммунного ответа на вакцинацию и инфекционный процесс на примере животных моделей с метаболическими нарушениями позволяют значительно лучше понять их влияние на течение вирусных инфекций и разработать подходы к повышению эффективности вакцинации.

Биографии авторов

Людмила Михайловна Макеева, Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова

ассистент кафедры госпитальной терапии им. академика Г.И. Сторожакова Института клинической медицины, член рабочей группы «Метаболическое здоровье»

Ксения Михайловна Шубина, Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова

аспирант кафедры госпитальной терапии им. академика Г.И. Сторожакова Института клинической медицины

Олег Игоревич Никитин, Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова; Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского

ассистент кафедры клинической фармакологии им. Ю.Б. Белоусова Института клинической медицины, Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова

Наталья Вадимовна Теплова, Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова

заведующая кафедрой клинической фармакологии им. Ю.Б. Белоусова Института клинической медицины

Павел Олегович Богомолов, Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского

руководитель центра гепатологии, Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского

Игорь Геннадиевич Никитин, Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова; АО «Национальная иммунобиологическая компания» государственной корпорации «РОСТЕХ»

заведующий кафедрой госпитальной терапии им. академика Г.И. Сторожакова Института клинической медицины, Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова

Библиографические ссылки

1. Zafar U., Khaliq S., Ahmad H.U. et al. Metabolic syndrome: an update on diagnostic criteria, pathogenesis, and genetic links. Hormones. 2018;17:299–313. https://doi.org/10.1007/s42000-018-0051-3.

2. Rizvi A.A., Stoian A.P., Rizzo M. Metabolic Syndrome: From Molecular Mechanisms to Novel Therapies. Int. J Mol Sci. 2021;22:10038–44. https://doi.org/10.3390/ijms22181038.

3. Moller D.E., Keith D. Kaufman. Metabolic Syndrome: A Clinical and Molecular Perspective. Annual Review Medicine. 2005;56:45–62. https://doi.org/10.1146/annurev.med.56.082103.104751.

4. Алиева С.А., Никитин И.Г., Васильева И.В. Клинические особенности течения COVID-19 у госпитализированных пациентов с неалкогольной жировой болезнью печени. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2025;(2):52–61. https://doi.org/10.31146/1682-8658-ecg-234-2-52-61.

5. Lin X., Li H. Obesity: Epidemiology, Pathophysiology, and Therapeutics. Front Endocrinol (Lausanne). 2021;12:706978. https://doi.org/10.3389/fendo.2021.706978.

6. Blüher M. Obesity: global epidemiology and pathogenesis. Nat Rev Endocrinol. 2019;15:288–298. https://doi.org/10.1038/s41574-019-0176-8.

7. Citation: Xiao N., Ding Y., Cui B. et al. Navigating obesity: A comprehensive review of epidemiology, pathophysiology, complications and management strategies. The Innovation Medicine. 2024;2(3):100090. https://doi.org/10.59717/j.xinn-med.2024.100090.

8. Pugliese G., Liccardi A., Graziadio C. et al. Obesity and infectious diseases: pathophysiology and epidemiology of a double pandemic condition. Int J Obes. 2022;46:449–465. https://doi.org/10.1038/s41366-021-01035-6.

9. Muscogiuri G., Pugliese G., Laudisio D., Castellucci B., Barrea L., Savastano S., The impact of obesity on immune response to infection: Plausible mechanisms and outcomes. Obes Rev. 2021;22(6):e13216. https://doi.org/10.1111/obr.13216.

10. Wang M., Min M., Duan H., Mai J. and Liu X. The role of macrophage and adipocyte mitochondrial dysfunction in the pathogenesis of obesity. Front Immunol. 2024;15:1481312. https://doi.org/10.3389/fimmu.2024.1481312.

11. Jackson M.B., Ahima R.S. Neuroendocrine and metabolic effects of adipocyte-derived hormones. Clin Sci (Lond). 2006;110(2):143–52. https://doi.org/10.1042/CS20050243.

12. Klimcakova E., Roussel B., Kovacova Z., Kovacikova M., Siklova-Vitkova M. et al. Macrophage gene expression is related to obesity and the metabolic syndrome in human subcutaneous fatas well as in visceral fat. Diabetologia. 2011;54:876–887. https://doi.org/10.1007/s00125-010-2014.

13. Saraf M.K., Shen M., Wankhade U.D. Macrophages Switch: The Fate of Adipose Tissue in Obesity. MO J Immunol. 2016;3(6):00109. https://doi.org/10.15406/moji.2016.03.00109.

14. Рашидова М.А., Даренская М.А., Колесникова Л.И. Роль некоторых цитокинов (ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-18, ИЛ-22, ФНО-Α) в генезе ожирения. Современные проблемы науки и образования. 2022;6(2). https://doi.org/10.17513/spno.32339.

15. Xu W., Pepper D., Sun J., Welsh J., Cui X., Eichacker P.Q. The Effects of Obesity on Outcome in Preclinical Animal Models of Infection and Sepsis: A Systematic Review and Meta-Analysis. J Obes. 2020;17:1508764. https://doi.org/10.1155/2020/1508764.

16. Kwaifa I.K., Bahari H., Yong Y.K., Noor S.Md. Endothelial Dysfunction in Obesity –Induced Inflammation: Molecular Mechanisms and Clinical Implications. Biomolecules. 2020;10:291. https://doi.org/10.3390/biom10020291.

17. Iantorno M., Campia U., Di Daniele N., Nistico S., Forleo G.B. et al. Obesity, inflammation and endothelial dysfunction. Journal of biological regulators & homeostatic agents. 2014;28(2):169–76.

18. Nguyen T.-Q., Rollon R., Choi Y.-K. Animal Models for Influenza Research: Strengths and Weaknesses. Viruses. 2021;13:1011. https://doi.org/10.3390/v13061011.

19. Hornung F., Suresh Kumar H.K., Klement L., Reisser Y., Wernike C., Nischang V. et al. High-fat diet impairs microbial metabolite production and aggravates influenza A infection. Cell Commun Signal. 2025;23(1):359. https://doi.org/10.1186/s12964-025-02367-w.

20. Hartsoe P., Schaunaman N., Nichols T., Cervantes D, Dawrs S, Holguin F. et al. Obesity Risk Factors Promote Metabolic Reprogramming and Viral Infection in Airways with Type 1 High Inflammation. Biomolecules. 2025;26,15(9):1229. https://doi.org/10.3390/biom15091229.

21. Panel of Experts from the Metabolic Disorders and Comorbilities Study Group (GEAM); Aids Study Group (Ge SIDA); National Aids Plan (PNS). Electronic address: rpolor@msssi.es. Executive summary of the consensus document on metabolic disorders and cardiovascular risk in patients with HIV infection. Enferm Infecc Microbiol Clin (Engl Ed). 2019;37(1):50–55. (English, Spanish). https://doi.org/10.1016/j.eimc.2017.06.007.

22. Shen S., Yang L., Li L., Bai Y., Liu H. Lipid metabolism in mouse embryonic fibroblast cells in response to autophagy induced by nutrient stress. Anal Chim Acta. 2018;11(1037):75–86. https://doi.org/10.1016/j.aca.2017.11.005.

23. Li X., Li L., Tian J., Su R., Sun J., Li Y. et al. SREBP2-dependent lipid droplet formation enhances viral replication and deteriorates lung injury in mice following IAV infection. Emerg Microbes Infect. 2025;14(1):2470371. https://doi.org/10.1080/22221751.2025.2470371.

24. Farías M.A., Diethelm-Varela B., Kalergis A.M., González P.A. Interplay between lipid metabolism, lipid droplets and RNA virus replication. Crit Rev Microbiol. 2024;50(5):515–539. https://doi.org/10.1080/1040841X.2023.2224424.

25. Eslami A., Ghayourvahdat A., Muhammad F.A., Albadr R.J., Taher W.M., Alwan M. et al. An Overview of the Effects of Exercise on Viral Infection in Obesity: Recent Advances and Potential Mechanisms. Appl Biochem Biotechnol. 2026:231–42. https://doi.org/10.1007/s12010-025-05504-w.

26. Brown M.R., Matveyenko A.V. It's What and When You Eat: An Overview of Transcriptional and Epigenetic Responses to Dietary Perturbations in Pancreatic Islets. Front Endocrinol (Lausanne). 2022;13:842603. https://doi.org/10.3389/fendo.2022.842603.

27. Friedrich S.K., Lang P.A., Friebus-Kardash J., Duhan V., Bezgovsek J., Lang K.S. Mechanisms of lymphatic system-specific viral replication and its potential role in autoimmune disease. Clin Exp Immunol. 2019;195(1):64–73. https://doi.org/10.1111/cei.13241.

28. Jeremiah S.S., Moin ASM., Butler A.E. Virus-induced diabetes mellitus: revisiting infection etiology in light of SARS-Co V-2. Metabolism. 2024;156:155917. https://doi.org/10.1016/j.metabol.2024.155917.

29. Huo C., Zhang S., Zhang S., Wang M., Qi P., Xiao J. et al. Mice with type 1 diabetes exhibit increased susceptibility to influenza A virus. Microb Pathog. 2017;113:233–241. https://doi.org/10.1016/j.micpath.2017.10.026.

30. Reading P.C., Allison J., Crouch E.C., Anders E.M. Increased susceptibility of diabetic mice to influenza virus infection: compromise of collectin-mediated host defense of the lung by glucose? J Virol. 1998;72(8):6884–7. https://doi.org/10.1128/JVI.72.8.6884-6887.1998.

31. Daryabor G., Atashzar M.R., Kabelitz D., Meri S., Kalantar K. The Effects of Type 2 Diabetes Mellitus on Organ Metabolism and the Immune System. Front Immunol. 2020;11:1582. https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.01582.

32. Asghar A., Sheikh N. Role of immune cells in obesity induced low grade inflammation and insulin resistance. Cell Immunol. 2017;315:18–26. https://doi.org/10.1016/j.cellimm.2017.03.001.

33. Boutin S., Hildebrand D., Boulant S., Kreuter M., Rüter J., Pallerla S.R. et al. Host factors facilitating SARS-Co V-2 virus infection and replication in the lungs. Cell Mol Life Sci. 2021;78(16):5953–5976. https://doi.org/10.1007/s00018-021-03889-5.

34. Mc Quaid C., Brady M., Deane R. SARS-Co V-2: is there neuroinvasion? Fluids Barriers CNS. 2021;18(1):32. https://doi.org/10.1186/s12987-021-00267-y.

35. Shuai H., Chan J.F., Hu B., Chai Y., Yuen T.T., Yin F. et al. Attenuated replication and pathogenicity of SARS-Co V-2 B.1.1.529 Omicron. Nature. 2022;603(7902):693–699. https://doi.org/10.1038/s41586-022-04442-5.

36. Buchy P., Badur S. Who and when to vaccinate against influenza. Int J Infect Dis. 2020;93:375–387. https://doi.org/10.1016/j.ijid.2020.02.040.

37. Nakashima K., Fukushima W. Strategies for pneumococcal vaccination in older adults in the coming era. Hum Vaccin Immunother. 2024;20(1):2328963. https://doi.org/10.1080/21645515.2024.2328963.

38. Frasca D., Blomberg B.B. The Impact of Obesity and Metabolic Syndrome on Vaccination Success. Interdiscip Top Gerontol Geriatr. 2020;43:86–97. https://doi.org/10.1159/000504440.

39. Geerling E., Hameed M., Weger-Lucarelli J., Pinto A.K. Metabolic syndrome and aberrant immune responses to viral infection and vaccination: Insights from small animal models. Front Immunol. 2022;13:1015563. https://doi.org/10.3389/fimmu.2022.1015563.