Дефицит железа и его влияние на поствакцинальный иммунитет

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Современные программы вакцинации имеют ключевое значение для преодоления бремени инфекционных болезней и спасения огромного числа человеческих жизней. Эффективная работа адаптивной иммунной системы обусловлена взаимодействием множества факторов. Клинические исследования, проведенные в последние годы, показали значимую роль железа в формировании иммунного ответа на инфекцию и вакцинацию. Лимфоциты, являясь ведущими клетками иммунной системы, не могут полноценно выполнять свои функции без доступа к циркулирующему железу. Количество железа, связанного с трансферрином крови, зависит от его поступления с пищей и снижается во время активного воспаления за счет увеличения выработки основного гормона, регулирующего обмен железа, – гепцидина. Поскольку железодефицитные состояния и хронические воспалительные процессы являются широко распространенными проблемами, вопрос потенциального влияния дефицита железа на иммунный ответ требует активного изучения. В обзоре представлены данные, подтверждающие важность железа для корректной работы иммунной системы, а также информация о влиянии дефицита железа на формирование поствакцинального иммунитета.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Вячеслав Вячеславович Лебедев

ФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова» Минздрава России

Email: lebedev@hemacenter.org
ORCID iD: 0000-0002-0213-3304

канд. мед. наук, врач-педиатр, аллерголог-иммунолог, зав. консультативно-диагностическим отд-нием Научно-клинического центра гематологии, онкологии и иммунологии

Россия, Рязань

Валерий Григорьевич Демихов

ФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова» Минздрава России

Email: mlunyakova@mail.ru

д-р мед. наук, проф., Научно-клинический центр гематологии, онкологии и иммунологии

Россия, Рязань

Мария Анатольевна Лунякова

ФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова» Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: mlunyakova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4543-2945

канд. мед. наук, врач-гематолог, педиатр, зав. отд. гематологии и онкологии Научно-клинического центра гематологии, онкологии и иммунологии

Россия, Рязань

Елена Васильевна Демихова

ФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова» Минздрава России

Email: demixev@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5404-4445

зав. отд. иммунологии и иммунопрофилактики, врач-педиатр, аллерголог-иммунолог Научно-клинического центра гематологии, онкологии и иммунологии

Россия, Рязань

Наталья Юрьевна Носова

ФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова» Минздрава России

Email: miss.natalino@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0008-5812-888X

врач аллерголог-иммунолог отд. иммунологии и иммунопрофилактики Научно-клинического центра гематологии, онкологии и иммунологии

Россия, Рязань

Список литературы

  1. Global nutrition targets 2025: anaemia policy brief. Geneva: World Health Organization, 2014. Available at: https://www.who.int/publications/i/item/WHO-NMH-NHD-14.4. Accessed: 26.05.2024.
  2. Резолюция совета экспертов по железодефицитной анемии у женщин. Акушерство и гинекология: новости, мнения, обучение. 2020;8(4):28-36 [Expert council resolution on iron-deficiency anemia in women. Obstetrics and Gynecology: News, Opinions, Training. 2020;8(4):28-36 (in Russian)]. doi: 10.24411/2303-9698-2020-14004
  3. WHO Anaemia in Children. 2021. Available at: https://apps.who.int/gho/data/view.main.ANAEMIACHILDRENREGv?lang=en. Accessed: 26.05.2024.
  4. WHO Anaemia Women of Reproductive Age. 2021. Available at: https://apps.who.int/gho/data/view.main.ANAEMIAWOMENREPRODUCTIVEREGv?lang=en. Accessed: 26.05.2024.
  5. WHO Anaemia in Pregnant Women. 2021. Available at: https://apps.who.int/gho/data/view.main.ANAEMIAWOMENPWREGv?lang=en. Accessed: 26.05.2024.
  6. Petry N, Olofin I, Hurrell RF, et al. The Proportion of Anemia Associated with Iron Deficiency in Low, Medium, and High Human Development Index Countries: A Systematic Analysis of National Surveys. Nutrients. 2016;8:693. doi: 10.3390/nu8110693
  7. WHO guidance helps detect iron deficiency and protect brain development. Available at: https://www.who.int/news/item/20-04-2020-who-guidance-helps-detect-iron-deficiency-and-protect-brain-development. Accessed: 26.05.2024.
  8. Yang J, Li Q, Feng Y, Zeng Y. Iron Deficiency and Iron Deficiency Anemia: Potential Risk Factors in Bone Loss. Int J Mol Sci. 2023;24(8):6891. doi: 10.3390/ijms24086891
  9. Pasricha SR, Tye-Din J, Muckenthaler MU, Swinkels DW. Iron deficiency. Lancet. 2021;397(10270):233-48.
  10. Preston AE, Drakesmith H, Frost JN. Adaptive immunity and vaccination – iron in the spotlight. Immunother Adv. 2021;1(1):ltab007.
  11. Nairz M, Weiss G. Iron in infection and immunity. Mol Aspects Med. 2020;75:100864. doi: 10.1016/j.mam.2020.100864
  12. Musallam KM, Taher AT. Iron deficiency beyond erythropoiesis: should we be concerned? Curr Med Res Opin. 2018;34(1):81-93. doi: 10.1080/03007995.2017.1394833
  13. Торшин И.Ю., Громова О.А., Максимов В.А., Чучалин А.Г. О повышении эффективности вакцинации против вирусных и бактериальных патогенов посредством дотаций микронутриентов. Пульмонология. 2023;33(1):65-75 [Torshin IYu, Gromova OA, Maksimov VA, Chuchalin AG. Improving the effectiveness of vaccination against viral and bacterial pathogens through micronutrient supplementation. Pulmonologiya. 2023;33(1):65-75 (in Russian)]. doi: 10.18093/0869-0189-2022-2356
  14. European Hematology Association (EHA). Expert opinions for COVID-19 vaccination in patients with non-malignant hematologic diseases. 2021. Available at: https://ehaweb.org/covid-19/eha-statement-on-covid-19-vaccines/recommendations-for-covid-19-vaccination-in-patients-with-non-malignant-hematologic-diseases/ Accessed: 26.05.2024.
  15. Нетребенко О.К., Щеплягина Л.А. Иммунонутриенты в питании детей. Трудный пациент. 2006;4(6):21-6 [Netrebenko OK, Shcheplyagina LA. Immunonutrienty v pitanii detei. Trudnyi patsient. 2006;4(6):21-6 (in Russian)].
  16. Лебедев В.В., Демихов В.Г., Дмитриев А.В., и др. Сравнительная эффективность и безопасность применения препаратов двух- и трехвалентного железа для лечения железодефицитной анемии. Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии. 2016;15(4):5-12 [Lebedev VV, Demikhov VG, Dmitriev AV, et al. A comparative efficacy and safety of using ferrous and ferric iron preparations for management of iron-deficiency anaemia. Pediatric Hematology/Oncology and Immunopathology. 2016;15(4):5-12 (in Russian)].
  17. Fillebeen C, Wilkinson N, Charlebois E, et al. Hepcidin-mediated hypoferremic response to acute inflammation requires a threshold of Bmp6/Hjv/Smad signaling. Blood. 2018;132(17):1829-41. doi: 10.1182/blood-2018-03-841197
  18. Nemeth E, Rivera S, Gabayan V, et al. IL-6 mediates hypoferremia of inflammation by inducing the synthesis of the iron regulatory hormone hepcidin. J Clin Invest. 2004;113(9):1271-6. doi: 10.1172/jci20945
  19. Stefanova D, Raychev A, Arezes J, et al. Endogenous hepcidin and its agonist mediate resistance to selected infections by clearing non-transferrin-bound iron. Blood. 2017;130(3):245-57. doi: 10.1182/blood-2017-03-772715
  20. Frost JN, Tan TK, Abbas M, et al. Hepcidin-mediated hypoferremia disrupts immune responses to vaccination and infection. Med. 2020;2(2):164-79.e12. doi: 10.1016/j.medj.2020.10.004
  21. Muchowska KB, Varma SJ, Moran J. Synthesis and breakdown of universal metabolic precursors promoted by iron. Nature. 2019;569(7754):104-7. doi: 10.1038/s41586-019-1151-1
  22. Jabara HH, Boyden SE, Chou J, et al. A missense mutation in TFRC, encoding transferrin receptor 1, causes combined immunodeficiency. Nat Genet. 2015;48(1):74-8. doi: 10.1038/ng.3465
  23. Wang Z, Yin W, Zhu L, et al. Iron Drives T Helper Cell Pathogenicity by Promoting RNA-Binding Protein PCBP1-Mediated Proinflammatory Cytokine Production. Immunity. 2018;49(1):80-92.e7. doi: 10.1016/j.immuni.2018.05.008
  24. Bergamaschi G, Borrelli de Andreis F, Aronico N, et al. Anemia in patients with Covid-19: pathogenesis and clinical significance. Clin Exp Med. 2021;21(2):239-46. doi: 10.1007/s10238-020-00679-4
  25. Drakesmith H, Prentice AM. Hepcidin and the iron-infection axis. Science. 2012;338(6108):768-72. doi: 10.1126/science.1224577
  26. Williams AM, Ladva CN, Leon JS, et al. Changes in micronutrient and inflammation serum biomarker concentrations after a norovirus human challenge. Am J Clin Nutr. 2019;110(6):1456-64. doi: 10.1093/ajcn/nqz201
  27. Gwamaka M, Kurtis JD, Sorensen BE, et al. Iron deficiency protects against severe Plasmodium falciparum malaria and death in young children. Clin Infect Dis. 2012;54(8):1137-44. doi: 10.1093/cid/cis010
  28. Harrington-Kandt R, Stylianou E, Eddowes LA, et al. Hepcidin deficiency and iron deficiency do not alter tuberculosis susceptibility in a murine M.tb infection model. PLoS One. 2018;13(1):e0191038. doi: 10.1371/journal.pone.0191038
  29. Lim D, Kim KS, Jeong JH, et al. The hepcidin-ferroportin axis controls the iron content of Salmonella-containing vacuoles in macrophages. Nat Commun. 2018;9(1):1-12. doi: 10.1038/s41467-018-04446-8
  30. Shah A, Frost JN, Aaron L, et al. Systemic hypoferremia and severity of hypoxemic respiratory failure in COVID-19. Crit Care. 2020;24(1):320. doi: 10.1186/s13054-020-03051-w
  31. Sonnweber T, Boehm A, Sahanic S, et al. Persisting alterations of iron homeostasis in COVID-19 are associated with non-resolving lung pathologies and poor patients’ performance: a prospective observational cohort study. Respir Res. 2020;21(1):276. doi: 10.1186/s12931-020-01546-2
  32. Nai A, Lorè NI, Pagani A, et al. Hepcidin levels predict Covid-19 severity and mortality in a cohort of hospitalized Italian patients. Am J Hematol. 2021;96(1):E32-5. doi: 10.1002/ajh.26027
  33. Hippchen T, Altamura S, Muckenthaler MU, Merle U. Hypoferremia is associated with increased hospitalization and oxygen demand in COVID-19 patients. HemaSphere. 2020;4(6):e492. doi: 10.1097/HS9.0000000000000492
  34. Chen LYC, Hoiland RL, Stukas S, et al. Assessing the importance of interleukin-6 in COVID-19. Lancet Respir Med. 2021;9(2):e13. doi: 10.1016/S2213-2600(20)30600-7
  35. Rydyznski Moderbacher C, Ramirez SI, Dan JM, et al. Antigen-specific adaptive immunity to SARS-CoV-2 in acute COVID-19 and associations with age and disease severity. Cell. 2020;183(4):996-1012.e19. doi: 10.1016/j.cell.2020.09.038
  36. Gordon AC, Mouncey PR, Al-Beidh F, et al. Interleukin-6 Receptor Antagonists in Critically Ill Patients with Covid-19. N Engl J Med. 2021;384(16):1491-502. doi: 10.1056/NEJMoa2100433
  37. Bagchi K, Mohanram M, Reddy V. Humoral immune response in children with irondeficiency anaemia. Br Med J. 1980;280(6226):1249. doi: 10.1136/bmj.280.6226.1249
  38. Macdougall LG, Jacobs MR, Ch MBB. The Immune Response in Iron-Deficient Children Isohaemagglutinin Titres and Antibody Response to Immunization. South African Med J. 1978;53(11):405-7.
  39. Brussow H, Sidoti J, Dirren H, Freire WB. Effect of malnutrition in Ecuadorian children on titers of serum antibodies to various microbial antigens. Clin Diagn Lab Immunol. 1995;2(1):62-8. doi: 10.1128/cdli.2.1.62-68.1995
  40. Stoffel NU, Uyoga MA, Mutuku FM, et al. Iron deficiency anemia at time of vaccination predicts decreased vaccine response and iron supplementation at time of vaccination increases humoral vaccine response: A birth cohort study and a randomized trial follow-up study in Kenyan infants. Front Immunol. 2020;11:1313. doi: 10.3389/fimmu.2020.01313
  41. Fülöp T, Wagner JR, Khalil A, et al. Relationship between the response to influenza vaccination and the nutritional status in institutionalized elderly subjects. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 1999;54(2):M59-64. doi: 10.1093/gerona/54.2.M59
  42. Prendergast AJ. Malnutrition and vaccination in developing countries. Philos Trans R Soc B Biol Sci. 2015;370(1671). doi: 10.1098/rstb.2014.0141
  43. Passanisi S, Dipasquale V, Romano C. Vaccinations and immune response in celiac disease. Vaccines. 2020;8(2):1-10. doi: 10.3390/vaccines8020278
  44. Young KM, Gray CM, Bekker LG. Is obesity a risk factor for vaccine non-responsiveness? PLoS One. 2013;8(12):82779. doi: 10.1371/journal.pone.0082779
  45. Watcharananan SP, Thakkinstian A, Srichunrasmee C, et al. Comparison of the immunogenicity of a monovalent influenza A/H1N1 2009 vaccine between healthy individuals, patients with chronic renal failure, and immunocompromised populations. Transplant Proc. 2014;46(2):328-31. doi: 10.1016/j.transproceed.2013.11.063
  46. Cunningham AL, McIntyre P, Subbarao K, et al. Vaccines for older adults. BMJ. 2021;372:n188. doi: 10.1136/bmj.n188
  47. Kaech SM, Cui W. Transcriptional control of effector and memory CD8+ T cell differentiation. Nat Rev Immunol. 2012;12(11):749-61. doi: 10.1038/nri3307
  48. Tene L, Karasik A, Chodick G, et al. Iron deficiency and the effectiveness of the BNT162b2 vaccine for SARS-CoV-2 infection: A retrospective, longitudinal analysis of real-world data. Plos One. 2023;18(5):e0285606.
  49. Faizo AA, Bawazir AA, Almashjary M, et al. Lack of evidence on association between iron deficiency and COVID-19 vaccine-induced neutralizing humoral immunity. Vaccines. 2023;11(2):327.
  50. Drakesmith H, Pasricha SR, Cabantchik I, et al. Vaccine efficacy and iron deficiency: an intertwined pair? Lancet Haematol. 2021;8(9):e666-9. doi: 10.1016/S2352-3026(21)00201-5

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Роль гепцидина в регуляции обмена железа в условиях воспаления.

Скачать (66KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Потенциальное влияние гипоферремии на организм человека (цит. по [10]).

Скачать (103KB)
Метаданные

© ООО "Консилиум Медикум", 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 74329 от 19.11.2018 г.