Физическая активность как еще один способ борьбы с COVID-19
Недавно разработанные вакцины против вируса SARS-CoV-2 открывают большие перспективы для снижения нагрузки на системы здравоохранения из-за COVID-19 и достижения коллективного иммунитета. Как надеются эксперты, это поспособствует восстановлению нормальной жизни в ближайшем будущем. Тем не менее, остается несколько нерешенных вопросов, касающихся фактической эффективности вакцинации в реальных условиях, особенно в среднесрочной и долгосрочной перспективе. Еще одна проблема — потенциальная вариабельность иммунного ответа у разных людей, в зависимости от многочисленных неизменяемых и изменяемых факторов, которые могут потенциально влиять на эффективность вакцинации (Zimmermann и Curtis, 2019). Физические упражнения — один из изменяемых факторов, связанный с образом жизни.
Несмотря на то, что исследования связи физической активности и эффективности вакцин против COVID-19 еще не проводились, исходя из результатов предыдущих программ вакцинации (особенно против гриппа) можно предположить, что регулярные физические упражнения могут быть эффективной стратегией для усиления антительного ответа. Например, у молодых профессиональных спортсменов после вакцинации против гриппа наблюдалось более выраженное повышение числа Т-клеток и титра нейтрализующих антител по сравнению с лицами контрольных групп соответствующего возраста (Ledo и соавт., 2020). Существуют также доказательства (основанные на междисциплинарных исследованиях) положительного эффекта поддержания высокой степени физической активности у пожилых людей. У пожилых китаянок (старше 65 лет), которые в течение нескольких недель после вакцинации больше ходили (в среднем совершая более 18 509 шагов в день), выявлен лучший иммунологический ответ (т. е. большее число моноцитов и плазмобластов в периферической крови, а также более высокая степень индукции синтеза антител спустя 18 месяцев от начала наблюдения), чем у их менее активных ровесниц (совершали менее 10 927 шагов в день) (Wong и соавт., 2019). Аналогично у пожилых людей, которые занимались спортом в течение 17 и более лет, в среднем был более интенсивный антительный ответ на вакцинацию против гриппа по сравнению с нетренированными людьми соответствующего возраста (de Araújo с соавт., 2015). Также существуют интервенционные исследования, свидетельствующие о пользе регулярных физических упражнений. Примечательно, что в исследовании, участниками которого были лица в возрасте около 70 лет (ранее вели малоподвижный образ жизни, а предыдущие вакцинации были низкоэффективными), было показано, что в группе лиц, выполнявшей кардиотренировки средней интенсивности (три занятия в неделю по 60 минут в день), было отмечено значительное улучшение серопротекции против гриппа на протяжении всего сезона этого заболевания по сравнению с контрольной группой (Woods с соавт., 2009).
Более спорным вопросом является влияние интенсивных упражнений (т. е. эпизодических силовых тренировок) на ответ иммунной системы после введения вакцины. Обоснование для изучения влияния интенсивных физических упражнений — данные исследований на животных, свидетельствующие о том, что острый фактор стресса, действующий сразу после иммунологической нагрузки на организм, может усиливать реакцию гиперчувствительности замедленного типа и выработку антител в ответ на вакцинацию (Millán и соавт., 1996, Silberman и соавт., 2003). У молодых людей острый стресс перед вакцинацией, спровоцированный умственной работой или тренировкой (интервальная езда на велосипеде в течение 16 минут: четыре четырехминутных раунда с повышением нагрузки до 80 % от максимальной), стимулировал более сильный антительный ответ. Однако результат, в сравнении с контрольным состоянием, оказался статистически значимым лишь у женщин. По-видимому, этот эффект опосредован миокином, выделение которого увеличивается при физических упражнениях, — интерлейкином-6 (Edwards и соавт., 2006). Исследование, проведенное позднее той же группой ученых, показало, что выполнение эксцентрических сокращений дельтовидной и двуглавой мышц плеча недоминантной руки за 6 часов до вакцинации против гриппа (инъекция производилась также в недоминантную руку) привело к улучшению клеточного иммунного ответа у мужчин (что отразилось в повышенном уровне интерферона-γ) и усилению антительного ответа у женщин (Edwards и соавт., 2007). Однако в других исследованиях не удалось обнаружить положительного влияния физических упражнений на антительный ответ после вакцинации. В недавнем исследовании, где участвовали пожилые люди (средний возраст — 73 года), сообщалось об отсутствии влияния интенсивных упражнений на сопротивление, выполненных перед вакцинацией против гриппа, на титры антител или проявление гриппоподобных симптомов в течение последующих шести месяцев, хотя физические упражнения уменьшили количество поствакцинальных реакций (Bohn-Goldbaum и соавт., 2020). Часть авторов сообщала об отсутствии устойчивых иммуностимулирующих эффектов физических упражнений на выносливость низкой и умеренной интенсивности (40–45 минут, приблизительно 55–65 % от максимальной частоты сердечных сокращений) перед вакцинацией против гриппа или пневмококка как у молодых, так и у пожилых людей. Однако наибольшее влияние от упражнений на степень иммунного ответа наблюдалось у женщин (Long и соавт., 2012, Ranadive и соавт., 2014).
Обеспечение эффективности и безопасности вакцинации имеет решающее значение, особенно для наиболее уязвимых слоев населения, таких как люди старческого возраста. Несмотря на то, что эти люди, вероятно, будут одними из первых вакцинированных, и имеющиеся на сегодняшний день данные свидетельствуют о высокой эффективности большинства вакцин против COVID-19 как для пожилых, так и для молодых людей (Soiza с соавт., 2021), существует крайне мало информации относительно эффективности вакцин у лиц старческого возраста с коморбидными состояниями, и эта часть населения редко включается в клинические испытания) (Soiza с соавт., 2021, Marum, 2020). На данный момент недостаточно сведений для вывода о том, что у пожилых людей антительный ответ на вакцинацию против COVID-19 может быть слабее (Soiza с соавт., 2021). Согласно данным предыдущих исследований, предполагается, что возраст отрицательно влияет на эффективность вакцинации против гриппа (этот показатель составил 11 % среди лиц в возрасте ≥ 65 лет, а среди лиц в возрасте 50–54 лет — 52 %) (McLean с соавт., 2015). В связи с этим постепенное ухудшение функций иммунной системы с возрастом (иммуносенесценция) является существенным фактором повышения риска заболеваемости и смертности (в том числе от вирусных инфекций) у пожилых людей. Однако неблагоприятное влияние старения может быть ослаблено иммуностимулирующим эффектом регулярных физических упражнений (Duggal с соавт., 2019).
Физически активный образ жизни предотвращает старение иммунной системы посредством нескольких механизмов (подробно рассмотрено в работе Duggal с соавт., 2019, см. рис. 1). К ним относятся: увеличение количества β2-адренорецепторов лимфоцитов, что обеспечивает опосредованное катехоламинами перераспределение натуральных киллеров и вирусоспецифичных Т-лимфоцитов между кровью и тканями во время каждой тренировочной сессии. Частое перераспределение NK-клеток и вирусоспецифичных Т-клеток при каждой тренировке увеличивает эффективность иммунного надзора, что приводит к снижению частоты латентной реактивации вируса. В свою очередь, это снижает антигенную нагрузку на Т-клеточные компартменты и предотвращает накопление истощенных Т-клеток. При этом сохраняется количество и разнообразие нативных Т-клеток в периферических лимфоузлах. Действительно, известно, что у физически активных пожилых людей меньше «стареющих» (сенесцентных) Т-клеток и больше нативных Т-лимфоцитов, в сравнении с их ровесниками, ведущими малоподвижный образ жизни. Cуществует предположение о том, что сохранение разнообразия пула нативных Т-клеток и функциональных NK-клеток снижает риск заражения, а регулярное высвобождение цитокинов из мышечной ткани, таких как IL-7 и IL-15, играет важную роль в положительном влиянии физических нагрузок на иммунитет (Duggal с соавт., 2019). В частности IL-7 способствует поддержанию массы тимуса (который, в противном случае, претерпевает инволюцию с возрастом) и продукцию этим лимфоидным органом незнакомых с антигенами (т. е. нативных) Т-клеток, которые необходимы для усиления иммунного ответа на новые антигены, а также способны дифференцироваться в Т-клетки памяти для длительного иммунитета. Более того, IL-15 играет важную роль в поддержании функционирования периферических Т-клеток и звена NK-клеток, обеспечивая их пролиферацию и правильное взаимодействие при встрече с инфицированными вирусом клетками. Таким образом, замедление старения иммунной системы, вызванное физической нагрузкой, может усиливать иммунный ответ на вакцинацию за счет поддержания пула периферических Т-клеток и их способности реагировать на новые вакцинные антигены.
Рисунок 1 | Возможные механизмы, объясняющие преимущества регулярных тренировок, а также потенциальный эффект интенсивной тренировочной сессии, выполняемой перед вакцинацией для усиления иммунного ответа
Необходимы дальнейшие исследования для подтверждения, может ли регулярная физическая активность (в течение многих недель и месяцев) в сочетании с интенсивной тренировкой непосредственно перед вакцинацией против COVID-19 способствовать усилению иммунных реакций. Необходимо больше сведений относительно влияния физических упражнений на иммунный ответ на вакцинацию у иммунокомпрометированных лиц (например, у онкологических пациентов, лиц старческого возраста), поскольку большинство имеющихся данных основано на исследованиях здоровых взрослых людей. Предстоит определить специфические характеристики (режим, продолжительность и интенсивность) регулярных физических упражнений и интенсивной тренировочной сессии, вызывающих наибольший иммуностимулирующий эффект, а также потенциальное влияние таких важных факторов образа жизни, как психосоциальный стресс, особенности питания или сна. Очень важно понять, как тренировки влияют на функцию антигенпрезентирующих клеток (к примеру, дендритных клеток), которые играют первостепенную роль в приобретении антигенной иммунной памяти после вакцинации. Тем не менее, все больше фактов свидетельствуют о важном значении регулярных тренировок для повышения общей эффективности и безопасности вакцинации. Предварительные данные, имеющие надежное физиологическое обоснование, свидетельствуют о том, что острый стресс до вакцинации против гриппа, вызванный физическими упражнениями может усилить антительный ответ. Предпочтительно, чтобы физическая нагрузка была достаточно высокой, например, упражнения, в которых задействовано как можно большее количество мышц организма, с уровнем нагрузки более 70 % от максимальной; или упражнения на какую-либо конкретную крупную мышечную группу, выполняемые с уровнем нагрузки более 70 % от максимальной во время одного повторения. В рамках текущей программы вакцинации против COVID-19 было бы также важно определить, можно ли извлечь пользу из одной интенсивной тренировочной сессии, выполняемой непосредственно перед введением первой дозы вакцины, особенно если будет обнаружено повышение титров антител до значений, сравнимых с теми, которые образуются у людей, не занимающихся спортом, после второй дозы. Это позволило бы сэкономить большое количество уже выпущенных единиц вакцинных препаратов, чтобы их можно было немедленно передать бо́льшему количеству лиц, нуждающихся в вакцинации.
Наконец, необходимо отметить, что в ведущих вакцинных препаратах против COVID-19 использовались методы создания (на основе заключенных в липидную оболочку мРНК вируса или аденовирусных векторов), отличные от тех, которые использовались в вакцинах против гриппа (на основе инактивированных, аттенуированных или рекомбинантных штаммов вируса). Следовательно, те преимущества, которые наблюдаются от физических упражнений в ходе предыдущих программ вакцинации, могут не относиться к недавно разработанным вакцинам против COVID-19. В тех странах, где программы вакцинации являются особенно быстрыми и эффективными (например, Израиль), возможно собрать эпидемиологические данные о возможном влиянии активного (в сравнении с малоподвижным) образа жизни на эффективность вакцинации.
Помимо вакцинации, продолжающаяся пандемия является уроком человечеству в плане профилактирования многих заболеваний посредством изменения образа жизни. Социальное дистанцирование, соблюдение правил гигиены и принудительная изоляция действительно необходимы, однако важны и физические упражнения, которые не только безопасны, но и потенциально обладают профилактическими свойствами, что особенно важно для наиболее уязвимых групп населения.
