СУЧАСНІ ІМУНОЛОГІЧНІ ТА БІОМОЛЕКУЛЯРНІ ОСНОВИ МЕТАБОЛІЧНОГО СИНДРОМУ У ДІТЕЙ
DOI:
https://doi.org/10.24061/2413-4260.XVI.1.59.2026.33Ключові слова:
метаболічний синдром у дітей; хронічне запалення; порушення імунної регуляції; імунометаболізм; епігенетика; адипокіниАнотація
Метаболічний синдром у дітей – це багатофакторне захворювання, що характеризується ожирінням, резистентністю до інсуліну та іншими кардіометаболічними факторами ризику. У патогенезі метаболічного синдрому задіяні складні імунологічні та біомолекулярні механізми. Хронічне, слабо виражене запалення та порушення регуляції імунної системи є основними факторами, що сприяють резистентності до інсуліну та судинній дисфункції. Ключові молекулярні сигнальні шляхи, зокрема каскад ядерного фактору-каппа В (NF-κB) та інфламасому NLRP3, аномально активуються в жировій тканині, пов'язуючи надлишок поживних речовин із запальними реакціями.Toll - подібний рецептор 4 (TLR4) служить найважливішим висхідним датчиком, який пов'язує сигналізацію вродженого імунітету з метаболічним стресом, запускаючи активацію NF-κB і сприяючи резистентності до інсуліну, викликаної жирними кислотами. Ця стійка активація вродженого імунітету призводить до підвищеної продукції прозапальних цитокінів (наприклад, TNF-α, IL-1β) і змінює профіль адипокінів. Рівень лептину підвищується, а адипонектину знижується, що спричиняє дисбаланс та посилює субклінічне запалення та резистентність до інсуліну. Генетична схильність, така як поліморфізм в імунорегуляторних генах (наприклад, NLRP3, STAT3), і епігенетичні модифікації (індуковані дієтою зміни метилювання ДНК і експресії генів) також впливають на ці імунно–метаболічні взаємодії. Нові дані, отримані в педіатричній популяції, підкреслюють, що перехресні імунометаболічні перешкоди, включаючи інфільтрацію макрофагами жирової тканини і передачу сигналів адипокінів, сприяють ранньому розвитку метаболічного синдрому. Розуміння цих механізмів забезпечує основу для виявлення біомаркерів та розробки цілеспрямованих заходів для запобігання або пом'якшення наслідків метаболічного синдрому в дітей та його довгострокових кардіометаболічних ускладнень.
Посилання
Zimmet P, Alberti KG, Kaufman F, Tajima N, Silink M, Arslanian S, et al. The metabolic syndrome in children and adolescents - an IDF consensus report. Pediatr Diabetes. 2007;8(5):299-306. DOI: http://doi.org/10.1111/j.1399-5448.2007.00271.x
| 
Davlatov S, Khamdamov B, Khakimov M, Khamdamov A, Khamdamov I. Modified method of laparoscopic longitudinal gastric resection in surgical treatment of patients with metabolic syndrome against the background of gastroesophageal reflux disease. Neonatology, Surgery and Perinatal Medicine. 2025;15(1):126-38. DOI: https://doi.org/10.24061/2413-4260.XV.1.55.2025.20
Friend A, Craig L, Turner S. The prevalence of metabolic syndrome in children: a systematic review of the literature. Metab Syndr Relat Disord. 2013;11(2):71-80. DOI: http://doi.org/10.1089/met.2012.0122
|
Magnussen CG, Koskinen J, Chen W, Thomson R, Schmidt MD, Srinivasan SR, et al. Pediatric metabolic syndrome predicts adulthood metabolic syndrome, subclinical atherosclerosis, and type 2 diabetes mellitus but is no better than body mass index alone: the Bogalusa Heart Study and the Cardiovascular Risk in Young Finns Study. Circulation. 2010;122(16):1604-11. DOI: http://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.110.940809
|
Jiang Z, Tabuchi C, Gayer SG, Bapat SP. Immune dysregulation in obesity. Annual Review of Pathology: Mechanisms of Disease. 2025;20(1):483-509. DOI: https://doi.org/10.1146/annurev-pathmechdis-051222-015350
|
Hotamisligil GS, Erbay E. Nutrient sensing and inflammation in metabolic diseases. Nat Rev Immunol. 2008;8(12):923-34. DOI: http://doi.org/10.1038/nri2449
|
Inoyatova FI, Yusupalieva GA, Begmanov RB, Bekimbetov KN, Akhralov SF. Possibilities of modern echography technologies in the diagnostics of chronic viral hepatitises in children. International Journal of Pharmaceutical Research (09752366). 2020;12(3):4040-3. DOI: 10.31838/ijpr/2021.13.01.595
Hoffman DJ, Powell TL, Barrett ES, Hardy DB. Developmental origins of metabolic diseases. Physiol Rev. 2021;101(3):739-95. DOI: http://doi.org/10.1152/physrev.00002.2020
|
Reisinger C, Nkeh-Chungag BN, Fredriksen PM, Goswami N. The prevalence of pediatric metabolic syndrome-a critical look on the discrepancies between definitions and its clinical importance. Int J Obes (Lond). 2021;45(1):12-24. DOI: http://doi.org/10.1038/s41366-020-00713-1
|
Makki K, Froguel P, Wolowczuk I. Adipose tissue in obesity-related inflammation and insulin resistance: cells, cytokines, and chemokines. ISRN Inflamm. 2013;2013(1):139239. 12p. DOI: http://doi.org/10.1155/2013/139239
Accacha S, Barillas-Cerritos J, Srivastava A, Ross F, Drewes W, Gulkarov S, De Leon J, Reiss AB. From childhood obesity to metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease (MASLD) and hyperlipidemia through oxidative stress during childhood. Metabolites. 2025;15(5):287. DOI: https://doi.org/10.3390/metabo15050287
|
Bielach-Bazyluk A, Bossowski F, Skorupska M, Mysliwiec H, Bossowski AT, Flisiak I. Psoriasis in Obese Adolescents with Diabetes—From Common Molecular Background to Vicious Circle of Metabolic Syndrome—Case Report and Review of Literature. Cells. 2025;14(8):610. DOI: https://doi.org/10.3390/cells14080610
|
Cinti S, Mitchell G, Barbatelli G, Murano I, Ceresi E, Faloia E, et al. Adipocyte death defines macrophage localization and function in adipose tissue of obese mice and humans. J Lipid Res. 2005;46(11):2347-55. DOI: http://doi.org/10.1194/jlr.M500294-JLR200
|
Lumeng CN, Bodzin JL, Saltiel AR. Obesity induces a phenotypic switch in adipose tissue macrophage polarization. J Clin Invest. 2007;117(1):175-84. DOI: http://doi.org/10.1172/JCI29881
|
Kanda H, Tateya S, Tamori Y, Kotani K, Hiasa K, Kitazawa R, et al. MCP-1 contributes to macrophage infiltration into adipose tissue, insulin resistance, and hepatic steatosis in obesity. J Clin Invest. 2006;116(6):1494-505. DOI: http://doi.org/10.1172/JCI26498
|
Hotamisligil GS, Shargill NS, Spiegelman BM. Adipose expression of tumor necrosis factor-alpha: direct role in obesity-linked insulin resistance. Science. 1993;259(5091):87-91. DOI: http://doi.org/10.1126/science.7678183
|
Mukhamedova S, Ganieva S, Rustamov B, Murtazayeva Z. Features of immunological blood markers in premature newborns. Neonatology, Surgery and Perinatal Medicine. 2025;15(2(56):73–8. DOI: https://doi.org/10.24061/2413-4260.XV.2.56.2025.10
Ganieva ShSh, Ergasheva MU, Panoev KhSh. Immuno-inflammatory markers of syntropic cardiovascular diseases. Medical Immunology. 2023;25(4):933–8. DOI: https://doi.org/10.15789/1563-0625-IIM-2763 (in Russian)
Solinas G, Becattini B. JNK at the crossroad of obesity, insulin resistance, and cell stress response. Mol Metab. 2016;6(2):174-84. DOI: http://doi.org/10.1016/j.molmet.2016.12.001
|
Zhang B, Shi H, Cai W, Yang B, Xiu W. Metabolic syndrome in children and adolescents: definitions, epidemiology, pathophysiology, interventions, and challenges. Front Endocrinol (Lausanne). 2025;16:1512642. DOI: http://doi.org/10.3389/fendo.2025.1512642
|
Song Y, Li S, Liu H, Liu X, Li J, Wang Y, et al. Higher risk of metabolic syndrome in children and adolescents and polymorphisms in the fat mass and obesity-associated gene: a systematic review and meta-analysis. Pediatr Res. 2025. DOI: http://doi.org/10.1038/s41390-025-04020-1
|
Frăsinariu OE, Lupu VV, Trandafir LM, Streanga V, Jechel E, Bararu-Bojan I, et al. Metabolic syndrome therapy in pediatric age - between classic and modern. From diets to pipeline drugs. Front Nutr. 2024;11:1475111. DOI: http://doi.org/10.3389/fnut.2024.1475111
|
Nicoară DM, Munteanu AI, Scutca AC, Mang N, Juganaru I, Brad GF, et al Assessing the Relationship between Systemic Immune-Inflammation Index and Metabolic Syndrome in Children with Obesity. Int J Mol Sci. 2023;24(9):8414. DOI: http://doi.org/10.3390/ijms24098414
|
Kim KE, Cho YS, Baek KS, Li L, Baek KH, Kim JH, et al. Lipopolysaccharide-binding protein plasma levels as a biomarker of obesity-related insulin resistance in adolescents. Korean J Pediatr. 2016;59(5):231-8. DOI: http://doi.org/10.3345/kjp.2016.59.5.231
|
Rainone V, Schneider L, Saulle I, Ricci C, Biasin M, Al-Daghri NM, et al. Upregulation of inflammasome activity and increased gut permeability are associated with obesity in children and adolescents. Int J Obes (Lond). 2016;40(6):1026-33. DOI: http://doi.org/10.1038/ijo.2016.26
|
Carolan E, Hogan AE, Corrigan M, Gaotswe G, O'Connell J, Foley N, et al. The impact of childhood obesity on inflammation, innate immune cell frequency, and metabolic microRNA expression. J Clin Endocrinol Metab. 2014;99(3):E474-8. DOI: http://doi.org/10.1210/jc.2013-3529
|
Koller AM, Săsăran MO, Mărginean CO. The Role of Gut Microbiota in Pediatric Obesity and Metabolic Disorders: Insights from a Comprehensive Review. Nutrients. 2025;17(11):1883. DOI: http://doi.org/10.3390/nu17111883
|
Cabiati M, Guiducci L, Randazzo E, Casieri V, Federico G, Del Ry S. Circulating and Exosomal microRNA-33 in Childhood Obesity. Biomedicines. 2023;11(8):2295. DOI: http://doi.org/10.3390/biomedicines11082295
|
Vandanmagsar B, Youm YH, Ravussin A, Galgani JE, Stadler K, Mynatt RL, et al. The NLRP3 inflammasome instigates obesity-induced inflammation and insulin resistance. Nat Med. 2011;17(2):179-88. DOI: http://doi.org/10.1038/nm.2279
|
Wen H, Ting JP, O'Neill LA. A role for the NLRP3 inflammasome in metabolic diseases--did Warburg miss inflammation? Nat Immunol. 2012;13(4):352-7. DOI: http://doi.org/10.1038/ni.2228
|
Sah AK, Afzal M, Elshaikh RH, Abbas AM, Shalabi MG, Prabhakar PK, et al. Innovative strategies in the diagnosis and treatment of liver cirrhosis and associated syndromes. Life. 2025;15(5):779. DOI: https://doi.org/10.3390/life15050779
|
Jorquera G, Russell J, Monsalves-Álvarez M, Cruz G, Valladares-Ide D, Basualto-Alarcón C, et al. NLRP3 Inflammasome: Potential Role in Obesity Related Low-Grade Inflammation and Insulin Resistance in Skeletal Muscle. Int J Mol Sci. 2021;22(6):3254. DOI: http://doi.org/10.3390/ijms22063254
|
Romeo M, Silvestrin A, Senese G, Di Nardo F, Napolitano C, Vaia P, et al. From “Traditional” to “Trained” Immunity: Exploring the Novel Frontiers of Immunopathogenesis in the Progression of Metabolic Dysfunction-Associated Steatotic Liver Disease (MASLD). Biomedicines. 2025;13(8):2004. DOI: https://doi.org/10.3390/biomedicines13082004
|
Vukovic R, Dos Santos TJ, Ybarra M, Atar M. Children With Metabolically Healthy Obesity: A Review. Front Endocrinol (Lausanne). 2019;10:865. DOI: http://doi.org/10.3389/fendo.2019.00865
|
Luo Y, Luo D, Li M, Tang B. Insulin Resistance in Pediatric Obesity: From Mechanisms to Treatment Strategies. Pediatr Diabetes. 2024;2024:2298306. DOI: http://doi.org/10.1155/2024/2298306
|
Zhang Q, Kong B, Zhou Z, Liu F, Wen E, Lin B, et al. Association between systemic immune-inflammation index and central obesity in pediatric populations: a cross-sectional and cohort study. Frontiers in Immunology. 2025;16:1546612. DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2025.1546612
|
Zaki ME, ElGebaly H, Hassan M, Elbatrawy SR, Yousef W, Ismail AS, et al. Serum Chemerin and Apelin Levels in Obese Children: Relation to Endothelial Function and Inflammation from a Cross-sectional Case–Control Study. Open Access Maced J Med Sci. 2022;10(B):1547-54. DOI: https://doi.org/10.3889/oamjms.2022.9935
Pérez-Pérez A, Sánchez-Jiménez F, Vilariño-García T, Sánchez-Margalet V. Role of Leptin in Inflammation and Vice Versa. Int J Mol Sci. 2020;21(16):5887. DOI: http://doi.org/10.3390/ijms21165887
|
Misch M, Puthanveetil P. The Head-to-Toe Hormone: Leptin as an Extensive Modulator of Physiologic Systems. International Journal of Molecular Sciences. 2022;23(10):5439. DOI: http://doi.org/10.3390/ijms23105439
|
Öner-İyidoğan Y, Koçak H. Interaction of fetuin-A with obesity related insulin resistance and diabetes mellitus. Turkish Journal of Biochemistry. 2025;50(2):170-82. DOI: https://doi.org/10.1515/tjb-2024-0235
Marti A, Martínez I, Ojeda-Rodríguez A, Azcona-Sanjulian MC. Higher Lipopolysaccharide Binding Protein and Chemerin Concentrations Were Associated with Metabolic Syndrome Features in Pediatric Subjects with Abdominal Obesity during a Lifestyle Intervention. Nutrients. 2021;13(2):289. DOI: http://doi.org/10.3390/nu13020289
|
Nier A, Brandt A, Baumann A, Conzelmann IB, Özel Y, Bergheim I. Metabolic Abnormalities in Normal Weight Children Are Associated with Increased Visceral Fat Accumulation, Elevated Plasma Endotoxin Levels and a Higher Monosaccharide Intake. Nutrients. 2019;11(3):652. DOI: http://doi.org/10.3390/nu11030652
|
Cho KY. Association of gut microbiota with obesity in children and adolescents. Clin Exp Pediatr. 2023;66(4):148-54. DOI: http://doi.org/10.3345/cep.2021.01837
|
Luo Y, Li M, Luo D, Tang B. Gut Microbiota: An Important Participant in Childhood Obesity. Adv Nutr. 2025;16(2):100362. DOI: http://doi.org/10.1016/j.advnut.2024.100362
|
Goyal D, Limesand SW, Goyal R. Epigenetic responses and the developmental origins of health and disease. J Endocrinol. 2019;242(1):T105-19. DOI: http://doi.org/10.1530/JOE-19-0009 PMID: 31091503.
|
Denizli M, Capitano ML, Kua KL. Maternal obesity and the impact of associated early-life inflammation on long-term health of offspring. Front Cell Infect Microbiol. 2022;12:940937. DOI: http://doi.org/10.3389/fcimb.2022.940937
|
Sureshchandra S, Wilson RM, Rais M, Marshall NE, Purnell JQ, Thornburg KL, et al. Maternal Pregravid Obesity Remodels the DNA Methylation Landscape of Cord Blood Monocytes Disrupting Their Inflammatory Program. J Immunol. 2017;199(8):2729-44. DOI: http://doi.org/10.4049/jimmunol.1700434
|
Iwata H, Miyashita C, Yamaguchi T, Ikeda A, Miura R, Minatoya M, et al. Childhood obesity and DNA methylation in an epigenome-wide association study: findings from the Hokkaido Birth Cohort. Clin Epigenetics. 2026;18:7. DOI: http://doi.org/10.1186/s13148-025-02022-8
|
Llauradó-Pont J, Stratakis N, Fiorito G, Handakas E, Neumann A, Barros H, et al. A meta-analysis of epigenome-wide association studies of ultra-processed food consumption with DNA methylation in European children. Clin Epigenetics. 2025;17(1):3. DOI: http://doi.org/10.1186/s13148-024-01782-z
|
Maguolo A, Jönsson J, Perfilyev A, Vaag A, Malchau Carlsen E, Nørgaard K, et al. Insulin levels at 18-20 gestational weeks in pregnant women with obesity are associated with newborn abdominal fat deposition and DNA methylation in cord blood. Clin Epigenetics. 2025;17(1):123. DOI: http://doi.org/10.1186/s13148-025-01923-y
|
Louise J, Deussen AR, Koletzko B, Owens J, Saffery R, Dodd JM. Effect of an antenatal diet and lifestyle intervention and maternal BMI on cord blood DNA methylation in infants of overweight and obese women: The LIMIT Randomised Controlled Trial. PLoS One. 2022;17(6):e0269723. DOI: http://doi.org/10.1371/journal.pone.0269723
|
Lacagnina S. The Developmental Origins of Health and Disease (DOHaD). Am J Lifestyle Med. 2019;14(1):47-50. DOI: http://doi.org/10.1177/1559827619879694
|
Clarke M, Mathew SM, Giles LC, Pena AS, Barr IG, Richmond PC, et al. A Prospective Study Investigating the Impact of Obesity on the Immune Response to the Quadrivalent Influenza Vaccine in Children and Adolescents. Vaccines (Basel). 2022;10(5):699. DOI: http://doi.org/10.3390/vaccines10050699
|
Huang JY, Kaur BP, Seth D, Pansare MV, Kamat D, McGrath E, et al. 908 Can obesity alter the immune response to childhood vaccines? J Allergy Clin Immunol. 2019;143(2):AB299.
Vitoratou DI, Milas GP, Korovessi P, Kostaridou S, Koletsi P. Obesity as a risk factor for severe influenza infection in children and adolescents: a systematic review and meta-analysis. Eur J Pediatr. 2023;182(1):363-74. DOI: http://doi.org/10.1007/s00431-022-04689-0
|
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
Критерії авторського права, форми участі та авторства
Кожен автор повинен був взяти участь в роботі, щоб взяти на себе відповідальність за відповідні частини змісту статті. Один або кілька авторів повинні нести відповідальність в цілому за поданий для публікації матеріал - від моменту подачі до публікації статті. Авторитарний кредит повинен грунтуватися на наступному:
- істотність частини вклада в концепцію і дизайн, отри-мання даних або в аналіз і інтерпретацію результатів дослідження;
- написання статті або критичний розгляд важливості її інтелектуального змісту;
- остаточне твердження версії статті для публікації.
Автори також повинні підтвердити, що рукопис є дійсним викладенням матеріалів роботи і що ні цей рукопис, ні інші, які мають по суті аналогічний контент під їх авторством, не були опубліковані та не розглядаються для публікації в інших виданнях.
Автори рукописів, що повідомляють вихідні дані або систематичні огляди, повинні надавати доступ до заяви даних щонайменше від одного автора, частіше основного. Якщо потрібно, автори повинні бути готові надати дані і повинні бути готові в повній мірі співпрацювати в отриманні та наданні даних, на підставі яких проводиться оцінка та рецензування рукописи редактором / членами редколегії журналу.
Роль відповідального учасника.
Основний автор (або призначений відповідальний автор) буде виступати від імені всіх співавторів статті в якості основного кореспондента при листуванні з редакцією під час процесу її подання та розгляду. Якщо рукопис буде прийнята, відповідальний автор перегляне відредагований машинописний текст і зауваження рецензентів, прийме остаточне рішення щодо корекції і можливості публікації представленої рукописи в засобах масової інформації, федеральних агентствах і базах даних. Він також буде ідентифікований як відповідальний автор в опублікованій статті. Відповідальний автор несе відповідальність за подтверждленіе остаточного варіанта рукопису. Відповідальний автор несе також відповідальність за те, щоб інформація про конфлікти інтересів, була точною, актуальною і відповідала даним, наданим кожним співавтором.Відповідальний автор повинен підписати форму авторства, що підтверджує, що всі особи, які внесли істотний внесок, ідентифіковані як автори і що отримано письмовий дозвіл від кожного учасника щодо публікації представленої рукописи.
