Иммунный статус и спектр цитокинов как прогностические признаки риска тяжелого течения заболевания и эффективности интенсивной терапии пациентов с коронавирусной инфекцией COVID-19

Автор: Садыков Валентин Фидаильевич, Полтавцева Римма Алексеевна, Чаплыгина Алина Вадимовна, Бобкова Наталья Викторовна

Журнал: Анализ риска здоровью @journal-fcrisk

Рубрика: Оценка риска в организации здравоохранения

Статья в выпуске: 4 (40), 2022 года.

Бесплатный доступ

Пандемия, вызванная новым штаммом коронавируса SARS-CoV-2 охватила весь мир, однако эффективных способов лечения этой тяжелейшей патологии до сих пор не создано. В настоящее время установлено, что риском тяжелого течения COVID-19 является не столько сам возраст пациента, сколько так называемые возрастные заболевания, в развитии которых прямо или опосредованно задействована ренин-ангиотензиновая система РАС. Вирус SARS-CoV-19 взаимодействует с одним из основных регуляторных элементов этой системы ACE2 и нарушает баланс двух ветвей РАС, что в итоге проявляется в росте уровня ангиотензина II, который через связывание с ангиотензиновым рецептором 1-го типа (AT1R) вызывает целый ряд патологических состояний, включая гипертонию, атеросклероз, сердечно-сосудистые заболевания, усиливает пролиферацию клеток, апоптоз, гибель эндотелиальных клеток сосудов и т.д., что нашло отражение во многих обзорах российских и зарубежных авторов. Однако другой, менее описанной, но не менее важной, мишенью действия ангиотензина II являются клетки врожденного и адаптивного иммунитета. Последствия этого взаимодействия подробно проанализированы в данном обзоре. При COVID-19 активируются дендритные клетки, увеличивается пролиферация макрофагов и инфильтрация нейтрофилов с дальнейшим включением в этот процесс CD4-лимфоцитов и других клеточных элементов системы адаптивного иммунитета. Гиперактивация иммунной системы сопровождается выбросом большого количества провоспалительных цитокинов, что и может привести к реализации цитокинового шторма. Картину усугубляет тормозное действие самого вируса на синтез сигнальных интерферонов на начальных этапах его интернализации в клетку. Отдельный раздел обзора посвящен проблеме прогнозирования риска развития тяжелого состояния и поиску его предикторов, используя анализ состояния РАС и соотношения клеточных элементов иммунной системы, что чрезвычайно важно для принятия решений об объеме необходимой медицинской помощи и стратегиях последующего лечения.

Еще

Covid-19, sars-cov-2, цитокиновый профиль, цитокиновый шторм, иммунные клетки, иммунодисрегуляция, фактор прогнозирования, иммунный статус, ренин-ангиотензиновая система (рас)

Короткий адрес: https://sciup.org/142236536

IDR: 142236536   |   DOI: 10.21668/health.risk/2022.4.14

Список литературы Иммунный статус и спектр цитокинов как прогностические признаки риска тяжелого течения заболевания и эффективности интенсивной терапии пациентов с коронавирусной инфекцией COVID-19

  • The interacting physiology of COVID-19 and the renin-angiotensin-aldosterone system: Key agents for treatment / E.R. Lumbers, R. Head, G.R. Smith, S.J. Delforce, B. Jarrott, J.H. Martin, K.G. Pringle // Pharmacol. Res. Perspect. - 2022. -Vol. 10, № 1. - P. e00917. DOI: 10.1002/prp2.917
  • Роль ренин-ангиотензин-альдостероновой системы во взаимодействии с коронавирусом SARS-CoV-2 и в развитии стратегий профилактики и лечения новой коронавирусной инфекции (COVID-19) / А.Я. Фисун, Д.В. Чер-кашин, В.В. Тыренко, К.В. Жданов, К.В. Козлов // Артериальная гипертензия. - 2020. - Т. 26, № 3. - С. 248-262. DOI: 10.18705/1607-419X-2020-26-3-248-262
  • Qiu J. Covert coronavirus infections could be seeding new outbreaks // Nature. - 2020. DOI: 10.1038/D41586-020-00822-X
  • A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin / P. Zhou, X.-L. Yang, X.-G. Wang, B. Hu, L. Zhang, W. Zhang, H.-R. Si, Y. Zhu [et al.] // Nature. - 2020. - Vol. 579, № 7798. - P. 270-273. DOI: 10.1038/S41586-020-2012-7
  • Angiotensin-Converting Enzyme 2: SARS-CoV-2 Receptor and Regulator of the Renin-Angiotensin System: Celebrating the 20th Anniversary of the Discovery of ACE2 / M. Gheblawi, K. Wang, A. Viveiros, Q. Nguyen, J.-C. Zhong, A.J. Turner, M.K. Raizada, M.B. Grant, G.Y. Oudit // Circ. Res. - 2020. - Vol. 126, № 10. - P. 1456-1474. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.120.317015
  • Reactive oxygen species and p38 mitogen-activated protein kinase mediate tumor necrosis factor a-converting enzyme (TACE/ADAM-17) activation in primary human monocytes / A.J. Scott, K.P. O'Dea, D. O'Callaghan, L. Williams, J.O. Dokpesi, L. Tatton, J.M. Handy, P.J. Hogg, M. Takata // J. Biol. Chem. - 2011. - Vol. 286, № 41. - P. 35466-35476. DOI: 10.1074/JBC.M111.277434
  • Chappell M.C. Biochemical evaluation of the renin-angiotensin system: the good, bad, and absolute? // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. - 2016. - Vol. 310, № 2. - P. H137-H152. DOI: 10.1152/AJPHEART.00618.2015
  • WHO Director-General's remarks at the media briefing on 2019-nCoV on 11 February 2020 [Электронный ресурс] // World Health Organization. - 2022. - URL: https: //www.who.int/director-general/speeches/detail/who-director-general-s-remarks-at-the-media-briefing-on-2019-ncov-on-11-february-2020 (дата обращения: 01.05.2022).
  • Angiotensin-(1-7) is an endogenous ligand for the G protein-coupled receptor Mas / R.A.S. Santos, A.C. Simoes e Silva, C. Maric, D.M.R. Silva, R.P. Machado, I. de Buhr, S. Heringer-Walther, S.V.B. Pinheiro [et al.] // Proc. Natl Acad. Sci. USA. - 2003. - Vol. 100, № 14. - P. 8258-8263. DOI: 10.1073/PNAS.1432869100
  • Suppressing inflammation by inhibiting the NF-kB pathway contributes to the neuroprotective effect of angiotensin- (1-7) in rats with permanent cerebral ischaemia / T. Jiang, L. Gao, J. Guo, J. Lu, Y. Wang, Y. Zhang // Br. J. Pharmacol. - 2012. - Vol. 167, № 7. - P. 1520-1532. DOI: 10.1111/J.1476-5381.2012.02105.X
  • Santos R.A.S., Ferreira A.J., Simöes e Silva A.C. Recent advances in the angiotensin-converting enzyme 2-angiotensin( 1 -7)-Mas axis // Experimental Physiology. - 2008. - Vol. 93, № 5. - P. 519-527. DOI: 10.1113/expphysiol.2008.042002
  • The pivotal link between ACE2 deficiency and SARS-CoV-2 infection / P. Verdecchia, C. Cavallini, A. Spanevello, F. Angeli // Eur. J. Intern. Med. - 2020. - Vol. 76. - P. 14-20. DOI: 10.1016/j.ejim.2020.04.037
  • Acute respiratory distress syndrome leads to reduced ratio of ACE/ACE2 activities and is prevented by angio-tensin-(1-7) or an angiotensin II receptor antagonist / R.M. Wösten-Van Asperen, R. Lutter, P.A. Specht, G.N. Moll, J.B. van Woensel, C.M. van der Loos, H. van Goor, J. Kamilic [et al.] // J. Pathol. - 2011. - Vol. 225, № 4. - P. 618-627. DOI: 10.1002/path.2987
  • Vascular relaxation, antihypertensive effect, and cardioprotection of a novel peptide agonist of the MAS receptor / S.Q. Savergnini, M. Beiman, R.Q. Lautner, V. de Paula-Carvalho, K. Allahdadi, D. Caires Pessoa, F. Pereira Costa-Fraga, R.A. Fraga-Silva [et al.] // Hypertension. - 2010. - Vol. 56, № 1. - P. 112-120. DOI: 10.1161/hypertensionaha.110.152942
  • AVE 0991, a nonpeptide mimic of the effects of angiotensin-(1-7) on the endothelium / G. Wiemer, L.W. Do-brucki, F.R. Louka, T. Malinski, H. Heitsch // Hypertension. - 2002. - Vol. 40, № 6. - P. 847-852. DOI: 10.1161/01.HYP.0000037979.53963.8F
  • Angiotensin-converting enzyme 2 activator diminazene aceturate prevents lipopolysaccharide-induced inflammation by inhibiting MAPK and NF-kB pathways in human retinal pigment epithelium / L. Tao, Y. Qiu, X. Fu, R. Lin, C. Lei, J. Wang, B. Lei // Journal of Neuroinflammation. - 2016. - Vol. 13, № 1. - P. 35. DOI: 10.1186/S12974-016-0489-7
  • Liraglutide Enhances the Activity of the ACE-2/Ang(1-7)/Mas Receptor Pathway in Lungs of Male Pups from Food-Restricted Mothers and Prevents the Reduction of SP-A / J. Fandiño, A.A. Vaz, L. Toba, M. Romaní-Pérez, L. González-Matías, F. Mallo, Y. Diz-Chaves // Int. J. Endocrinol. - 2018. - Vol. 2018. - P. 6920620. DOI: 10.1155/2018/6920620
  • A Novel Angiotensin-(1-7) Glycosylated Mas Receptor Agonist for Treating Vascular Cognitive Impairment and Inflammation-Related Memory Dysfunction / M. Hay, R. Polt, M.L. Heien, T.W. Vanderah, T.M. Largent-Milnes, K. Rodgers, T. Falk, M.J. Bartlett [et al.] // J. Pharmacol. Exp. Ther. - 2019. - Vol. 369, № 1. - P. 9-25. DOI: 10.1124/JPET.118.254854
  • Within the Brain: The Renin Angiotensin System / L. Jackson, W. Eldahshan, S.C. Fagan, A. Ergul // Int. J. Mol. Sci. -2018. - Vol. 19, № 3. - P. 876. DOI: 10.3390/IJMS19030876
  • COVID-19 - A Theory of Autoimmunity Against ACE-2 Explained / P. McMillan, T. Dexhiemer, R.R. Neubig, B.D. Uhal // Front. Immunol. - 2021. - Vol. 12. - P. 582166. DOI: 10.3389/fimmu.2021.582166
  • The SARS-CoV-2 spike protein alters barrier function in 2D static and 3D microfluidic in vitro models of the human blood-brain barrier / T.P. Buzhdygan, B.J. DeOre, A. Baldwin-Leclair, H. McGary, R. Razmpour, P.A. Galie, R. Potula, A.M. Andrews, S.H. Ramirez // bioRxiv: The Preprint Server for Biology. - 2020. DOI: 10.1101/2020.06.15.150912
  • TLR4 and AT1R mediate blood-brain barrier disruption, neuroinflammation, and autonomic dysfunction in spontaneously hypertensive rats / F.E. Mowry, S.C. Peaden, J.E. Stern, V.C. Biancardi // Pharmacol. Res. - 2021. - Vol. 74. -P. 105877. DOI: 10.1016/j.phrs.2021.105877
  • Translating IL-6 biology into effective treatments / E.H. Choy, F. De Benedetti, T. Takeuchi, M. Hashizume, M.R. John, T. Kishimoto // Nature Reviews. Rheumatology. - 2020. - Vol. 16, № 6. - P. 335-345. DOI: 10.1038/S41584-020-0419-Z
  • Evaluation of angiotensin-converting enzyme (ACE), its homologue ACE2 and neprilysin in angiotensin peptide metabolism / G.I. Rice, D.A. Thomas, P.J. Grant, A.J. Turner, N.M. Hooper // Biochem. J. - 2004. - Vol. 383, pt 1. -P. 45-51. DOI: 10.1042/BJ20040634
  • Velavan T.P., Meyer C.G. Mild versus severe COVID-19: Laboratory markers // Int. J. Infect. Dis. - 2020. - Vol. 95. -P. 304-307. DOI: 10.1016/j.ijid.2020.04.061
  • Prognostic factors for severity and mortality in patients infected with COVID-19: A systematic review / A. Izcovich, M.A. Ragusa, F. Tortosa, M.A.L. Marzio, C. Agnoletti, A. Bengolea, A. Ceirano, F. Espinosa [et al.] // PLoS One. - 2020. -Vol. 15, № 11. - P. e0241955. DOI: 10.1371/journal.pone.024195526
  • Laboratory Biomarkers Predicting COVID-19 Severity in the Emergency Room / R. Assandri, E. Buscarini, C. Canetta, A. Scartabellati, G. Vigano, A. Montanelli // Arch. Med. Res. - 2020. - Vol. 51, № 6. - P. 598-599. DOI: 10.1016/j.arcmed.2020.05.011
  • The role of cytokine profile and lymphocyte subsets in the severity of coronavirus disease 2019 (COVID-19): A systematic review and meta-analysis / H. Akbari, R. Tabrizi, K.B. Lankarani, H. Aria, S. Vakili, F. Asadian, S. No-roozi, P. Keshavarz, S. Faramarz // Life Sci. - 2020. - Vol. 258. - P. 118167. DOI: 10.1016/j.lfs.2020.118167
  • Elevated Exhaustion Levels of NK and CD8 + T Cells as Indicators for Progression and Prognosis of COVID-19 Disease / M. Li, W. Guo, Y. Dong, X. Wang, D. Dai, X. Liu, Y. Wu, M. Li [et al.] // Front. Immunol. - 2020. - Vol. 11. -P. 580237. DOI: 10.3389/fimmu.2020.580237
  • Longitudinal characteristics of lymphocyte responses and cytokine profiles in the peripheral blood of SARS-CoV-2 infected patients / J. Liu, S. Li, J. Liu, B. Liang, X. Wang, H. Wang, W. Li, Q. Tong [et al.] // EBioMedicine. - 2020. -Vol. 55. - P. 102763. DOI: 10.1016/j.ebiom.2020.102763
  • Becker R.C. COVID-19 update: Covid-19-associated coagulopathy // J. Thromb. Thrombolysis. - 2020. - Vol. 50, № 1. - P. 54-67. DOI: 10.1007/S11239-020-02134-3
  • Characteristics of SARS-CoV-2 and COVID-19 / B. Hu, H. Guo, P. Zhou, Z.-L. Shi // Nat. Rev. Microbiol. - 2021. -Vol. 19, № 3. - P. 141-154. DOI: 10.1038/S41579-020-00459-7
  • A neutrophil activation signature predicts critical illness and mortality in COVID-19 / M.L. Meizlish, A.B. Pine, J.D. Bishai, G. Goshua, E.R. Nadelmann, M. Simonov, C.-H. Chang, H. Zhang [et al.] // Blood Adv. - 2021. - Vol. 5, № 5. -P. 1164-1177. DOI: 10.1182/bloodadvances.2020003568
  • Risk stratification of patients admitted to hospital with COVID-19 using the ISARIC WHO Clinical Characterisation Protocol: development and validation of the 4C Mortality Score / S.R. Knight, A. Ho, R. Pius, I. Buchan, G. Carson, T.M. Drake, J. Dunning, C.J. Fairfield [et al.] // BMJ. - 2020. - Vol. 370. - P. m3339. DOI: 10.1136/bmj.m333934
  • Relationship Between the ABO Blood Group and the Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) Susceptibility / J. Zhao, Y. Yang, H. Huang, D. Li, D. Gu, X. Lu, Z. Zhang, L. Liu [et al.] // Clin. Infect. Dis. - 2021. - Vol. 73, № 2. - P. 328-331. DOI: 10.1093/cid/ciaa1150
  • Age-severity matched cytokine profiling reveals specific signatures in COVID-19 patients / R. Angioni, R. Sánchez-Rodríguez, F. Munari, N. Bertoldi, D. Arcidiacono, S. Cavinato, D. Marturano, A. Zaramella [et al.] // Cell Death Dis. - 2020. -Vol. 11, № 11. - P. 957. DOI: 10.1038/S41419-020-03151-Z
Еще
Статья обзорная