Отправить статью по E-mail Динамика содержания иммуноглобулинов G к коронавирусу тяжелого острого респираторного синдрома-2 у реконвалесцентов, переболевших новой коронавирусной инфекцией
- Авторы: Фатеев И.В.1,2, Шефер Т.В.1, Чепур С.В.1, Ивченко Е.В.2, Миннуллин Т.И.1, Шубина А.А.1, Степанов А.В.1
-
Учреждения:
- Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины
- Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова
- Выпуск: Том 24, № 4 (2022)
- Страницы: 659-666
- Раздел: Оригинальное исследование
- Статья получена: 07.06.2022
- Статья одобрена: 18.10.2022
- Статья опубликована: 04.01.2023
- URL: https://journals.eco-vector.com/1682-7392/article/view/108612
- DOI: https://doi.org/10.17816/brmma108612
- ID: 108612
Цитировать
Полный текст
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Доступ платный или только для подписчиков
Аннотация
Исследована динамика иммуноглобулинов класса G к коронавирусу тяжелого острого респираторного синдрома-2 в сыворотке крови у реконвалесцентов, переболевших новой коронавирусной инфекцией, на протяжении 6 мес после конверсии полимеразно-цепной реакции. Среди наиболее часто встречавшихся симптомов у 30 (73,8%) реконвалесцентов наблюдали повышение температуры тела до 38 °С, у 32 (83,3%) — астению, у 21 (59,5%) — кашель, у 29 (73,8%) — извращение или потерю обоняния, боль и дискомфорт в горле. Продолжительность симптомов варьировала от 3–4 дней до 3–4 нед. В течение 1 мес после окончания острого периода заболевания у 8 (20%) обследуемых наблюдалось снижение работоспособности, у 13 (33%) — затруднение дыхания, у 9 (22%) — кашель, у 4 (10%) — боль и першение в горле. Установлено, что под влиянием инфекционного процесса, вызванного коронавирусом тяжелого острого респираторного синдрома-2, у инфицированных происходит активация врожденного и адаптивного иммунитета, вследствие чего происходит образование специфических иммуноглобулинов класса G к упомянутому патогену. После нивелирования клинических проявлений иммуноглобулины класса G выявляли у большинства реконвалесцентов (от 79 до 90%) в течение первых 6 мес, начиная с 14-х суток от начала заболевания с преимущественно высоким (более 10 усл. ед.) коэффициентом позитивности. Такая картина имела место как у мужчин, так и у женщин, однако в ряде исследований уровни коэффициента позитивности иммуноглобулинов класса G начинали снижаться к 5-му месяцу наблюдения, а иногда и в более ранние сроки (2 мес). Возможно, это связано с различной функциональной активностью иммунной системы каждого реконвалесцента, а также инфицирующей дозой патогена, вызвавшего болезнь, особенностями его взаимодействия с макроорганизмом и его иммунной системой. Тем не менее выявленные в исследовании иммуноглобулины класса G еще не определяют вероятность повторного заражения реконвалесцентов этим же патогеном. Защитный титр антител еще предстоит исследовать в дальнейшем.
Полный текст
ВВЕДЕНИЕ
Эпидемия новой коронавирусной инфекции (Coronavirus disease 2019 — COVID-19) стала вызовом всему миру в 2020 г. и проверкой готовности системы здравоохранения к преодолению ситуаций, связанных с массовым появлением инфекционных больных. COVID-19 стал глобальной проблемой здравоохранения, в связи с чем Всемирная организация здравоохранения объявила вспышку коронавируса пандемией в марте 2020 г. [1]. Большое количество научных и клинических учреждений начали борьбу c COVID-19, стали появляться первые сведения о патогенезе заболевания [2], его клинических проявлениях и стадийности [3, 4]; разрабатывали и вводили в действие схемы лечения, меры профилактики заболеваемости и т. д. [5, 6]. Среди широкого спектра направлений исследований COVID-19 особое место занимало изучение иммунного ответа [7–11], понимание которого позволяет не только сформировать цельное представление о патогенезе и обосновать подходы к терапии COVID-19, но и разработать направления, схемы и порядок иммуно- и вакцинопрофилактики упомянутой инфекции.
В настоящее время специфический антительный ответ в постинфекционном периоде, пожалуй, единственный, на основании которого можно судить об эффективной работе компонентов иммунной системы организма в плане формирования последующей невосприимчивости организма к конкретной инфекции. Исследований, которые касаются выраженности и длительности формируемого в результате инфекции специфического иммунитета к коронавирусу тяжелого острого респираторного синдрома-2 (Severe Acute Respiratory Syndrome-related Coronavirus 2 — SARS-CoV-2), пока недостаточно [7, 12–15]. Тем не менее из них следует, что у реконвалесцентов, переболевших COVID-19, происходит формирование выраженного специфического иммунитета, выявляемого на протяжении 2 нед после выписки пациента из стационара [16–19]. С.В. Сметанина, А.Н. Исаев, Ю.О. Исаева [20] представили результаты изменения уровня иммуноглобулинов (антител) класса G (IgG) к SARS-CoV-2 в течение 6 мес у пациентов с подтвержденным диагнозом COVID-19. Авторами установлено повышение уровня IgG к SARS-CoV-2 уже на 14-е сутки после начала заболевания. В период с 14-х суток по 3-й месяц не было значимых отличий уровня антител. Начиная с 4-го месяца наблюдения уровень антител уменьшался кратно по отношению к максимальному значению, снижаясь к 6-му месяцу наблюдения до значений контрольной группы. Другие авторы [7, 18, 21, 22] наблюдали сохранение антител спустя 6–10 мес после манифестации заболевания.
Поскольку представленные данные в настоящее время разрознены, они требуют не только подтверждения, но и более углубленного изучения и оценки, особенно в определении длительности сохранения специфических антител в организме переболевшего пациента. Поэтому выполненное нами исследование стало своеобразным продолжением вышеупомянутых исследований.
Цель исследования — изучить динамику содержания IgG к SARS-CoV-2 в течение 6 мес у переболевших COVID-19.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В период с июня по декабрь 2020 г. на наличие иммуноглобулинов класса G к SARSCoV-2 обследованы 39 реконвалесцентов с подтвержденным диагнозом COVID-19 (24 мужчин и 15 женщин, в возрасте 24–64 и 23–69 лет соответственно). Все обследованные перенесли COVID-19 в легкой степени. Содержание IgG к белку SARS-CoV-2 определяли с помощью иммуноферментного анализа с использованием тест-систем производства акционерного общества «Вектор-Бест» (Россия) на автоматическом биохимическом и иммуноферментном анализаторе ChemWell® 2910 фирмы Awareness Technology (Соединенные Штаты Америки). Образцы плазмы крови реконвалесцентов предварительно разводили в 10 раз в лунках дополнительного планшета. Далее в лунки рабочего планшета вносили по 90 мкл раствора для разведения сывороток, 10 мкл предварительно разведенных образцов, 100 мкл контрольных проб (2 лунки с отрицательным контролем и 1 лунка с положительным контролем). Инкубировали 45 мин при температуре 37 °С с постоянным встряхиванием. После инкубации лунки промывали 350 мкл водно-солевого раствора 5 раз. После промывки вносили по 100 мкл конъюгата и инкубировали 30 мин при температуре 37 °С с постоянным встряхиванием. После инкубации лунки промывали 350 мкл водно-солевого раствора 5 раз. Затем вносили 100 мкл раствора тетраметилбензидина, инкубировали 25 мин при комнатной температуре в темноте и останавливали реакцию добавлением 100 мкл стоп-реагента в каждую лунку. Измеряли оптическую плотность (ОП) при длине волны 450 нм.
Результаты исследований учитывали при соблюдении следующих условий: среднее значение ОП в лунках с отрицательным контрольным образцом (ОПсрК–) не более 0,2; значение ОП в лунке с К+ не менее 0,5.
Критическое значение оптической плотности (ОПкрит) и коэффициент позитивности (КП) вычисляли по формулам:
ОПкрит= ОПсрК– + 0,2
КП = ОПобр/ОПкрит,
где ОПобр — значение ОП в лунке с контрольным или анализируемым образцом.
Анализ на наличие антител считали положительным при КПобр ≥ 1,1; отрицательным — при КПобр < 0,8 и пограничным — при КПобр0,8 ≤ КПобр < 1,1, где КПобр — КП исследуемого образца.
Забор плазмы крови от реконвалесцентов на наличие IgG к SARS-СoV-2 проводили через 14 сут, 1, 2, 3, 4, 5 и 6 мес от начала заболевания. Количество проведенных обследований представлено в таблице 1.
Таблица 1. Количество серологических исследований на антитела класса G к SARS-CoV-2 на каждом сроке обследования реконвалесцентов
Table 1. Number of serological studies for class G antibodies to SARS-CoV-2 at each examination period of convalescents
Срок исследования, мес | Количество серологических исследований | |
женщины | мужчины | |
0,5 | 6 | 11 |
1 | 12 | 18 |
2 | 11 | 19 |
3 | 9 | 19 |
4 | 11 | 18 |
5 | 13 | 20 |
6 | 6 | 12 |
Статистическую обработку результатов проводили с использованием статистических методов исследования. Нормальность распределения данных проверяли с помощью критерия Шапиро — Уилка, гомогенность дисперсий — критерия Барлетта. Статистическую значимость различий определяли с помощью однофакторного дисперсионного анализа с дальнейшей обработкой методом множественных сравнений по Стьюденту — Ньюмену — Кейлсу. Результаты считали статистически значимыми при р < 0,05. Данные представляли в виде медианы и квартилей.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Среди наиболее часто встречавшихся симптомов у 30 (73,8%) реконвалесцентов, перенесших SARS-CoV-2, наблюдалось повышение температуры тела до 38 °С, у 32 (83,3%) — астения, у 21 (59,5%) — кашель, у 29 (73,8%) — извращение или потеря обоняния, боль и дискомфорт в горле. Продолжительность симптомов варьировала от 3–4 дней до 3–4 нед. В течение 1 мес после окончания острого периода заболевания (отрицательный мазок по данным полимеразно-цепной реакции к SARS-CoV-2) у 8 (20%) обследуемых наблюдалось снижение работоспособности, у 13 (33%) — затруднение дыхания, у 9 (22%) — кашель, у 4 (10%) — боль и першение в горле. Частота выявления и уровень КП IgG к SARS-Cov-2 в плазме крови у обследуемого контингента в течение 6 мес значительно варьировали (рис. 1).
Рис. 1. Динамика коэффициента позитивности IgG к Sars-Cov-2 в плазме крови у реконвалесцентов в течение 6 мес: а — общая выборка; b — мужчины; c — женщины
У большинства реконвалесцентов, переболевших COVID-19, начиная с 14-х суток и вплоть до 6 мес КП был на высоком уровне (более 10 усл. ед.), рисунок 2. Количество реконвалесцентов с отрицательными и сомнительными результатами (меньше 1,1 усл. ед.) варьировали от 3 до 6 усл. ед. (табл. 2). У части реконвалесцентов регистрировали низкий (от 1,1 до 5 усл. ед.) и средний (от 5 до 10 усл. ед.) уровни КП.
Рис. 2. Распределение реконвалесцентов в зависимости от значения коэффициента позитивности IgG
Таблица 2. Распределение реконвалесцентов (%) в зависимости от значения коэффициента позитивности IgG, усл. ед.
Table 2. Distribution of convalescents (%) depending on the value of KP IgG, conl. units. Distribution of convalescents depending on the IgG positivity coefficient value, %
Срок исследования, мес | Значение коэффициента позитивности, усл. ед. | |||
меньше 1,1 | 1,1–5 | 5,1–10 | Более 10 | |
Количество реконвалесцентов, % | ||||
0,5 | 21 | 21 | 11 | 47 |
1 | 19 | 6 | 6 | 69 |
2 | 10 | 7 | 7 | 76 |
3 | 13 | 13 | 20 | 54 |
4 | 15 | 12 | 12 | 61 |
5 | 10 | 21 | 14 | 55 |
6 | 17 | 10 | 21 | 52 |
Коэффициент позитивности IgG у реконвалесцентов-мужчин, переболевших COVID-19, в течение 6 мес наблюдения имел большую вариативность по сравнению с аналогичными величинами КП у женщин. Так, у женщин высокий уровень (более 10 усл. ед.) IgG сохранялся в течение 5 мес после начала заболевания с последующим незначительным снижением на 6-м месяце (рис. 3).
Рис. 3. Коэффициент позитивности IgG у реконвалесцентов, переболевших COVID-19
У половины реконвалесцентов отмечали сохранение высокого уровня (более 10 усл. ед.) IgG в течение 6 мес. В то же время у другой половины реконвалесцентов регистрировали снижение КП спустя 2 мес от начала заболевания до среднего (от 5 до 10 усл. ед.) и низкого (от 1,1 до 5 усл. ед.) уровня. У части реконвалесцентов отмечали низкие значения КП IgG (близкого к отрицательному результату) уже через 4–5 мес от начала заболевания.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведенное серологическое исследование в определенном аспекте позволяет проследить динамику специфичного антителогенеза (применительно к IgG SARS-CoV-2) у реконвалесцентов, переболевших COVID-19. IgG выявлены у большинства реконвалесцентов (от 79 до 90%) в течение первых 6 мес, начиная с 14-х суток от начала заболевания преимущественно с высоким (более 10 усл. ед.) КП.
В целом под влиянием инфекционного процесса, вызванного SARS-CoV-2, у инфицированных происходит активация врожденного и адаптивного иммунитета, вследствие чего происходит образование специфических IgG — антител к упомянутому патогену. В исследуемые сроки, начиная с 14-х суток от начала заболевания, специфические противоковидные антитела класса IgG регистрировали в крови до 6 мес (срок наблюдения). Такая картина имела место как у мужчин, так и у женщин, однако в ряде исследований уровни КП IgG начинали снижаться к 5-му месяцу, а иногда и в более ранние сроки (2 мес). Возможно, это связано с различной функциональной активностью иммунной системы каждого реконвалесцента, а также инфицирующей дозой патогена, вызвавшего болезнь, особенностями его взаимодействия с макроорганизмом и его иммунной системой. Подчеркнем, что выявленные в исследовании IgG, тем не менее, еще не определяют вероятность повторного заражения реконвалесцентов этим же патогеном. Защитный титр антител еще предстоит исследовать в дальнейшем.
Об авторах
Иван Владимирович Фатеев
Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины; Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова
Автор, ответственный за переписку.
Email: gniiivm_2@mil.ru
ORCID iD: 0000-0003-4014-3973
SPIN-код: 5781-0083
доктор медицинских наук
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-ПетербургТимур Валисьевич Шефер
Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины
Email: gniiivm_2@mil.ru
ORCID iD: 0000-0001-7303-0591
SPIN-код: 8739-8385
доктор медицинских наук
Россия, Санкт-ПетербургСергей Викторович Чепур
Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины
Email: gniiivm_2@mil.ru
ORCID iD: 0000-0002-5324-512X
SPIN-код: 3828-6730
доктор медицинских наук, профессор
Россия, Санкт-ПетербургЕвгений Викторович Ивченко
Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова
Email: gniiivm_2@mil.ru
ORCID iD: 0000-0001-5582-1111
SPIN-код: 5228-1527
Scopus Author ID: 55571530400
доктор медицинских наук, доцент
Россия, Санкт-ПетербургТимур Ильдарович Миннуллин
Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины
Email: gniiivm_2@mil.ru
ORCID iD: 0000-0001-8985-4878
SPIN-код: 6856-7819
кандидат медицинских наук
Россия, Санкт-ПетербургАлла Александровна Шубина
Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины
Email: gniiivm_2@mil.ru
ORCID iD: 0000-0003-0924-8654
SPIN-код: 1045-7885
старший научный сотрудник
Россия, Санкт-ПетербургАлександр Валентинович Степанов
Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины
Email: gniiivm_2@mil.ru
ORCID iD: 0000-0002-1917-2895
SPIN-код: 7279-7055
доктор медицинских наук
Россия, Санкт-ПетербургСписок литературы
- Phelan A.L., Katz R., Gostin L.O. The novel coronavirus originating in Wuhan, China: challenges for global health governance // JAMA. 2020. Vol. 323, No. 8. P. 709–710. doi: 10.1001/jama.2020.1097
- Marik P.E., Iglesias J., Varon J., et al. A scoping review of the pathophysiology of COVID-19 // Int J Immunopathol Pharmacol. 2021. Vol. 35. doi: 10.1177/20587384211048026
- Machhi J., Herskovitz J., Senan A.M., et al. The natural history, pathobiology, and clinical manifestations of SARS-CoV-2 infections // J Neuroimmune Pharmacol. 2020. Vol. 15, No. 3. Р. 359–386. doi: 10.1007/s11481-020-09944-5
- Elrobaa I.H., New K.J. COVID-19: Pulmonary and extra pulmonary manifestations // Front Public Health. 2021. Vol. 9. Р. 711616. doi: 10.3389/fpubh.2021.711616
- Зайцев, А.А., Голухова Е.З., Мамалыга М.Л., и др. Эффективность пульс-терапии метилпреднизолоном у пациентов с СOVID-19 // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2020. Т. 22, № 2. С. 88–91. doi: 10.36488/cmac.2020.2.88-91
- Chen L., Xiong J., Bao L., et al. Convalescent plasma as a potential therapy for COVID-19 // Lancet Infect Dis. 2020. Vol. 20, No. 4. Р. 398–400. doi: 10.1016/S1473-3099(20)30141-9
- Крюков Е.В., Сaлухов В.В., Котив Б.Н., и др. Факторы, влияющие на содержание IgG-антител к S-белку SARS-CoV-2 в крови у реконвалесцентов после новой коронавирусной инфекции (COVID-19) // Медицинский совет. 2022. Т. 16, № 4. С. 51–65. doi: 10.21518/2079-701X-2022-16-4-51-65
- Li Х., Zhang Y., He L., et al Immune response and potential therapeutic strategies for the SARS-CoV-2 associated with the COVID-19 pandemic // Int J Biol Sci. 2022. Vol. 18, No. 5. Р. 1865–1877. doi: 10.7150/ijbs.66369
- Merad M., Blish C.A., Sallusto F., et al. The immunology and immunopathology of COVID-19 // Science. 2022. Vol. 375, No. 6585. Р. 1122–1127. doi: 10.1126/science.abm8108
- Moss P. The T cell immune response against SARS-CoV-2 // Nat Immunol. 2022. Vol. 23, No. 2. Р. 186–193. doi: 10.1038/s41590-021-01122-w
- Jamal M., Bangash H.I., Habiba M., et al. Immune dysregulation and system pathology in COVID-19 // Virulence. 2021. Vol. 12, No. 1. Р. 918–936. doi: 10.1080/21505594.2021.1898790
- Gusev E., Sarapultsev A., Solomatina L., et al. SARS-CoV-2-specific immune response and the pathogenesis of COVID-19 // Int J Mol Sci. 2022. Vol. 23, No. 3. Р. 1716. doi: 10.3390/ijms23031716
- Primorac D., Vrdoljak K., Brlek P., et al. Adaptive immune responses and immunity to SARS-CoV-2 // Front Immunol. 2022. Vol. 13. Р. 848582. doi: 10.3389/fimmu.2022.848582
- Rybkina K., Davis-Porada J., Farber D.L. Tissue immunity to SARS-CoV-2: Role in protection and immunopathology // Immunol Rev. 2022. Vol. 309, No. 1. Р. 25–39. doi: 10.1111/imr.13112
- Jiang, H.W., LiY., Zhang H., et al. SARS-CoV-2 proteome microarray for global profiling of COVID-19 specific IgG and IgM responses // Nat Commun. 2020. Vol. 11, No. 3581. doi: 10.1038/s41467-020-17488-8
- Choudhary H.R., Parai D., Dash G.C., et al. IgG antibody response against nucleocapsid and spike protein post-SARS-CoV-2 infection // Infection. 2021. Vol. 49, No. 5. Р. 1045–1048. doi: 10.1007/s15010-021-016514
- Ivanov A., Semenova E. Long-term monitoring of the development and extinction of IgA and IgG responses to SARS-CoV-2 infection // J Med Virol. 2021. Vol. 93, No. 10. Р. 5953–5960. doi: 10.1002/jmv.27166
- Xiao D.A.T., Gao D.C., Zhang D.S. Profile of specific antibodies to SARS-CoV-2: The first report // J Infect. 2020. Vol. 81, No. 1. Р. 147–178. doi: 10.1016/j.jinf.2020.03.012
- Amanat F., Stadbauer D., Strohmeier S., et al. A serological assay to detect SARS-CoV-2 seroconversion in humans // Nature Medicine. 2020. Vol. 26. Р. 1033–1036. doi: 10.1101/2020.03.17.20037713
- Сметанина С.В., Исаев А.Н., Исаева Ю.О. Изменение уровня антител класса IgG к коронавирусу SARS-CoV-2 (COVID-19) у населения регионов Российской Федерации и в динамике у реконвалесцентов // Consilium Medicum. 2020. Т. 22, № 11. С. 47–50. doi: 10.26442/20751753.2020.11.200417
- Szymczak A., Jędruchniewicz N., Torelli A., et al. Antibodies specific to SARS-CoV-2 proteins N, S and E in COVID-19 patients in the normal population and in historical samples // J Gen Virol. 2021. Vol. 102, No. 11. Р. 001692. doi: 10.1099/jgv.0.001692
- Barchuk A., Skougarevskiy D., Kouprianov A., et al. COVID-19 pandemic in Saint Petersburg, Russia: combining surveillance and populationbased serological study data in May, 2020–April, 2021 // MedRxiv. 2021. Р. 1–9. doi: 10.1101/2021.07.31.21261428
Дополнительные файлы
