Molekulyarnaya Meditsina (Molecular medicine)Molekulyarnaya Meditsina (Molecular medicine)Молекулярная медицина1728-29182499-9490Russkiy Vrach Publishing House67729410.29296/24999490-2024-06-09Original researchОригинальные исследованияResearch ArticleGenotoxic effect of SARS-CoV-2 on immunocompetent cellsГенотоксическое влияние SARS-CoV-2 на иммунокомпетентные клеткиhttps://orcid.org/0000-0002-8701-7213PlekhovaNatalya GennadievnaПлеховаНаталья Геннадьевна
Russian Federation

Ph.D., Associate Professor, Head of Interdisciplinary Research Center

доктор биологических наук, доцент, заведующая междисциплинарным научно-исследовательским центром

pl_nat@hotmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-2719-3629MikhailovAlexander OlegovichМихайловАлександр Олегович
Russian Federation

Ph.D., Associate Professor of the Department of Infectious Diseases

кандидат медицинских наук, доцент кафедры инфекционных болезней

mao1991@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3807-3259SokotunSvetlana AnatolyevnaСокотунСветлана Анатольевна
Russian Federation

Ph.D., Associate Professor of the Department of Infectious Diseases

кандидат медицинских наук, доцент кафедры инфекционных болезней

sokotun.s@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3334-4673SimakovaAnna IvanovnaСимаковаАнна Ивановна
Russian Federation

Ph.D., Associate Professor, Head of the Department of Infectious Diseases

доктор медицинских наук, доцент, заведующая кафедрой инфекционных болезней

anna-inf@yandex.ruZmitrovichNikita AlexandrovichЗмитровичНикита Александрович
Russian Federation

6th year student, specialty 30.05.01 Medical Biochemistry

студент 6 курса, специальность 30.05.01 Медицинская биохимия

zmitrovich199919@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6571-4555DmitrenkoKsenia AlexandrovnaДмитренкоКсения Александровна
Russian Federation

Assistant Professor, Department of Infectious Diseases

ассистент кафедры инфекционных болезней

ksdmitrenko@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0000-0757-4363GudzenkoElena VladimirovnaГудзенкоЕлена Владимирова
Russian Federation

Deputy Chief Physician for Medical Affairs

заместитель главного врача по медицинской части

gudzenko@primspk.ruFederal State Budgetary Institution of Higher Education "Pacific State Medical University" of the Ministry of Health of the Russian FederationФГБУ ВО «Тихоокеанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииФГБУ ВО «Тихоокеанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииState Budgetary Healthcare Institution "Regional Blood Transfusion Station"ГБУЗ «Краевая станция переливания крови»1512202422675801703202517032025Copyright ©; 2024, Russkiy Vrach Publishing HouseCopyright ©; 2024, ИД "Русский врач"2024Russkiy Vrach Publishing HouseИД "Русский врач"https://journals.eco-vector.com/1728-2918/article/view/677294

Introduction. In present, the medical community continues to study the impact of coronavirus infection on various organs and systems of the body. Infection with the SARS-CoV-2 virus causes multifaceted pathological processes and, among other things, affects the cells of the circulatory system.

Objective: To assess the degree of DNA damage in peripheral blood lymphocytes of patients infected with the SARS-CoV-2 virus.

Material and methods. 200 patients took part in the study. The control group consisted of conditionally healthy individuals matched by gender and age (n=50). The degree of DNA damage was assessed using the DNA comet assay in an alkaline medium. The assessment parameters included: tail length (TL) (pc), percentage of damaged DNA in the tail (Tail DNA, %), tail moment (conventional units) and Olive moment (conventional units).

Results. The average values of the parameters of comet DNA of patients in the acute period of coronavirus infection were: TL 95.18±5.7 pc, percentage of damaged DNA in the tail (Tail DNA%) 70.82±7.12%, tail moment 68.52±8.58 conventional units, Olive moment 41.11±4.46 conventional units. When comparing the parameters of comet DNA of lymphocytes of conditionally healthy individuals and patients in the acute period of coronavirus infection associated with the SARS-CoV-2 virus, a significant increase (p < 0.001) in these parameters is noted, which indicates an increase in the content of fragmented and damaged DNA in peripheral blood lymphocytes in sick individuals.

Conclusion. The obtained results prove the powerful genotoxic effect of the SARS-CoV-2 virus on human cells.

Введение. В настоящее время медицинское сообщество продолжает изучать влияние коронавирусной инфекции на различные органы и системы организма. Инфицированность вирусом SARS-CoV-2 вызывает многогранные патологические процессы и, в том числе, влияет на клетки кровеносной системы.

Цель исследования. Оценить степень повреждения ДНК лимфоцитов периферической крови пациентов, инфицированных вирусом SARS-CoV-2.

Материал и методы. В исследовании приняли участие 200 пациентов. Группу контроля составили условно здоровые лица, сопоставимые по полу и возрасту (n=50). Оценку степени повреждения ДНК проводили методом ДНК-комет в щелочной среде. К параметрам оценки относились: длина хвоста (TL) (Tail length, пк), процент поврежденной ДНК в хвосте (Tail DNA, %), момент хвоста (TM) (Tail moment, усл. ед.) и момент Олива (OM) (Olive Moment, усл. ед.).

Результаты. Средние значения параметров ДНК комет пациентов в остром периоде коронавирусной инфекции составили: TL – 95,18±5,7 пк, процентное содержание поврежденной ДНК в хвосте (Tail DNA%) 70,82±7,12%, TM – 68,52±8,58 усл. ед., OM – 41,11±4,46 усл. ед. При сравнении параметров ДНК комет лимфоцитов лиц условно здоровой группы и пациентов в остром периоде коронавирусной инфекции, ассоциированном с вирусом SARS-CoV-2, отмечается значимое увеличение (p < 0.001) данных параметров, что свидетельствует о повышении содержания фрагментированной и поврежденной ДНК в лимфоцитах периферической крови у заболевших лиц.

Заключение. Полученные результаты доказывают мощное генотоксическое действие вируса SARS-CoV-2 на клетки человека.

coronavirus infectionSARS-CoV-2COVID-19comet DNA methodlymphocyteкоронавирусная инфекцияSARS-CoV-2COVID-19метод ДНК-кометлимфоцитыСомова Л.М., Коцюрбий Е.А., Дробот Е.И., Ляпун И.Н., Щелканов М.Ю. Клинико-морфологические проявления дисфункции иммунной системы при новой коронавирусной инфекции COVID-19. Клиническая и экспериментальная морфология. 2021; 10 (1): 11–20. DOI: 10.31088/CEM2021.10.1.11-20. [Somova L.M., Kotsyurbiy E.A., Drobot E.I., Lyapun I.N., Shchel kanov M.Yu. Clinical and morphological manifestations of immune system dysfunction in new coronavirus infection (COVID-19). Clinical and experimental morphology. 2021; 10 (1): 11–20. DOI: 10.31088/CEM2021.10.1.11-20. (in Russian)].Guan W.J., Ni Z.Y., Hu Y., Liang W.H., Ou C.Q., He J.X. et al. Clinical characteristics of coronavirus disease 2019 in China. N. Engl. J. Med. 2020; 382 (18): 1708–20. DOI: 10.1056/NEJMoa2002032.Ruan Q., Yang K., Wang W., Jiang L., Song J. Clinical predictors of mortality due to COVID-19 based on an analysis of data of 150 patients from Wuhan, China. Intensive Care Med. 2020; 46 (5): 846–8. DOI: 10.1007/s00134-020-05991-x.Wang F., Nie J., Wang H., Zhao Q., Xiong Y., Deng L. et al. Chara-teristics of peripheral lymphocyte subset alteration in COVID-19 pneumonia. J. Infect Dis. 2020; 221 (11): 1762–9. DOI: 10.1093/infdis/jiaa150.Chen N., Zhou M., Dong X., Qu J., Gong F., Han Y. et al. Epidemiological and clinical characteristics of 99 cases of 2019 novel coronavirus pneumonia in Wuhan, China: A descriptive study. Lancet. 2020; 395 (10223): 507–13. DOI: 10.1016/S0140-6736(20)30211-7.Mo P., Xing Y., Xiao Y., Deng L., Zhao Q., Wang H. et al. Clinical characteristics of refractory COVID-19 pneumonia in Wuhan, China. Clin Infect Dis. 2020; 73 (11): e4208–13. DOI: 10.1093/cid/ciaa270.Qian G.Q., Yang N.B., Ding F., Ma A.H.Y., Wang Z.Y., Shen Y.F. et al. Epidemiologic and clinical characteristics of 91 hospitalized patients with COVID-19 in Zhejiang, China: A retrospective, multi-centre case series. QJM. 2020; 113 (7): 474–81. DOI: 10.1093/qjmed/hcaa089.Liu F., Xu A., Zhang Y., Xuan W., Yan T., Pan K. et al. Patients of COVID-19 may benefit from sustained Lopinavir-combined regimen and the increase of eosinophil may predict the outcome of COVID-19 progression. Int. J. Infect Dis. 2020; 95: 183–91. DOI: 10.1016/j.ijid.2020.03.013.Zhang J.J., Dong X., Cao Y.Y., Yuan Y.D., Yang Y.B., Yan Y.Q. et al. Clinical characteristics of 140 patients infected with SARS-CoV-2 in Wuhan, China. Allergy. 2020; 75 (7): 1730–41. DOI: 10.1111/all.14238.Zini G., Bellesi S., Ramundo F., d’Onofrio G. Morphological anomalies of circulating blood cells in COVID-19. Am. J. Hematol. 2020; 95 (7): 870–2. DOI: 10.1002/ajh.25824.Мишура Л.Г., Ногина Р.Г., Липова В.А., Гайковая Л.Б. Особенности изменения морфологии клеток периферической крови и выпотных жидкостей у пациентов с новой коронавирусной инфекцией. Клиническая лабораторная диагностика. 2021; 66 (S4): 45. Доступно по адресу: https://elibrary.ru/item.asp?id=45607844. [Mishura L.G., Nogina R.G., Lipova V.A., Gaykovaya L.B. Fea-tures of changes in the morphology of peripheral blood cells and effusion fluids in patients with a new coronavirus infec-tion. Klinicheskaya Laboratornaya Diagnostika = Russian Clinical Laboratory Diagnostics. 2021; 66 (S4): 45 Available from: https://elibrary.ru/item.asp?id=45607844 (accessed 09.01.2023) (in Russian)].Singh A., Sood N., Narang V., Goyal A. Morphology of COVID-19-affected cells in peripheral blood film. Brit Med J. Case Rep. 2020; 13 (5): e236117. DOI: 10.1136/bcr-2020.Kosanovic T. et al. Time course of redox biomarkers in COVID-19 pneumonia: relation with inflammatory, multiorgan impairment biomarkers and CT findings. Antioxidants. 2021; 10 (7): 1126.Временные методические рекомендации «Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19)». Версия 10 (08.02.2021). [Temporary guidelines "Prevention, diagnosis and treatment of new coronavirus infection (COVID-19)". Version 10 (08.02.2021). (in Russian)].Оценка генотоксических свойств методом «ДНКкомет» in vitro: методические рекомендации. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2010. [Evaluation of genotoxic properties by the DNAComet method in vitro: methodological recommendations. M.: Federal Center for Hygiene and Epidemiology of Rospotrebnadzor, 2010 (in Russian)].Хирманов В.Н. COVID-19 как системное заболевание. Клиническая фармакология и терапия. 2021; 30 (1): 5–15. [Khirmanov V.N. COVID-19 as a systemic disease. Clinical pharmacology and therapy. 2021; 30 (1): 5–15 (in Russian)].Peng H. et al. Reactivity and DNA Damage by Independently Generated 2'-Deoxycytidin-N 4-yl Radical. J. of the American Chemical Society. 2021; 143 (36): 14738–47.Menendez D. et al. p53-responsive TLR8 SNP enhances human innate immune response to respiratory syncytial virus. The J. of Clinical Investigation. 2019; 129 (11): 4875–84.Milic M., Frustaci A., Del Bufalo A., Sánchez-Alarcón J. et al. DNA damage in non-communicable diseases: a clinical and epidemiological perspective. Mutat. 2015; 776: 118–27.