Иммунный статус и спектр цитокинов как прогностические признаки тяжести течения заболевания и эффективности интенсивной терапии пациентов с коронавирусной инфекцией COVID-19
- Авторы: Садыков В.Ф.1, Полтавцева Р.А.1, Чаплыгина А.В.2, Бобкова Н.В.2
-
Учреждения:
- Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. акад. В.И. Кулакова
- Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук
- Выпуск: Том 21, № 1 (2023)
- Страницы: 23-34
- Раздел: Научные обзоры
- Статья получена: 06.09.2022
- Статья одобрена: 21.03.2023
- Статья опубликована: 24.05.2023
- URL: https://journals.eco-vector.com/RCF/article/view/109220
- DOI: https://doi.org/10.17816/RCF21123-34
- ID: 109220
Цитировать
Полный текст
![Открытый доступ](https://journals.eco-vector.com/lib/pkp/templates/images/icons/text_open.png)
![Доступ закрыт](https://journals.eco-vector.com/lib/pkp/templates/images/icons/text_unlock.png)
![Доступ закрыт](https://journals.eco-vector.com/lib/pkp/templates/images/icons/text_lock.png)
Аннотация
Пандемия, вызванная новым штаммом коронавируса SARS-CоV-2, охватила весь мир, однако, несмотря на разработанные стратегические направления лечения коронавирусной инфекции и интенсивные исследования во всех странах, эффективных способов лечения этой тяжелейшей патологии до сих пор не создано. В перечне средств против COVID-19 практически не используются соединения, влияющее на ренин-ангиотензиновую систему, в функционировании которой рецептор связывания с коронавирусом ACE2 играет центральную роль. Предполагается, что вирус, вызывая снижение плотности ACE2-рецепторов, приводит к нарушению активности ренин-ангиотензиновой системы. В данном обзоре представлены современные исследования, посвященные ответу иммунной системы на заражение вирусом SARS-CоV-2, описаны адаптивные и врожденные клеточные механизмы, а также ряд предикторов тяжелого течения СOVID-19.
Для написания обзора проведен поиск в базе PubMed и научной электронной библиотеке eLibrary.ru. Отбор статей осуществлялся вручную с главной целью синтезировать данные и описать механизмы влияния SARS-CoV-2 на ренин-ангиотензиновую систему и, как следствие, на активацию адаптивного и врожденного иммунного ответа. В обзор включены 53 публикации, включая методические рекомендации Министерства здравоохранения Российской Федерации, данные текущих клинических испытаний и патентов. Данные из отобранных научных источников были структурированы и визуализированы.
Полный текст
![Доступ закрыт](https://journals.eco-vector.com/lib/pkp/templates/images/icons/text_lock.png)
Об авторах
Валентин Фидаильевич Садыков
Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. акад. В.И. Кулакова
Email: valentinsadykov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3511-5292
врач – анестезиолог-реаниматолог
Россия, МоскваРимма Алексеевна Полтавцева
Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. акад. В.И. Кулакова
Email: rimpol@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8625-9205
вед. научн. сотр.
Россия, МоскваАлина Вадимовна Чаплыгина
Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук
Email: shadowhao@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6351-1997
мл. научн. сотр.
Россия, ПущиноНаталья Викторовна Бобкова
Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: nbobkova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4114-687X
SPIN-код: 7807-1996
канд. биол. наук, заведующая лабораторией клеточных механизмов патологии памяти
Россия, ПущиноСписок литературы
- WHO Director-General’s remarks at the media briefing on 2019-nCoV on 11 February 2020 [Электронный ресурс]. Режим доступа: 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: 28.06.2022.
- Qiu J. Covert coronavirus infections could be seeding new outbreaks // Nature. 2020.
- Zhou P., Yang X.L., Wang X.G., et al. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin // Nature. 2020. Vol. 579, No. 7798. P. 270–273. doi: 10.1038/s41586-020-2012-7
- Zhang H., Penninger J.M., Li Y., et al. Angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) as a SARS-CoV-2 receptor: molecular mechanisms and potential therapeutic target // Care Med. 2020. Vol. 46, No. 4. P. 586–590. doi: 10.1007/s00134-020-05985-9
- Nikitina I.V., Donnikov A.E., Krogh-Jensen O.A., et al. The role of the renin-angiotensin system, immunological and genetic factors in children with COVID-19 // Russian Bulletin of Perinatology and Pediatrics. 2020. Vol. 65, No. 4. P. 16–26. doi: 10.21508/1027-4065-2020-65-4-16-26
- Gheblawi M., Wang K., Viveiros A., et al. Angiotensin-Converting Enzyme 2: SARS-CoV-2 Receptor and Regulator of the Renin-Angiotensin System: Celebrating the 20th Anniversary of the Discovery of ACE2 // Circ Res. 2020. Vol. 126, No. 10. P. 1456–1474. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.120.317015
- Koka V., Huang X.R., Chung A.C., et al. Angiotensin II up-regulates angiotensin I-converting enzyme (ACE), but down-regulates ACE2 via the AT1-ERK/p38 MAP kinase pathway // Am J Pathol. 2008. Vol. 172, No. 5. P. 1174–1183. doi: 10.2353/ajpath.2008.070762
- Patel V.B., Clarke N., Wang Z., et al. Angiotensin II induced proteolytic cleavage of myocardial ACE2 is mediated by TACE/ADAM-17: a positive feedback mechanism in the RAS // J Mol Cell Cardiol. 2014. Vol. 66. P. 167–176. doi: 10.1016/j.yjmcc.2013.11.017
- Scott A.J., O’Dea K.P., O’Callaghan D., et al. Reactive oxygen species and p38 mitogen-activated protein kinase mediate tumor necrosis factor α-converting enzyme (TACE/ADAM-17) activation in primary human monocytes // J Biol Chem. 2011. Vol. 286, No. 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, No. 2. P. H137–H152. doi: 10.1152/ajpheart.00618.2015
- Santos R.A., Simoes e Silva A.C., Maric C., et al. Angiotensin-(1–7) is an endogenous ligand for the G protein-coupled receptor Mas // Proc Natl Acad Sci USA. 2003. Vol. 100, No. 14. P. 8258–8263. doi: 10.1073/pnas.1432869100
- Jiang T., Gao L., Guo J., et al. Suppressing inflammation by inhibiting the NF-κB pathway contributes to the neuroprotective effect of angiotensin-(1–7) in rats with permanent cerebral ischaemia // Br J Pharmacol. 2012. Vol. 167, No. 7. P. 1520–1532. doi: 10.1111/j.1476-5381.2012.02105.x
- Jackson L., Eldahshan W., Fagan S.C., et al. Within the Brain: The Renin Angiotensin System // Int J Mol Sci. 2018. Vol. 19, No. 3. P. 876. doi: 10.3390/ijms19030876
- Santos R.A.S., Ferreira A.J., Simões E Silva A.C. Recent advances in the angiotensin-converting enzyme 2-angiotensin(1–7)-Mas axis // Exp Physiol. 2008. Vol. 93, No. 5. P. 519–527. doi: 10.1113/expphysiol.2008.042002
- Verdecchia P., Cavallini C., Spanevello A., et al. The pivotal link between ACE2 deficiency and SARS-CoV-2 infection // Eur J Intern Med. 2020. Vol. 76. P. 14–20. doi: 10.1016/j.ejim.2020.04.037
- Magrone T., Magrone M., Jirillo E. Focus on Receptors for Coronaviruses with Special Reference to Angiotensin-Converting Enzyme 2 as a Potential Drug Target — A Perspective // Endocr Metab Immune Disord Drug Targets. 2020. Vol. 20, No. 6. P. 807–811. doi: 10.2174/1871530320666200427112902
- Wösten-van Asperen R.M., Lutter R., Specht P.A., et al. Acute respiratory distress syndrome leads to reduced ratio of ACE/ACE2 activities and is prevented by angiotensin-(1–7) or an angiotensin II receptor antagonist // J Pathol. 2011. Vol. 225, No. 4. P. 618–627. doi: 10.1002/path.2987
- Savergnini S.Q., Beiman M., Lautner R.Q., et al. Vascular relaxation, antihypertensive effect, and cardioprotection of a novel peptide agonist of the MAS receptor // Hypertension. 2010. Vol. 56, No. 1. P. 112–120. doi: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.110.152942
- Santos R.A., Campagnole-Santos M.J., Baracho N.C., et al. Characterization of a new angiotensin antagonist selective for angiotensin-(1–7): evidence that the actions of angiotensin-(1–7) are mediated by specific angiotensin receptors // Brain Res Bull. 1994. Vol. 35, No. 4. P. 293–298. doi: 10.1016/0361-9230(94)90104-x
- Patent US6476209. M. Glenn, M.W. Lubbers, J. Dekker. Polynucleotides, materials incorporating them, and methods for using them. https://patents.google.com/patent/US6476209B1/en. Дата обращения: 28.06.2022.
- Tirupula K.C., Desnoyer R., Speth R.C., et al. Atypical signaling and functional desensitization response of MAS receptor to peptide ligands // PLoS One. 2014. Vol. 9, No. 7. P. e103520. doi: 10.1371/journal.pone.0103520
- ClinicalTrials.gov [Электронный ресурс]. Study of GSK2586881 on Acute Hypoxia and Exercise. Режим доступа: https://www.clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03000686?term=NCT03000686&draw=2&rank=1 Дата обращения: 28.06.2022.
- ClinicalTrials.gov [Электронный ресурс]. A Dose-escalation Study in Subjects With Pulmonary Arterial Hypertension (PAH). Режим доступа: https://www.clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03177603?term=NCT03177603&draw=2&rank=1 Дата обращения: 28.06.2022.
- Wiemer G., Dobrucki L.W., Louka F.R., et al. AVE0991, a nonpeptide mimic of the effects of angiotensin-(1–7) on the endothelium // Hypertension 2002. Vol. 40, No. 6. P. 847–852. doi: 10.1161/01.hyp.0000037979.53963.8f
- Tao L., Qiu Y., Fu X., et al. Angiotensin-converting enzyme 2 activator diminazene aceturate prevents lipopolysaccharide-induced inflammation by inhibiting MAPK and NF-κB pathways in human retinal pigment epithelium // J Neuroinflammation. 2016. Vol. 13. P. 35. doi: 10.1186/s12974-016-0489-7
- Khan A., Benthin C., Zeno B., et al. A pilot clinical trial of recombinant human angiotensin-converting enzyme 2 in acute respiratory distress syndrome // Crit Care. 2017. Vol. 21, No. 1. P. 234. doi: 10.1186/s13054-017-1823-x
- Fandiño J., Vaz A.A., Toba L., et al. 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 // Int J Endocrinol. 2018. Vol. 2018. P. 6920620. doi: 10.1155/2018/6920620
- Fandiño J., Vaz A.A., Toba L., et al. A Novel Angiotensin-(1–7) Glycosylated Mas Receptor Agonist for Treating Vascular Cognitive Impairment and Inflammation-Related Memory Dysfunction // J Pharmacol Exp Ther. 2019. Vol. 369, No. 1. P. 9–25. doi: 10.1124/jpet.118.254854
- Buzhdygan T.P., DeOre B.J., Baldwin-Leclair A., et al. The SARS-CoV-2 spike protein alters barrier function in 2D static and 3D microfluidic in vitro models of the human blood-brain barrier // bioRxiv. [Preprint]. 2020. Vol. 2020.06.15. P. 150912. doi: 10.1101/2020.06.15.150912
- Choy E.H., De Benedetti F., Takeuchi T., et al. Translating IL-6 biology into effective treatments // Nat Rev Rheumatol. 2020. Vol. 16, No. 6. P. 335–345. doi: 10.1038/s41584-020-0419-z
- Временные методические рекомендации. Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19). 6-я ред. Министерство здравоохранения Российской Федерации, 2020. 165 p.
- Rice G.I., Thomas D.A., Grant P.J., et al. Evaluation of angiotensin-converting enzyme (ACE), its homologue ACE2 and neprilysin in angiotensin peptide metabolism // Biochem J. 2004. Vol. 383, No. Pt 1. P. 45–51. doi: 10.1042/BJ20040634
- Kreutz R., Algharably E.A.E., Azizi M., et al. Hypertension, the renin-angiotensin system, and the risk of lower respiratory tract infections and lung injury: implications for COVID-19 // Cardiovasc Res. 2020. Vol. 116, No. 10. P. 1688–1699. doi: 10.1093/cvr/cvaa097
- Kreutz R., Algharably E.A.E., Azizi M., et al. A novel angiotensin-converting enzyme-related carboxypeptidase (ACE2) converts angiotensin I to angiotensin 1–9 // Circ Res. 2000. Vol. 87, No. 5. P. 1688–1699. doi: 10.1093/cvr/cvaa097
- Caruso-Neves C., Lara L.S., Rangel L.B., et al. Angiotensin-(1–7) modulates the ouabain-insensitive Na+-ATPase activity from basolateral membrane of the proximal tubule // Biochim Biophys Acta. 2000. Vol. 1467, No. 1. P. 189–197. doi: 10.1016/s0005-2736(00)00219-4
- Imai Y., Kuba K., Rao S., et al. Angiotensin-converting enzyme 2 protects from severe acute lung failure // Nature. 2005. Vol. 436, No. 7047. P. 112–116. doi: 10.1038/nature03712
- 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
- Izcovich A., Ragusa M.A., Tortosa F., et al. Prognostic factors for severity and mortality in patients infected with COVID-19: A systematic review // PLoS One. 2020. Vol. 15, No. 11. P. e0241955. doi: 10.1371/journal.pone.0241955
- Assandri R., Buscarini E., Canetta C., et al. Laboratory Biomarkers Predicting COVID-19 Severity in the Emergency Room // Arch Med Res. 2020. Vol. 51, No. 6. P. 598–599. doi: 10.1016/j.arcmed.2020.05.011
- Luporini R.L., Rodolpho J.M.A., Kubota L.T., et al. IL-6 and IL-10 are associated with disease severity and higher comorbidity in adults with COVID-19 // Cytokine. 2021. Vol. 143. P. 155507. doi: 10.1016/j.cyto.2021.155507
- Wan S., Yi Q., Fan S., et al. Characteristics of lymphocyte subsets and cytokines in peripheral blood of 123 hospitalized patients with 2019 novel coronavirus pneumonia (NCP) // medRxiv. 2020. doi: 10.1101/2020.02.10.20021832
- Akbari H., Tabrizi R., Lankarani K.B., et al. The role of cytokine profile and lymphocyte subsets in the severity of coronavirus disease 2019 (COVID-19): A systematic review and meta-analysis // Life Sci. 2020. Vol. 258. P. 118167. doi: 10.1016/j.lfs.2020.118167
- Li M., Guo W., Dong Y., et al. Elevated Exhaustion Levels of NK and CD8+ T Cells as Indicators for Progression and Prognosis of COVID-19 Disease // Front Immunol. 2020. Vol. 11. P. 580237.
- Li M., Guo W., Dong Y., et al. Prediction Model Based on the Combination of Cytokines and Lymphocyte Subsets for Prognosis of SARS-CoV-2 Infection // J Clin Immunol. 2020. Vol. 40, No. 7. P. 960–969. doi: 10.3389/fimmu.2020.580237
- Liu J., Li S., Liu J., et al. Longitudinal characteristics of lymphocyte responses and cytokine profiles in the peripheral blood of SARS-CoV-2 infected patients // 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, No. 1. P. 54–67. doi: 10.1007/s11239-020-02134-3
- Hu B., Guo H., Zhou P., et al. Characteristics of SARS-CoV-2 and COVID-19 // Nat Rev Microbiol. 2021. Vol. 19, No. 3. P. 141–154. doi: 10.1038/s41579-020-00459-7
- Meizlish M.L., Pine A.B., Bishai J.D., et al. A neutrophil activation signature predicts critical illness and mortality in COVID-19 // Blood Adv. 2021. Vol. 5, No. 5. P. 1164–1177. doi: 10.1182/bloodadvances.2020003568
- Meizlish M.L., Pine A.B., Bishai J.D., et al. Development and validation of the ISARIC4C Deterioration model for adults hospitalised with COVID-19: a prospective cohort study // Lancet Respir Med. 2021. Vol. 9, No. 4. P. 349–359. doi: 10.1182/bloodadvances.2020003568
- Knight S.R., Ho A., Pius R., et al. 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 // BMJ. 2020. Vol. 370. P. m3339. doi: 10.1136/bmj.m3339
- Zhao J., Yang Y., Huang H., et al. Relationship Between the ABO Blood Group and the Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) Susceptibility // Clin Infect Dis. 2021. Vol. 73, No. 2. P. 328–331. doi: 10.1093/cid/ciaa1150
- Novelli A., Andreani M., Biancolella M., et al. HLA allele frequencies and susceptibility to COVID-19 in a group of 99 Italian patients // HLA. 2020. Vol. 96, No. 5. P. 610–614. doi: 10.1111/tan.14047
- Angioni R., Sánchez-Rodríguez R., Munari F., et al. Age-severity matched cytokine profiling reveals specific signatures in COVID-19 patients // Cell Death Dis. 2020. Vol. 11, No. 11. P. 957. doi: 10.1038/s41419-020-03151-z
![](/img/style/loading.gif)