Оценка воспалительной реакции у реконвалесцентов новой коронавирусной инфекции в катамнезе

Обоснование. Патогенетический механизм развития продолжительного системного воспалительного процесса у  пациентов, перенёсших новую коронавирусную инфекцию, остаётся актуальной проблемой. Один из предполагаемых механизмов, приводящих к  гипервоспалению при  COVID-19, – это участие инфламмасомы NOD-подобного рецепторного белка 3 (NLRP3, NOD-like receptor protein 3), белка газдермина D (GSDMD, gasdermin D protein), являющихся эффекторными молекулами пироптоза, в запуске непрерывной продукции повышенного количества маркеров воспаления, обусловленном активацией вирусом SARS-CoV-2.

Цель работы. Установить особенности воспалительного ответа у пациентов после перенесённого COVID-19 в период от месяца до полугода.

Материалы и методы. Исследована кровь 41  пациента, находящегося в периоде выздоровления и через 1, 3 и 6 месяцев после перенесённой инфекции. Классическими методами определяли клеточный состав периферической крови, скорость оседания эритроцитов (СОЭ), уровни C-реактивного белка, ферритина, D-димера; иммуноферментным анализом – концентрацию интерлейкина (IL) 1β, IL-6, IL-18, инфламмасомы NLRP3, GSDMD.

Результаты. Выявлено, что  по  всем исследуемым параметрам происходит медленное снижение уровня значений к сроку 6 месяцев после перенесённой инфекции. Несмотря на  улучшение морфологической картины, в периферической крови спустя 6 месяцев встречаются изменённые клетки. Уровни GSDMD, тромбоцитов, IL-1β, D-димера, СОЭ, IL-18, NLRP3 не приходят к  значениям контрольной группы через полгода, что  свидетельствует об устойчивом гипервоспалительном ответе иммунной системы.

Заключение. Нарушения регуляции инфламмасомы NLRP3 и GSDMD могут приводить к неадекватному иммунному ответу организма на инфекцию, что  способствует поддержанию гипервоспалительного процесса и  длительному выздоровлению. Дальнейшее изучение триггеров и индукторов, участвующих в патофизиологических процессах воспаления, запускаемых COVID-19, позволит разработать подход к персонифицированному лечению и реабилитации пациентов.

1. De Wit E, Van Doremalen N, Falzarano D, Munster VJ. SARS and MERS: Recent insights into emerging coronaviruses. Nat Rev Microbiol. 2016; 14(8): 523-534. doi: 10.1038/nrmicro.2016.81

2. Yong SJ. Long COVID or post-COVID-19 syndrome: Putative pathophysiology, risk factors, and treatments. Infect Dis (Lond). 2021; 53(10): 737–754. doi: 10.1080/23744235.2021.1924397

3. Al-Kuraishy HM, Al-Gareeb AI, El-Bouseary MM, Sonbol FI, Batiha GE. Hyperviscosity syndrome in COVID-19 and related vaccines: Exploring of uncertainties. Clin Exp Med. 2023; 23(3): 679-688. doi: 10.1007/s10238-022-00836-x

4. Rychkova LV, Darenskaya MA, Petrova AG, Semenova NV, Moskaleva EV, Kolesnikov SI, et al. The relationship of individual indicators of immune status with the activity of the “lipoperoxidation — antioxidant protection” system in newborns with COVID-19. Infection and Immunity. 2023; 13(3): 497-505. (In Russ.). doi: 10.15789/2220-7619-ARB-8057

5. Shchelkanov MYu, Kolobukhina LV, Burgasova OA, Kruzhkova IS, Maleev VV. COVID-19: Etiology, clinical picture, treatment. Russian Journal of Infection and Immunity. 2020; 10(3): 421-445. (In Russ.). doi: 10.15789/2220-7619-CEC-1473

6. Lai CC, Shih TP, Ko WC, Tang HJ, Hsueh PR. Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) and coronavirus disease-2019 (COVID-19): The epidemic and the challenges. Int J Antimicrob Agents. 2020; 55(3): 105924. doi: 10.1016/j.ijantimicag.2020.105924

7. Batiha GES, Al-Kuraishy HM, Al-Gareeb AI, Welson NN. Pathophysiology of post-COVID syndromes: A new perspective. Virol J. 2022; 19(1): 158. doi: 10.1186/s12985-022-01891-2

8. Shuwa HA, Shaw TN, Knight SB, Wemyss K, McClure FA, Pearmain L, et al. Alterations in T and B cell function persist in convalescent COVID-19 patients. Med. 2021; 2(6): 720-735.e4. doi: 10.1016/j.medj.2021.03.013

9. Сherevikova IA, Tkachuk EA, Polyakov VM, Vasilyeva NS, Prokhorova ZhV, Votineva AS, et al. Assessment of consequences of COVID-19 in adolescents by the method of questionnaire. Acta biomedica scientifica. 2023; 8(6): 223-233. (In Russ.). doi: 10.29413/ ABS.2023-8.6.22

10. Abadier M, Pramod AB, McArdle S, Markey A, Fan Z, Gutierrez E, et al. Effector and regulatory T cells twist at high shear stress due to induced tether and sling formation. Cell Rep. 2017; 21(13): 3885-3899. doi: 10.1016/j.celrep.2017.11.099

11. Williams EJ, Negewo NA, Baines KJ. Role of the NLRP3 inflammasome in asthma: Relationship with neutrophilic inflammation, obesity, and therapeutic options. J Allergy Clin Immunol. 2021; 147(6): 2060-2062. doi: 10.1016/j.jaci.2021.04.022

12. Freidlin IS. The relationship between innate and adaptive immunity in infections (revision of the classical dogma). Russian Journal of Infection and Immunity. 2011; 1(3): 199-206. (In Russ.). doi: 10.15789/2220-7619-2011-3-199-206

13. Nuzzo D, Picone P. Potential neurological effects of severe COVID-19 infection. Neurosc Res. 2020; 158: 1-5. doi: 10.1016/j.neures. 2020.06.009

14. Liao B, Liu Z, Tang L, Li L, Gan Q, Shi H, et al. Longitudinal clinical and radiographic evaluation reveals interleukin-6 as an indicator of persistent pulmonary injury in COVID-19. Int J Med Sci. 2021; 18(1): 29-41. doi: 10.7150/ijms.49728

15. Gagarina EE, Martynova EV, Ivanov KI. Inflammasomes: The role in the pathogenesis of diseases and therapeutic potential. Scientific Notes of Kazan University. The Natural Sciences Series. 2020; 162(1): 80-111. (In Russ.). doi: 10.26907/2542-064X.2020.1.80-111

16. Liu X, Zhang Z, Ruan J, Pan W, Magupalli VG, Wu H, et al. The gasdermine D activated by the inflammasome causes pyrop tosis due to the formation of pores in the membrane. Nature. 2016; 535(7610): 153-158. doi: 10.1038/nature18629

17. Vitkina TI, Lobova TG, Bogomaz TT, Korableva EV. Inflammasome-mediated mechanisms of systemic inflammation in COVID-19 and asthma. Russian Open Medical Journal. 2024; 13(2): e0201. doi: 10.15275/rusomj.2024.0201

18. Que X, Zheng S, Song Q, Pei H, Zhang P. Fantastic voyage: The journey of NLRP3 inflammasome activation. Genes Dis. 2023; 11(2): 819-829. doi: 10.1016/j.gendis.2023.01.009

19. Low RN, Low RJ, Akrami A. A review of cytokine-based pathophysiology of Long COVID symptoms. Front Med (Lausanne). 2023; 10: 1011936. doi: 10.3389/fmed.2023.1011936

20. Pinkerton JW, Kim RY, Robertson AAB, Hirota JA, Wood LG, Knight DA, et al. Lung inflammasomes. Mol Immunol. 2017; 86: 44- 55. doi: 10.1016/j.molimm.2017.01.014

21. Sun R, Hedl M, Abraham C. IL23 induces IL23R recycling and amplifies innate receptor-induced signalling and cytokines in human macrophages, and the IBD-protective IL23R R381Q variant modulates these outcomes. Gut. 2020; 69(2): 264-273. doi: 10.1136/gutjnl-2018-316830

22. Zhang Q, Raoof M, Chen Y, Sumi Y, Sursal T, Junger W, et al. Circulating mitochondrial DAMPs cause inflammatory responses to injury. Nature. 2010; 464(7285): 104-107. doi: 10.1038/ nature08780

23. de Sa KSG, Amaral LA, Rodrigues TS, Ishimoto AY, de Andrade WAC, de Almeida L, et al. Gasdermin-D activation promotes NLRP3 activation and host resistance to Leishmania infection. Nat Commun. 2023; 14(1): 1049. doi: 10.1038/s41467-023-36626-6

24. Lee J, Kothari A, Bhatt G, Gupta N, Ali AE, Najam N, et al. Cardiac complications among Long Covid patients: A systematic review and meta-analysis. JACC: Journal of the American College of Cardiology. 2023; 81(8 suppl): 2115. doi: 10.1016/S0735- 1097(23)02559-7