Молекулярно-иммунологические аспекты диагностики, профилактики и лечения коронавирусной инфекции
Резюме
Быстрое распространение инфекции, вызываемой новым коронавирусом SARS-CoV-2, которая за короткое время охватила практически весь мир и приобрела характер пандемии, стало серьезным вызовом для системы здравоохранения. Беспрецедентные меры принимаются для организации медицинской помощи инфицированным людям, проведения карантинных мероприятий, разработки средств лечения и профилактики инфекции. За 2020 г. накоплен значительный объем научной информации о патогенезе SARS-CoV-2-инфекции, биологии вируса и его взаимодействии с иммунной системой человека. Это позволило вплотную приблизиться к разработке специфических средств противодействия распространению новой коронавирусной инфекции - созданию эффективных вакцин и инновационных противовирусных лекарственных препаратов направленного действия. Обзор посвящен анализу новейших достижений в области диагностики, иммунопрофилактики и лечения COVID-19 - заболевания, вызываемого новым ко-ронавирусом SARS-CoV-2.
Сравнительный анализ полиморфизма генов цитокинов IL1B (rs1143627) IL4 (rs2243250) IL6 (rs1800795) IL8 (rs4073) IL10 (rs1800896, rs1800872) IL17A (rs227593) и их комплексов у пациентов с первичной открытоугольной формой глаукомы относительно здоровых лиц европеоидного населения Западной Сибири
Резюме
Введение. Анализ взаимосвязи между полиморфизмом генов цитокинов и развитием различных форм глаукомы в последнее время стал одной из значимых тем исследований.
Цель исследования - сравнительный анализ генотипов генов IL1B (rsl 143627), IL4 (rs2243250), IL6 (rs1800795), IL8 (rs4073), IL10 (rs1800896), IL10 (rs1800872), IL17A (rs227593) и их комплексов у пациентов с первичной открытоугольной формой глаукомы (ПОУГ) относительно здоровых лиц для выявления связи c заболеванием.
Материал и методы. Обследованы 99 пациентов с диагнозом II стадии ПОУГ. В группу сравнения были включены 100 человек. Однонуклеотидные полиморфизмы исследовали с помощью полимеразной цепной реакции в реальном времени с использованием интеркалирующего красителя SYBR Green I. Достоверность различий частот распределения изучаемых признаков в альтернативных группах определяли по двустороннему варианту точного метода Фишера с учетом поправки Бонферрони.
Результаты. Снижена частота минорного генотипа IL1B-31*CC, генотипа дикого типа IL8-251*TT и комплексного генотипа IL8-251*TT:IL17-197*AA. Выявлены различия в распределении позитивно и негативно ассоциированных с патологией генотипов в группах мужчин и женщин.
Заключение. Проведенный анализ позволил выявить особенности распределения частот генотипов исследуемых генов, связанных с развитием заболевания.
Изменение экспрессии Toll-подобных рецепторов, цитокинов и хемокинов в клетках слизистой оболочки ротоглотки у детей при COVID-19
Резюме
Введение. COVID-19 - тяжелое респираторное заболевание, вызванное р-корона-вирусом SARS-CoV-2, которое характеризуется иммуноопосредованным повреждением тканей и органов. Доказано, что у детей заболевание протекает относительно легко по сравнению со взрослыми и механизмы врожденного иммунитета играют в этом важную роль.
Цель исследования - изучение экспрессии генов, кодирующих рецепторы врожденного иммунитета TLR4, TLR7, а также анализ изменения экспрессии провоспалительных цитокинов: интерлейкина(ИЛ)-1β, фактора некроза опухолей (ФНО)α и интерферона(ИФН)-α - на уровне гена и белка у детей с COVID-19 в зависимости от тяжести течения заболевания.
Материал и методы. В исследование включены 55 детей с подтвержденным диагнозом COVID-19. Группы пациентов формировали на основании жалоб и клинических проявлений. 1-я группа детей с бессимптомным течением включала 9 человек. Во 2-ю группу входили дети с легкой формой течения - 36 человек, в 3-ю группу - со среднетяжелой формой течения (10 человек). Группу сравнения составили 25 здоровых детей. Из полученного материала выделяли РНК и методом полимеразной цепной реакции в реальном времени определяли уровень экспрессии генов, а также методом мультиплексного иммунофлуоресцентного анализа определяли уровень содержания цитокинов в надосадочной жидкости.
Результаты. Показано статистически достоверное увеличение экспрессии генов рецепторов врожденного иммунитета (TLR4, TLR7) в клетках слизистой оболочки ротоглотки у детей с COVID-19. Экспрессия TLR4 и TLR7 была, соответственно, в 2,6 и 7,2 раза выше у детей со среднетяжелым течением по сравнению с группой здоровых. Вместе с этим выявлено повышение уровня экспрессии провоспалительных цитокинов (ИЛ-1β, ФНОα, ИФН-α) на уровне гена и белка, ассоциированное с тяжестью течения COVID-19. Также было показано увеличение продукции хемокинов, которое коррелировало с тяжестью течения заболевания.
Обсуждение. Увеличение уровня экспрессии генов TLR4 и TLR7 клетками слизистой ротоглотки у детей с COVID-19 указывает на их роль в патогенезе заболевания. Основная функция TLR4 и TLR7 заключается в распознавании патоген-ассоциированных молекулярных паттернов, а именно гликопротеина шипа, участвующего в проникновении вируса в клетки-мишени и одноцепочечной РНК вируса. Активация TLR4 и TLR7 приводит к Toll-индуцируемой экспрессии генов провоспалительных цитокинов (ИЛ-1β, ФНОα, ИФН-α) и хемокинов, достоверное увеличение экспрессии генов и продукции белка которых были нами продемонстрированы. Это играет огромную роль в развитии воспалительной реакции и говорит об изменениях во врожденном иммунитете слизистых оболочек при COVID-19.
Заключение. Полученные нами данные могут быть использованы для дальнейшего изучения и определения молекулярно-генетических маркеров, ассоциированных с COVID-19 у детей, что позволит в будущем подобрать оптимальный вариант терапии.
Токсин-нейтрализующая активность моноклональных антител против летального токсина Bacillus anthracis
Резюме
Введение. Сибирская язва - антропозоонозная инфекция, возбудителем которой является грам-положительная спорообразующая бактерия Bacillus anthracis. При желудочно-кишечной и легочной форме заболевания сложно поставить диагноз на ранних этапах заболевания, а на поздних - антибиотикотерапия становится неэффективной, так как патогенез и исход заболевания определяют сибиреязвенные токсины. Ведущую роль в гибели больного играет летальный токсин. Одним из способов нейтрализации токсина сибирской язвы является применение моноклональных антител (МкАт), специфичных к субъединицам летального токсина (ЛТ): протективному антигену (ПА) или летальному фактору (ЛФ).
Цель исследования - охарактеризовать и оценить токсин-нейтрализующую активность МкАт в отношении летального токсина B. anthracis в экспериментах in vitro и in vivo.
Материал и методы. Для осуществления данной работы в прокариотической системе экспрессии были получены субъединицы ЛТ - полноразмерные протективный антиген (рПА) и летальный фактор (рЛФ). Были получены мышиные МкАт 1D6F10, 4F6F8, 9D5C9 и 1Е10, специфичные к ПА, которые были наработаны in vivo в асцитической жидкости. Выделение иммуноглобулиновой фракции из асцитической жидкости проводили посредством аффинной хроматографии на колонке с сорбентом Protein G Sepharose. Были определены доменная принадлежность и подкласс МкАт. Для выявления наиболее перспективного токсин-нейтрализующего МкАт нами были проведены эксперименты in vivo и in vitro: на лабораторных мышах линии BALb/c и на клеточной линии макрофагов мыши J774А.1 соответственно. Жизнеспособность клеток in vitro оценивали при помощи МТТ-теста.
Результаты. В результате проведенных экспериментов было выбрано наиболее перспективное МкАт против IV домена ПА - 1Е10. В эксперименте in vitro с применением клеточной мышиной макрофагоподобной линии J774А.1 было показано, что МкАт 1Е10 в концентрации 1,25 мкг/мл и выше способно нейтрализовать ЛТ в дозе IC50. В экспериментах in vivo на мышах линии BALB/c было установлено, что МкАт 1Е10 в дозе 100 мкг/мышь защищает 100 % животных от гибели при последующем введении 4LD50 ЛТ.
Заключение. Таким образом, МкАт 1Е10 является перспективным для получения на его основе химерного МкАт, нейтрализующего ЛТ B. anthracis, со сниженной иммуно-генностью для людей. Можно предположить, что МкАт 1Е10 ингибирует 1-й этап сборки ЛТ - взаимодействие ПА с поверхностными рецепторами эукариотических клеток и, таким образом, может оказывать токсин-нейтрализующее действие.
Возможность применения ингибиторов ИЛ-17 у пациентов с COVID-19: собственный опыт и обзор литературы
Резюме
Коронавирусная инфекция COVID-19 - острое респираторное вирусное заболевание, вызываемое бета-коронавирусом нового типа SARS-CoV-2. Летальный исход при COVID-19 в 81 % случаев связан с развитием острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС). Не менее важной проблемой при тяжелом течении COVID-19 является синдром "цитокинового шторма" (СЦШ), представляющий собой неконтролируемое избыточное высвобождение провоспалительных медиаторов вследствие чрезмерной активации иммунной системы человека. СЦШ также является причиной высокой смертности, поскольку приводит к развитию полиорганной недостаточности, ОРДС и синдрома диссеминированного внутрисосудистого свертывания (ДВС-синдром). Таким образом, разработка методов лечения СЦШ и ОРДС при COVID-19 является актуальной проблемой современной медицины. В последнее время стали появляться работы, в которых анализировалась возможная роль интерлейкина(ИЛ)-17 в патогенезе СЦШ и ОРДС при COVID-19. Ряд исследователей также указывает на целесообразность назначения ингибиторов ИЛ-17 при лечении пациентов с тяжелым течением новой коронавирусной инфекции. В настоящей статье приведен анализ литературных источников, посвященных роли ИЛ-17 в патогенезе COVID-19, и собственный опыт использования препарата - антагониста ИЛ-17 -при лечении пациентов с тяжелым течением новой коронавирусной инфекции.
COVID-19 у детей с бронхиальной астмой: клинические проявления, варианты течения, подходы к терапии
Резюме
Введение. Бронхиальная астма (БА) - одно из самых распространенных хронических заболеваний легких у детей. В начале пандемии COVID-19 БА, как и другие заболевания легких, считалась фактором риска тяжелого течения COVID-19.
Цель исследования - анализ основных клинических проявлений COVID-19 у детей с БА.
Материал и методы. Проведено анкетирование 500 детей с БА, наблюдавшихся в пульмонологическом отделении УДКБ Сеченовского Университета с января 2020 г. по январь 2021 г., из которых COVID-19 болели 3 % (15 детей). Кроме того, проанализирована клиническая картина COVID-19 у 75 детей с БА и 53 детей без БА, наблюдавшихся амбулаторно и в пульмонологическом санатории № 15 ДЗ г. Москвы.
Результаты. Показано, что симптомы COVID-19 могут быть схожи с симптомами обострения астмы и проявляться сухим кашлем, одышкой и повышением температуры, которое может наблюдаться и при обострениях астмы на фоне респираторной инфекции любого генеза.
Заключение. На основании фактического клинического материала было показано, что новая коронавирусная инфекция протекает у детей легче, а у пациентов с БА среди заболевших - с менее выраженными клиническими симптомами.
Некоторые субпопуляции лимфоцитов у лиц, подвергшихся внутриутробному облучению
Резюме
Введение. Известно, что в период внутриутробного развития формирующийся организм особенно чувствителен к неблагоприятным воздействиям. Радиационно-опосредованные иммунологические нарушения играют важную роль в формировании не только ранних, но и отдаленных последствий облучения. В структуре синдромов иммунной недостаточности преобладали аллергический и аутоиммунный синдромы. Наиболее полно изучено состояние иммунитета у лиц, проживавших в бассейне реки Теча и подвергшихся хроническому радиационному воздействию в результате сбросов жидких радиоактивных отходов ПО "Маяк". В отдаленном периоде наблюдения в этой группе лиц зарегистрированы различные нарушения врожденного и адаптивного иммунитета.
Цель настоящего исследования - оценка субпопуляционного состава лимфоцитов у лиц, подвергшихся внутриутробному облучению, в отдаленном периоде после облучения.
Материал и методы. В исследовании проанализированы основные субпопуляции лимфоцитов у 56 человек: 29 лиц, подвергшихся внутриутробному облучению (23 женщины и 6 мужчин), и 27 лиц группы сравнения (25 женщин, 2 мужчин). Возраст обследованных - от 52 до 72 лет. Содержание основных субпопуляций лимфоцитов определяли с помощью проточной цитофлуориметрии.
Результаты. Не выявлено отклонений в абсолютном и относительном содержании субпопуляций лимфоцитов. Установлена тенденция к снижению количества лимфоцитов, экспрессирующих маркер ранней активации CD25 с увеличением суммарной дозы внешнего γ-облучения матери в период беременности.
Обсуждение. Полученные данные о субпопуляционном составе лимфоцитов согласуются с результатами обследования лиц, проживавших в бассейне реки Теча и подвергшихся внутриутробному облучению в результате сбросов жидких радиоактивных отходов ПО "Маяк", в ходе которого также не выявлено изменений субпопуляционного состава лимфоцитов у внутриутробно облученных лиц. Выявленная тенденция к снижению относительного количества лимфоцитов, экспрессирующих маркер ранней активации CD25, у лиц, подвергшихся внутриутробному облучению, с увеличением суммарной поглощенной в костном мозге дозы внешнего γ-излучения в период беременности матери согласуется с результатами экспериментальных исследований.
Заключение. В результате исследования лиц, подвергшихся внутриутробному облучению, не выявлено отклонений в основных субпопуляциях лимфоцитов. Обнаружена тенденция к снижению относительного количества лимфоцитов, экспрессирующих маркер ранней активации CD25 у лиц, подвергшихся внутриутробному облучению, с увеличением суммарной поглощенной в костном мозге дозы внешнего γ-излучения в период беременности матери.
Роль факторов врожденного иммунитета в формировании адаптационных реакций при стрессе
Резюме
Введение. В настоящее время изменения клеточных факторов врожденной иммунной системы в процессах адаптации при стрессе изучены не полностью и данные о них противоречивы.
Цель исследования - изучить динамические изменения состояния клеточных факторов врожденного иммунитета у военнослужащих в условиях профессионального стресса.
Материал и методы. Обследованы 37 военнослужащих (средний возраст - 37,3 ± 4,8 года), участвовавших в спецоперациях (служба в зонах с неблагоприятной оперативной обстановкой продолжительностью 3 мес). Анализ особенностей реагирования клеточных факторов врожденного иммунного ответа осуществляли до участия в спецоперациях, сразу после возвращения из зоны с неблагоприятной оперативной обстановкой, а также спустя 3, 6, 12 мес наблюдения.
Результаты. В ходе динамической оценки параметров врожденного иммунитета военнослужащих - участников спецопераций документировано ослабление защитной цитолитической активности СБ16+-клеток и стойкое угнетение процессов TLR-опосредованного антигенного распознавания и презентации на уровне моноцитарного звена иммунной системы.
Заключение. Изменения количественных и функциональных параметров врожденного клеточного иммунитета сохраняли свою значимость у военнослужащих в течение года после выполнения служебных обязанностей в зоне со сложной оперативной обстановкой, что свидетельствовало о формировании стойких нарушений физиологического процесса адаптации в системе иммунного надзора.
Рецепторы специализированных проразрешающих медиаторов - вероятная мишень фармакологического восстановления гомеостаза при аллергическом воспалении
Резюме
Действие большинства существующих противоаллергических приемов и средств направлено на устранение клеточных и молекулярных участников аллергического воспаления, помимо проаллергических, выполняющих в организме различные важные гомеостатические функции. К немногочисленным исключениям относятся 2. Во-первых, аллерген-специфическая иммунотерапия (АСИТ), переключающая аллергический ответ, предназначенный для распознавания низких доз аллергена, поступающего в организм при недостаточности барьерных тканей, на иной тип иммунного ответа, предназначенный для распознавания высоких доз антигена (аллергена), но без повреждения самих участников аллергического воспаления. Во-вторых, восполнение нарушенной функции гистогематических барьеров, также не затрагивающее участников патогенеза аллергии, но исключающее необходимость самого аллергического ответа. В последние десятилетия внимание обращено на изучение механизмов разрешения воспаления в целом и его аллергической формы в частности. Признанным стало представление о разрешении воспаления как об активном процессе, в который вовлечены различные противовоспалительные посредники и специализированные для выполнения разрешения липидные медиаторы (специализированные проразрешающие медиаторы - specialized proresolving mediators, SPMs). Нарушение механизмов разрешения аллергического воспаления приводит к утяжелению его течения, переходу в хроническое состояние, ремоделированию тканей и развитию вторичной патологии. Этим обоснованы расширенные исследования, направленные на восстановление механизмов разрешения без поражения важных для гомеостаза морфофункциональных элементов. Перспективным направлением этих исследований является использование рецепторов SPMs в качестве мишеней воздействий, восстанавливающих гомеостатические функции. В работе рассмотрены существующие сведения о видах рецепторов SPMs и оправданных способах их целевого использования для фармакологически индуцированного разрешения аллергического воспаления. Эти исследования позволят создать третий, принципиально новый подход к контролю аллергического воспаления без повреждения участников поддержания гомеостаза.
Белки γ-глобулиновой фракции, хелатирующие катионы металлов, в физиологической иммунорегуляции. Оппозитные эффекты меди и цинка
Резюме
В работе обобщаются результаты исследований, свидетельствующие о том, что в условиях нормального физиологического обмена белки γ-глобулиновой фракции плазмы крови хелатируют из периглобулярного пространства катионы металлов и претерпевают вследствие этого конформационные преобразования, преимущественно затрагивающие структуры их Fc-фрагмента. В результате таких преобразований меняется динамика взаимодействия γ-глобулинов с Fc-рецепторами (FcR), экспрессированными на поверхности клеток иммунной системы, возникают изменения внутриклеточной сигнализации, замкнутой на активацию FcR, и клеточных ответов, запускаемых сигнальной трансдукцией, индуцируемой FcR. Хелатируемые белками γ-глобулиновой фракции и локализуемые в молекулах антител специфическими по топике распределения сайтами связывания, катионы меди и цинка вызывают оппозитные изменения эффекторных свойств γ-глобулинов, проявляющиеся реципрокным изменением клеточных функций в ответ на активацию FcR трансформированными металлом белками. При этом на уровне физиологической регуляции связывающие единичные катионы меди и цинка γ-глобулины, реализуя оппозитные свойства, поддерживают определенную напряженность клеточного иммунитета, исключая возможность срыва толерантности и повреждения собственных неизмененных клеток организма.