Preview

Медицинский Совет

Расширенный поиск

Предпосылки к созданию атласа постковидного воспаления как способа персонализированной фармакотерапии, а также прогнозирования и предупреждения органных и системных дисфункций

https://doi.org/10.21518/2079-701X-2021-12-72-88

Полный текст:

Аннотация

SARS-CoV-2  – это новый коронавирус, который был идентифицирован как причина коронавирусной инфекции 2019  г. (COVID- 19), возникшей в городе Ухань, КНР, в конце 2019 г. и распространившейся по всему миру. По мере роста числа пациентов, выздоравливающих от  COVID-19, крайне важно понять, какие проблемы со  здоровьем у  них могут сохраняться. COVID- 19 в настоящее время признан инфекционным заболеванием, вызывающим полиорганные заболевания различной локализации. На основании этого введен новый термин: «постострый постковидный синдром COVID-19», характеризующийся сохранением ряда симптомов, присущих острой фазе заболевания, а также возникновением отложенных и (или) долгосрочных осложнений по истечении 4 нед. с момента начала заболевания. В ходе проведенной работы, отраженной в данной статье, рассматриваются портрет пациента с  постковидным синдромом, наиболее распространенные осложнения этого периода, а также механизмы их развития и возникающие в связи с этим метаболические, клеточные, тканные нарушения, приводящие в итоге к тканной и органной дисфункциям. На примере трех клинических случаев проведен комплексный биохимический и иммунологический скрининг для выявления наиболее значимых нарушений у этих пациентов и корреляции с их клиническим статусом в динамике. В частности, у таких пациентов выявлены факторы сосудистой дисфункции (развитие эндотелиальной дисфункции), факторы метаболической дисфункции (метаболический ацидоз, митохондриальная дисфункция, нарушение углеводного обмена, инсулинорезистентность, нарушение обмена ароматических и  разветвленных аминокислот), факторы неврологических нарушений (нейротоксичность образующихся метаболитов), факторы иммунологических нарушений (снижение эффективности работы систем детоксикации, вторичный иммунодефицит, риск вторичной бактериальной инфекции). 

Об авторах

И В. Кукес
Международная ассоциация клинических фармакологов и фармацевтов
Россия

к.м.н., врач – клинический фармаколог, иммунолог, руководитель научно-клинического отдела,

109147, Москва, ул. Малая  Калитниковская, д. 2, к. 1



Ж. М. Салмаси
Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова
Россия

д.м.н., профессор, заведующий кафедрой патофизиологии и клинической патофизиологии лечебного факультета, 

117997, Москва, ул. Островитянова, д. 1



К. С. Терновой
Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)
Россия

к.м.н., доцент кафедры травматологии, ортопедии и хирургии катастроф, 

119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2



А. Н. Казимирский
Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова
Россия

д.б.н., профессор кафедры патофизиологии и клинической патофизиологии лечебного факультета, 

117997, Москва, ул. Островитянова, д. 1



Т. Е. Ободзинская
ООО «ХромсистемсЛаб»
Россия

медицинский директор научно-лабораторного комплекса Хромолаб, 

117246,
Москва, Научный проезд, д. 20, стр. 2



В. Г. Лим
Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)
Россия

д.м.н., профессор кафедры спортивной медицины и медицинской реабилитации Клиники медицинской реабилитации Университетской клинической больницы № 2, 

119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2



П. Б. Глаговский
ООО «ХромсистемсЛаб»
Россия

МВА, директор научно-лабораторного комплекса Хромолаб, 

117246, Москва, Научный проезд, д. 20, стр. 2



И. С. Мамедов
ООО «ХромсистемсЛаб»
Россия

к.м.н., директор научно-лабораторного комплекса Хромолаб, 

117246, Москва, Научный проезд, д. 20, стр. 2



Г. В. Порядин
Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова
Россия

член-корр. РАН, д.м.н., профессор кафедры патофизиологии и  клинической патофизиологии лечебного факультета, 

117997, Москва, ул. Островитянова, д. 1



А. С. Савичева
Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)
Россия

ординатор кафедры спортивной медицины и медицинской реабилитации, 

119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2



Е. А. Кукес
Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова
Россия

научный сотрудник кафедры патофизиологии и клинической патофизиологии лечебного факультета, 

117997, Москва, ул. Островитянова, д. 1



М. С. Птицын
ООО «ХромсистемсЛаб»
Россия

менеджер научных проектов научно-лабораторного комплекса Хромолаб, 

117246, Москва, Научный проезд, д. 20, стр. 2



А. Д. Андреев
Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)
Россия

студент, 

119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2



Список литературы

1. Carfì A., Bernabei R., Landi F. Persistent Symptoms in Patients after Acute COVID-19. JAMA. 2020;324(6):603–605. https://doi.org/10.1001/jama.2020.12603.

2. Tenforde M.W., Kim S.S., Lindsell C.J., Billig Rose E., Shapiro N.I., Files D.C. et al. Symptom Duration and Risk Factors for Delayed Return to Usual Health Among Outpatients with COVID-19 in a Multistate Health Care Systems Network – United States, March-June 2020. MMWR Morb Mortal Wkly Rep. 2020;69(30):993–998. https://doi.org/10.15585/mmwr.mm6930e1.

3. Huang C., Huang L., Wang Y., Li X., Ren L., Gu X. et al. 6-Month Consequences of COVID-19 in Patients Discharged from Hospital: A Cohort Study. Lancet. 2021;397(10270):220–232. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)32656-8.

4. McElvaney O.J., McEvoy N.L., McElvaney O.F., Carroll T.P., Murphy M.P., Dunlea D.M. et al. Characterization of the Inflammatory Response to Severe COVID-19 Illness. Am J Respir Crit Care Med. 2020;202(6):812–821. https://doi.org/10.1164/rccm.202005-1583OC.

5. Sungnak W., Huang N., Bécavin C., Berg M., Queen R., Litvinukova M. et al. SARS-CoV-2 Entry Factors Are Highly Expressed in Nasal Epithelial Cells together with Innate Immune Genes. Nat Med. 2020;26(5):681–687. https://doi.org/10.1038/s41591-020-0868-6.

6. Tang N., Li D., Wang X., Sun Z. Abnormal Coagulation Parameters Are Associated with Poor Prognosis in Patients with Novel Coronavirus Pneumonia. J Thromb Haemost. 2020;18(4):844–847. https://doi.org/10.1111/jth.14768.

7. Nalbandian A., Sehgal K., Gupta A., Madhavan M.V., McGroder C., Stevens J.S. et al. Post-Acute COVID-19 Syndrome. Nat Med. 2021;27(4):601–615. https://doi.org/10.1038/s41591-021-01283-z.

8. Ayres J.S. A Metabolic Handbook for the COVID-19 Pandemic. Nat Metab. 2020;2(7):572–585. https://doi.org/10.1038/s42255-020-0237-2.

9. Sanchez E.L., Lagunoff M. Viral Activation of Cellular Metabolism. Virology. 2015;479-480:609–618. https://doi.org/10.1016/j.virol.2015.02.038.

10. González Plaza J.J., Hulak N., Kausova G., Zhumadilov Z., Akilzhanova A. Role of Metabolism during Viral Infections, and Crosstalk with the Innate Immune System. Intractable Rare Dis Res. 2016;5(2):90–96. https://doi.org/10.5582/irdr.2016.01008.

11. Moreno-Altamirano M.M.B., Kolstoe S.E., Sánchez-García F.J. Virus Control of Cell Metabolism for Replication and Evasion of Host Immune Responses. Front Cell Infect Microbiol. 2019;9:95. https://doi.org/10.3389/fcimb.2019.00095.

12. Melkonian E.A., Schury M.P. Biochemistry, Anaerobic Glycolysis. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2021. Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK546695/.

13. Adeva-Andany M., López-Ojén M., Funcasta-Calderón R., AmeneirosRodríguez E., Donapetry-García C., Vila-Altesor M., Rodríguez-Seijas J. Comprehensive Review on Lactate Metabolism in Human Health. Mitochondrion. 2014;17:76–100. https://doi.org/10.1016/j.mito.2014.05.007.

14. Ikawa M., Okazawa H., Yoneda M. Molecular Imaging for Mitochondrial Metabolism and Oxidative Stress in Mitochondrial Diseases and Neurodegenerative Disorders. Biochim Biophys Acta Gen Subj. 2021;1865(3):129832. https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2020.129832.

15. Guillemin G.J. Quinolinic Acid: Neurotoxicity. FEBS J. 2012;279(8):1355. https://doi.org/10.1111/j.1742-4658.2012.08493.x.

16. Ritter J.B., Wahl A.S., Freund S., Genzel Y., Reichl U. Metabolic Effects of Influenza Virus Infection in Cultured Animal Cells: Intra- and Extracellular Metabolite Profiling. BMC Syst Biol. 2010;4:61. https://doi. org/10.1186/1752-0509-4-61.

17. Heaton N.S., Perera R., Berger K.L., Khadka S., Lacount D.J., Kuhn R.J., Randall G. Dengue Virus Nonstructural Protein 3 Redistributes Fatty Acid Synthase to Sites of Viral Replication and Increases Cellular Fatty Acid Synthesis. Proc Natl Acad Sci U S A. 2010;107(40):17345–17350. https://doi.org/10.1073/pnas.1010811107.

18. DeBerardinis R.J., Lum J.J., Hatzivassiliou G., Thompson C.B. The Biology of Cancer: Metabolic Reprogramming Fuels Cell Growth and Proliferation. Cell Metab. 2008;7(1):11–20. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2007.10.002.

19. Zhang B., Zhou X., Zhu C., Song Y., Feng F., Qiu Y. et al. Immune Phenotyping Based on the Neutrophil-to-Lymphocyte Ratio and IgG Level Predicts Disease Severity and Outcome for Patients with COVID-19. Front Mol Biosci. 2020;7:157. https://doi.org/10.3389/fmolb.2020.00157.

20. Song C.Y., Xu J., He J.Q., Lu Y.Q. COVID-19 Early Warning Score: A MultiParameter Screening Tool to Identify Highly Suspected Patients. medRxiv. 2020.03.05.20031906. https://doi.org/10.1101/2020.03.05.20031906.

21. Ali R.A., Gandhi A.A., Meng H., Yalavarthi S., Vreede A.P., Estes S.K. et al. Adenosine Receptor Agonism Protects against NETosis and Thrombosis in Antiphospholipid Syndrome. Nat Commun. 2019;10(1):1916. https://doi.org/10.1038/s41467-019-09801-x.

22. Meng H., Yalavarthi S., Kanthi Y., Mazza L.F., Elfline M.A., Luke C.E. et al. In Vivo Role of Neutrophil Extracellular Traps in Antiphospholipid Antibody-Mediated Venous Thrombosis. Arthritis Rheumatol. 2017;69(3):655–667. https://doi.org/10.1002/art.39938.

23. Yadav V., Chi L., Zhao R., Tourdot B.E., Yalavarthi S., Jacobs B.N. et al. Ectonucleotidase tri(di)phosphohydrolase-1 (ENTPD-1) Disrupts Inflammasome/Interleukin 1β-driven Venous Thrombosis. J Clin Invest. 2019;129(7):2872–2877. https://doi.org/10.1172/JCI124804.

24. Iba T., Levy J.H., Raj A., Warkentin T.E. Advance in the Management of Sepsis-Induced Coagulopathy and Disseminated Intravascular Coagulation. J Clin Med. 2019;8(5):728. https://doi.org/10.3390/jcm8050728.

25. Ward P.A., Fattahi F. New Strategies for Treatment of Infectious Sepsis. J Leukoc Biol. 2019;106(1):187–192. https://doi.org/10.1002/jlb.4mir1118-425r.

26. Potey P.M., Rossi A.G., Lucas C.D., Dorward D.A. Neutrophils in the Initiation and Resolution of Acute Pulmonary Inflammation: Understanding Biological Function and Therapeutic Potential. J Pathol. 2019;247(5):672– 685. https://doi.org/10.1002/path.5221.

27. Frantzeskaki F., Armaganidis A., Orfanos S.E. Immunothrombosis in Acute Respiratory Distress Syndrome: Cross Talks between Inflammation and Coagulation. Respiration. 2017;93(3):212–225. https://doi.org/10.1159/000453002.

28. Twaddell S.H., Baines K.J., Grainge C., Gibson P.G. The Emerging Role of Neutrophil Extracellular Traps in Respiratory Disease. Chest. 2019;156(4):774–782. https://doi.org/10.1016/j.chest.2019.06.012.

29. Porto B.N., Stein R.T. Neutrophil Extracellular Traps in Pulmonary Diseases: Too Much of a Good Thing? Front Immunol. 2016;7:311. https://doi.org/10.3389/fimmu.2016.00311.

30. Zuo Y., Yalavarthi S., Shi H., Gockman K., Zuo M., Madison J.A. et al. Neutrophil Extracellular Traps in COVID-19. JCI Insight. 2020;5(11):e138999. https://doi.org/10.1172/jci.insight.138999.

31. Liberale L., Holy E.W., Akhmedov A., Bonetti N.R., Nietlispach F., Matter C.M. et al. Interleukin-1β Mediates Arterial Thrombus Formation via NET-Associated Tissue Factor. J Clin Med. 2019;8(12):2072. https://doi.org/10.3390/jcm8122072.

32. Meher A.K., Spinosa M., Davis J.P., Pope N., Laubach V.E., Su G. et al. Novel Role of IL (Interleukin)-1β in Neutrophil Extracellular Trap Formation and Abdominal Aortic Aneurysms. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2018;38(4):843–853. https://doi.org/10.1161/ATVBAHA.117.309897.

33. Josefs T., Barrett T.J., Brown E.J., Quezada A., Wu X., Voisin M. et al. Neutrophil Extracellular Traps Promote Macrophage Inflammation and Impair Atherosclerosis Resolution in Diabetic Mice. JCI Insight. 2020;5(7):e134796. https://doi.org/10.1172/jci.insight.134796.

34. Lachowicz-Scroggins M.E., Dunican E.M., Charbit A.R., Raymond W., Looney M.R., Peters M.C. et al. Extracellular DNA, Neutrophil Extracellular Traps, and Inflammasome Activation in Severe Asthma. Am J Respir Crit Care Med. 2019;199(9):1076–1085. https://doi.org/10.1164/rccm.201810-1869OC.

35. Merza M., Hartman H., Rahman M., Hwaiz R., Zhang E., Renström E. et al. Neutrophil Extracellular Traps Induce Trypsin Activation, Inflammation, and Tissue Damage in Mice With Severe Acute Pancreatitis. Gastroenterology. 2015;149(7):1920.e8–1931.e8. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2015.08.026.

36. Ridker P.M. From C-Reactive Protein to Interleukin-6 to Interleukin-1: Moving Upstream To Identify Novel Targets for Atheroprotection. Circ Res. 2016;118(1):145–156. https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.115.306656.

37. Порядин Г.В., Салмаси Ж.М., Кукес И.В., Казимирский А.Н., Данилов Ан.Б., Лазарева Н.Б., Данилов А.Б. Современные знания о воспалительных заболеваниях различной локализации и этиологии: новые возможности фармакотерапии. Фарматека. 2020;27(14):37–46. https://doi.org/10.18565/pharmateca.2020.14.37-46.

38. Порядин Г.В., Салмаси Ж.М., Казимирский А.Н. Механизм действия бензидамина на локальное инфекционное воспаление. Медицинский совет. 2018;(21):78–86. https://doi.org/10.21518/2079-701X-2018-21-78-86.

39. Салмаси Ж.М., Казимирский А.Н., Антонова Е.А., Порядин Г.В. Влияние препаратов местной антимикробной терапии на свойства клеток врожденного и адаптивного иммунитета. Медицинский совет. 2019;(8):76–82. https://doi.org/10.21518/2079-701X-2019-8-76-82.

40. Lardy H.A. The Role of Tryptophan Metabolites in Regulating Gluconeogenesis. Am J Clin Nutr. 1971;24(7):764–765. https://doi.org/10.1093/ajcn/24.7.764.

41. Quagliariello E., Papa S., Saccone C., Alifano A. Effect of 3-Hydroxyanthranilic Acid on the Mitochondrial Respiratory System. Biochem J. 1964;91(1):137–146. https://doi.org/10.1042/bj0910137.

42. Kotake Y., Ueda T., Mori T., Igaki S., Hattori M. Abnormal Tryptophan Metabolism and Experimental Diabetes by Xanthurenic Acid (XA). Acta Vitaminol Enzymol. 1975;29(1–6):236–269. Available at: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1244098/.

43. Buczko P., Stokowska W., Górska M., Kucharewicz I., Pawlak D., Buczko W. Tryptophan Metabolites via Kynurenine Pathway in Saliva of Diabetic Patients. Dent Med Probl. 2006;43(1):21–25. Available at: https://www.dbc.wroc.pl/Content/1892/DMP_2006431021_Bucz.pdf.

44. Fernstrom J.D. Effects on the Diet on Brain Neurotransmitters. Metabolism. 1977;26(2):207–223. https://doi.org/10.1016/0026-0495(77)90057-9.

45. Myint K., Jacobs K., Myint A.M., Lam S.K., Henden L., Hoe S.Z., Guillemin G.J. Effects of Stress Associated with Academic Examination on the Kynurenine Pathway Profile in Healthy Students. PLoS ONE. 2021;16(6):e0252668. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0252668.

46. Okuda S., Nishiyama N., Saito H., Katsuki H. 3-Hydroxykynurenine, An Endogenous Oxidative Stress Generator, Causes Neuronal Cell Death with Apoptotic Features and Region selectivity. J Neurochem. 1998;70(1):299– 307. https://doi.org/10.1046/j.1471-4159.1998.70010299.x.

47. Abbasi F., Asagmi T., Cooke J.P., Lamendola C., McLaughlin T., Reaven G.M. et al. Plasma Concentrations of Asymmetric Dimethylarginine Are Increased in Patients with Type 2 Diabetes Mellitus. Am J Cardiol. 2001;88(10):1201–1203. https://doi.org/10.1016/s0002-9149(01)02063-x.

48. Lin K.Y., Ito A., Asagami T., Tsao P.S., Adimoolam S., Kimoto M. et al. Impaired Nitric Oxide Synthase Pathway in Diabetes Mellitus: Role of Asymmetric Dimethylarginine and Dimethylarginine Dimethylaminohydrolase. Circulation. 2002;106(8):987–992. https://doi.org/10.1161/01.cir.0000027109.14149.67.

49. Toutouzas K., Riga M., Stefanadi E., Stefanadis C. Asymmetric Dimethylarginine (ADMA) and Other Endogenous Nitric Oxide Synthase (NOS) Inhibitors as an Important Cause of Vascular Insulin Resistance. Horm Metab Res. 2008;40(9):655–659. https://doi.org/10.1055/s-0028-1083814.

50. Riccioni G., Scotti L., D’Orazio N., Gallina S., Speziale G., Speranza L., Bucciarelli T. ADMA/SDMA in Elderly Subjects with Asymptomatic Carotid Atherosclerosis: Values and Site-Specific Association. Int J Mol Sci. 2014;15(4):6391–6398. https://doi.org/10.3390/ijms15046391.

51. Zsuga J., Torok J., Magyar M.T., Valikovics A., Gesztelyi R., Kéki S. et al. Serum Asymmetric Dimethylarginine Negatively Correlates with IntimaMedia Thickness in Early-Onset Atherosclerosis. Cerebrovasc Dis. 2007;23(5–6):388–394. https://doi.org/10.1159/000101461.

52. Varga Z., Flammer A.J., Steiger P., Haberecker M., Andermatt R., Zinkernagel A.S. et al. Endothelial Cell Infection and Endotheliitis in COVID-19. Lancet. 2020;395(10234):1417–1418. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30937-5.

53. Goeijenbier M., van Wissen M., van de Weg C., Jong E., Gerdes V.E., Meijers J.C. et al. Review: Viral Infections and Mechanisms of Thrombosis and Bleeding. J Med Virol. 2012;84(10):1680–1696. https://doi.org/10.1002/jmv.23354.

54. Steinberg B.A., Zhao X., Heidenreich P.A., Peterson E.D., Bhatt D.L. et al. Trends in Patients Hospitalized with Heart Failure and Preserved Left Ventricular Ejection Fraction: Prevalence, Therapies, and Outcomes. Circulation. 2012;126(1):65–75. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.111.080770.

55. Wong R.S., Wu A., To K.F., Lee N., Lam C.W., Wong C.K. et al. Haematological Manifestations in Patients with Severe Acute Respiratory Syndrome: Retrospective Analysis. BMJ. 2003;326(7403):1358–1362. https://doi.org/10.1136/bmj.326.7403.1358.

56. Gavriilaki E., Brodsky R.A. Severe COVID-19 Infection and Thrombotic Microangiopathy: Success Does Not Come Easily. Br J Haematol. 2020;189(6):e227–e230. https://doi.org/10.1111/bjh.16783.

57. DeKosky B.J. A Molecular Trap against COVID-19. Science. 2020;369(6508):1167–1168. https://doi.org/10.1126/science.abe0010.

58. Wijeratne T., Gillard Crewther S., Sales C., Karimi L. COVID19 Pathophysiology Predicts That Ischemic Stroke Occurrence Is an Expectation, Not an Exception-A Systematic Review. Front Neurol. 2021;11:607221. https://doi.org/10.3389/fneur.2020.607221.

59. Mir R., Kelly S.M., Xiao Y., Moore A., Clark C.H., Clementel E. et al. Organ at Risk Delineation for Radiation Therapy Clinical Trials: Global Harmonization Group Consensus Guidelines. Radiother Oncol. 2020;150:30–39. https://doi.org/10.1016/j.radonc.2020.05.038.

60. Gąsecka A., Borovac J.A., Guerreiro R.A., Giustozzi M., Parker W., Caldeira D., Chiva-Blanch G. Thrombotic Complications in Patients with COVID-19: Pathophysiological Mechanisms, Diagnosis, and Treatment. Cardiovasc Drugs Ther. 2021;35(2):215–229. https://doi.org/10.1007/s10557-020-07084-9.


Для цитирования:


Кукес И.В., Салмаси Ж.М., Терновой К.С., Казимирский А.Н., Ободзинская Т.Е., Лим В.Г., Глаговский П.Б., Мамедов И.С., Порядин Г.В., Савичева А.С., Кукес Е.А., Птицын М.С., Андреев А.Д. Предпосылки к созданию атласа постковидного воспаления как способа персонализированной фармакотерапии, а также прогнозирования и предупреждения органных и системных дисфункций. Медицинский Совет. 2021;(12):72-88. https://doi.org/10.21518/2079-701X-2021-12-72-88

For citation:


Kukes I.V., Salmasi Zh.M., Ternovoy K.S., Kazimirskii A.N., Obodzinskaya T.E., Lim V.G., Glagovskiy P.B., Mamedov I.S., Poryadin G.V., Savicheva A.S., Kukes E.A., Ptitsyn M.S., Andreev A.D. Prerequisites for the creation of an atlas of postcovid inflammation as a way of personalized pharmacotherapy, as well as predicting and preventing organ and systemic dysfunctions. Meditsinskiy sovet = Medical Council. 2021;(12):72-88. (In Russ.) https://doi.org/10.21518/2079-701X-2021-12-72-88

Просмотров: 277


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2079-701X (Print)
ISSN 2658-5790 (Online)