Особенности иммунопатогенеза новой коронавирусной инфекции

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены основные биологические характеристики вирусов семейства Coronaviridae, в том числе вирусов, возбудителей тяжелого острого респираторного синдрома, ближневосточного респираторного синдрома, инфекции COVID-19. Проанализированы особенности иммунопатогенеза, связанные с этими инфекциями, и их отличия. Исследования генома нового коронавируса — 2019-nCoV — показали, что он имеет около 80% нуклеотидной идентичности с оригинальными вирусами-возбудителями тяжелого острого респираторного синдрома, а также возможность связываться с рецепторами ангиотензин-превращающего фермента 2, что позволяет проникать в клетку вирусам с низкой инфицирующей активностью. Установлено, что 2019-nCoV может также связываться с рецептором CD147 через свои spike-белки. Выявлены многочисленные мутационные изменения геномных последовательностей SARS-CoV-2, что позволило разделить SARS-CoV-2 на два подтипа: «L» — более распространенный и агрессивный, «S» — менее агрессивный. В иммунопатогенезе инфекции COVID-19 большую роль играют структурные белки шипика, мембраны, оболочки и нуклеокапсида. С ними связана гиперактивация нейтрофилов и моноцитов-макрофагов, секретирующих в больших количествах провоспалительные цитокины и хемокины, способствующих развитию «цитокинового шторма» и неблагоприятного прогноза заболевания. Особенно высокий риск развития пневмонии существует на фоне увеличения продукции: макрофагального воспалительного белка-1 альфа, макрофагального хемотаксического протеина, интерлейкина 8. На высоте инфекции у некоторых пациентов макрофаги и дендритные клетки, инфицированные SARS-CoV-2, теряют способность вырабатывать интерфероны I типа и провоспалительные цитокины. Со стороны клеточного иммунитета отмечено значительное снижение количества CD4+- и CD8+-лимфоцитов. Среди субизотипов иммуноглобулинов G (IgG) наибольшей реактивностью обладали IgG3-антитела, меньшей — IgG1. Антитела к spike-белку с низкой специфичностью или низким титром не нейтрализуют вирус и способствуют контаминации иммунокомпетентных клеток через Fc-рецепторы. Низкоаффинные антитела или их низкий уровень могут способствовать повышенной чувствительности клеток к SARS-CoV-2 и развитию тяжелых форм заболевания COVID-19.

Об авторах

Борис Юрьевич Гумилевский

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Автор, ответственный за переписку.
Email: alexmav195223@yandex.ru

доктор медицинских наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург

Александр Витальевич Москалев

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: alexmav195223@yandex.ru

доктор медицинских наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург

Оксана Петровна Гумилевская

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: alexmav195223@yandex.ru

доктор медицинских наук, доцент

Россия, Санкт-Петербург

Василий Яковлевич Апчел

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова, Российский государственный педагогический университет имени А.И. Герцена

Email: alexmav195223@yandex.ru

доктор медицинских наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург

Василий Николаевич Цыган

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: alexmav195223@yandex.ru

доктор медицинских наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Москалев А.В., Сбойчаков В.Б., Рудой А.С. Общая иммунология с основами клинической иммунологии. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2015. 351 с.
  2. Сбойчаков В.Б., Москалев А.В., и др. Лабораторная диагностика вирусных инфекций // Медицинские лабораторные технологии: руководство по клинической лабораторной диагностике. 3-е изд., испр. доп. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013. Т. 2. С. 513–568.
  3. Chen B., Tian E.K., He B., et al. Overview of lethal human coronaviruses // Signal Transduct Target Ther. 2020. Vol. 10, No. 5 (1). P. 89. doi: 10.1038/s41392-020-0190-2
  4. Chang H.W., de Groot R.J., Egberink H.F., Rottier P.J. Feline infectious peritonitis: insights into feline coronavirus pathobiogenesis and epidemiology based on genetic analysis of the viral 3c gene // J Gen Virol. 2010 Feb. Vol. 91, No. 2. P. 415–420. doi: 10.1099/vir.0.016485-0
  5. Chu H., Zhou J., Wong B.H., et al. Productive replication of Middle East respiratory syndrome coronavirus in monocyte-derived dendritic cells modulates innate immune response // Virology. 2014, No. 454–455. P. 197–205. doi: 10.1016/j.virol.2014.02.018
  6. Chan K.H., Chan J.F., Tse H., et al. Cross-reactive antibodies in convalescent SARS patients’ sera against the emerging novel human coronavirus EMC (2012) by both immunofluorescent and neutralizing antibody tests // J Infect. 2013. Vol. 67, No. 2. P. 130–140. doi: 10.1016/j.jinf.2013.03.015
  7. Chan J.F., Lau S.K., To K.K., et al. Middle East respiratory syndrome coronavirus: another zoonotic betacoronavirus causing SARS-like disease // Clin Microbiol Rev. 2015. Vol. 28, No. 2. P. 465-522. doi: 10.1128/CMR.00102-14
  8. Абатуров А.Е., Агафонова Е.А., Кривуша Е.Л., и др. Патогенез COVID-19 // Здоровье ребенка. 2020. Т. 15, № 2. С. 133–144.
  9. Chang H.W., de Groot R.J., Egberink H.F., Rottier P.J. Feline infectious peritonitis: insights into feline coronavirus pathobiogenesis and epidemiology based on genetic analysis of the viral 3c gene // J Gen Virol. 2010. Vol. 91, No. 2. P. 415–420. doi: 10.1099/vir.0.016485-0
  10. Assiri A., Al-Tawfiq J.A., Al-Rabeeah A.A., et al. Epidemiological, demographic, and clinical characteristics of 47 cases of Middle East respiratory syndrome coronavirus disease from Saudi Arabia: a descriptive study // Lancet Infect Dis. 2013. Vol. 13, No. 9. P. 752–761. doi: 10.1016/S1473-3099(13)70204-4
  11. Assiri A. Middle East respiratory syndrome coronavirus infection during pregnancy: a report of 5 cases from Saudi Arabia // Clin Infect Dis. 2016. Vol. 63. P. 951–53.
  12. Chan K.H., Chan J.F., Tse H., et al. Cross-reactive antibodies in convalescent SARS patients’ sera against the emerging novel human coronavirus EMC (2012) by both immunofluorescent and neutralizing antibody tests // J Infect. 2013. Vol. 67, No. 2. P. 130–140. doi: 10.1016/j.jinf.2013.03.015
  13. Chu H., Chan J.F., Wang Y., et al. Comparative Replication and Immune Activation Profiles of SARS-CoV-2 and SARS-CoV in Human Lungs: An Ex Vivo Study With Implications for the Pathogenesis of COVID-19 // Clin Infect Dis. 2020. Vol. 12, No. 71 (6). P. 1400–1409. doi: 10.1093/cid/ciaa410
  14. Chu H., Zhou J., Wong B.H., et al. Productive replication of Middle East respiratory syndrome coronavirus in monocyte-derived dendritic cells modulates innate immune response // Virology. 2014, No. 454–455. P. 197–205. doi: 10.1016/j.virol.2014.02.018
  15. Decaro N., Mari V., Elia G., et al. Recombinant canine coronaviruses in dogs, Europe // Emerg Infect Dis. 2010. Vol. 16, No. 1. P. 41–47. doi: 10.3201/eid1601.090726
  16. de Wilde A.H., Raj V.S., Oudshoorn D., Bestebroer T.M., et al. MERS-coronavirus replication induces severe in vitro cytopathology and is strongly inhibited by cyclosporin A or interferon-α treatment // J Gen Virol. 2013. Vol. 94, No. 8. P. 1749–1760. doi: 10.1099/vir.0.052910-0
  17. Chan J.F., Lau S.K., To K.K., et al. Middle East respiratory syndrome coronavirus: another zoonotic betacoronavirus causing SARS-like disease // Clin Microbiol Rev. 2015. Vol. 28, No. 2. P. 465–522. doi: 10.1128/CMR.00102-14
  18. de Wilde A.H., Raj V.S., Oudshoorn D., et al. MERS-coronavirus replication induces severe in vitro cytopathology and is strongly inhibited by cyclosporin A or interferon-α treatment // J Gen Virol. 2013. Vol. 94, No. 8. P. 1749–1760. doi: 10.1099/vir.0.052910-0
  19. Li G., Fan Y., Lai Y., et al. Coronavirus infections and immune responses // J Med Virol. 2020. Vol. 92, No. 4. P. 424–432. doi: 10.1002/jmv.25685
  20. Liu J., Zheng X., Tong Q., et al. Overlapping and discrete aspects of the pathology and pathogenesis of the emerging human pathogenic coronaviruses SARS-CoV, MERS-CoV, and 2019-nCoV // J Med Virol. 2020. Vol. 92, No. 5. P. 491–494. doi: 10.1002/jmv.25709
  21. Behzadi M.A., Leyva-Grado V.H. Overview of Current Therapeutics and Novel Candidates Against Influenza, Respiratory Syncytial Virus, and Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus Infections // Front Microbiol. 2019. Vol. 19, No. 10. P. 1327. doi: 10.3389/fmicb.2019.01327
  22. Prompetchara E., Ketloy C., Palaga T. Immune responses in COVID-19 and potential vaccines: Lessons learned from SARS and MERS epidemic. Asian Pac // J Allergy Immunol. 2020. Vol. 38, No. 1. P. 1–9. doi: 10.12932/AP-200220-0772
  23. Belouzard S., Millet J.K., Licitra B.N., et al. Mechanisms of coronavirus cell entry mediated by the viral spike protein // Viruses. 2012. Vol. 4, No. 6. P. 1011–1033. doi: 10.3390/v4061011
  24. Rose N.R. Prediction and Prevention of Autoimmune Disease in the 21st Century: A Review and Preview // Am J Epidemiol. 2016. Vol. 1, No. 183 (5). P. 403–406. doi: 10.1093/aje/kwv292
  25. Iwasaki A., Yang Y. The potential danger of suboptimal antibody responses in COVID-19 // Nat Rev Immunol. 2020. Vol. 20, No. 6. P. 339–341. doi: 10.1038/s41577-020-0321-6
  26. Wang D., Hu B., Hu C., et al. Clinical Characteristics of 138 Hospitalized Patients With 2019 Novel Coronavirus-Infected Pneumonia in Wuhan, China // JAMA. 2020. Vol. 17, No. 323 (11). P. 1061–1069. doi: 10.1001/jama.2020.1585
  27. Cauchemez S., Fraser C., Van Kerkhove M.D., et al. Middle East respiratory syndrome coronavirus: quantification of the extent of the epidemic, surveillance biases, and transmissibility // Lancet Infect Dis. 2014. Vol. 14, No. 1. P. 50–56. doi: 10.1016/S1473-3099(13)70304-9
  28. Hijawi B., Abdallat M., Sayaydeh A., et al. Novel coronavirus infections in Jordan, April 2012: epidemiological findings from a retrospective investigation // East Mediterr Health J. 2013. Vol. 19, No. 1. P. 12–18. PMID: 23888790.
  29. Qin C., Zhou L., Hu Z., et al. Dysregulation of Immune Response in Patients With Coronavirus 2019 (COVID-19) in Wuhan, China // Clin Infect Dis. 2020. Vol. 28, No. 71 (15). P. 762–768. doi: 10.1093/cid/ciaa248
  30. Mo Y., Fisher D. A review of treatment modalities for Middle East Respiratory Syndrome // J Antimicrob Chemother. 2016. Vol. 71. No. 12. P. 3340–3350. doi: 10.1093/jac/dkw338

© Гумилевский Б.Ю., Москалев А.В., Гумилевская О.П., Апчел В.Я., Цыган В.Н., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах