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.

Полный текст

Открыть статью на сайте журнала

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

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© 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.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».