Диагностика синдрома активации макрофагов в зависимости от исходного уровня IL-6 у пациентов с новой коронавирусной инфекцией, вызванной вирусом SARS-CoV-2

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

An effect of the antiviral drug Kagocel on the levels of metalloproteinases MMP-8 and MMP-9 and their tissue inhibitors TIMP-1 and TIMP-2 in induced sputum during treatment of community-acquired viral-bacterial pneumonia was analyzed. 60 adult patients with verified community-acquired pneumonia of viral-bacterial etiology were included in the follow-up monitoring.

Materials and methods. All patients were randomly stratified into 2 groups: group 1 (comparison group) consisted of 30 patients receiving Ceftriaxone monotherapy; group 2 (main group) — 30 subjects who were prescribed Ceftriaxone and the antiviral drug Kagocel as etiotropic treatment. Both groups were comparable in gender, age and time of admission to the hospital.

Results. During hospitalization, patients in both groups had elevated levels of MMP-8, MMP-9, TIMP-1 and TIMP-2 in induced sputum compared to the reference values. By 7 days of inpatient treatment, the level of MMP-8 was still significantly higher than the reference values in both groups, being in patients from group 2 it decreased compared to baseline values, whereas in patients from group 1, on the contrary, it was markedly elevated. The activity of MMP-9 during hospitalization was also high in patients from both groups compared with its level in healthy subjects. By day 7 of therapy, changes in various parameters were recorded. The level of MMP-9 in patients from group 1 increased, whereas in group 2 — on the contrary — decreased. The level of TIMP-1 decreased in patients of the 1st group below the control value, and in patients of the 2nd group — reached the reference values. The level of TIMP-2 decreased in both groups and reached that of in control group.

Conclusion. Antiviral drug Kagocel being included in the standard antibacterial regimen of community-acquired viral-bacterial pneumonia reduces the level of MMR-9 and intensity in imbalance between MMP and TIMP parameters by 7 days of therapy, which leads to accelerated clinical recovery.

About the authors

Alexander F. Popov

Pacific State Medical University; Far Eastern Federal University

Author for correspondence.
Email: doctor.popov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5166-5569

PhD, MD (Medicine), Professor of the Department of Epidemiology and Military Epidemiology, Professor

Russian Federation, 2, Ostryakova str., Vladivostok, 690002; Vladivostok

E. V. Markelova

Pacific State Medical University

Email: markev2010@mail.ru

PhD, MD (Medicine), Professor, Head of the Department of Normal and Pathological Physiology

Russian Federation, 2, Ostryakova str., Vladivostok, 690002

I. A. Komarova

Pacific State Medical University

Email: mikhaira@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-0483-7433

Assistant Professor, Department of Infectious Diseases

Russian Federation, 2, Ostryakova str., Vladivostok, 690002

A. V. Kostiushko

Pacific State Medical University

Email: avkostyushko@gmail.com

PhD (Medicine), Associate Professor, Department of Normal and Pathological Physiology

Russian Federation, 2, Ostryakova str., Vladivostok, 690002

M. Yu. Shchelkanov

G.P. Somov Institute of Epidemiology and Microbiology, Russian Federal Service for Surveillance on Consumer Rights Protection and Human Wellbeing; Federal Scientific Center of the Eastern Asia Terrestrial Biodiversity, Far Eastern Branch of Russian Academy of Sciences; Far Eastern Federal University

Email: adorob@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8610-7623

PhD, MD (Biology), Associate Professor, Director, Head of the Laboratory of Virology, Head of the International Research and Educational Center of Biological Security

Russian Federation, Vladivostok; Vladivostok; Vladivostok

References

  1. Авдеев С.Н., Белобородов В.Б., Белоцерковский Б.З., Грицан А.И., Дехнич А.В., Зайцев А.А., Киров М.Ю., Козлов Р.С., Кузьков В.В., Проценко Д.Н., Рачина С.А., Синопальников А.И., Яковлев С.В., Ярошецкий А.И. Тяжелая внебольничная пневмония у взрослых. Клинические рекомендации Федерации анестезиологов и реаниматологов России // Анестезиология и реаниматология. 2022. № 1. С. 6–35. [Avdeev S.N., Beloborodov V.B., Belotserkovskiy B.Z., Gritsan A.I., Dekhnich A.V., Zaytsev A.A., Kirov M.Yu., Kozlov R.S., Kuzkov V.V., Protsenko D.N., Rachina S.A., Sinopalnikov A.I., Yakovlev S.V., Yaroshetskiy A.I. Severe community-acquired pneumonia in adults. Clinical recommendations from Russian Federation of Anaesthesiologists and Reanimatologists. Anesteziologija i reanimatologija = Russian Journal of Anaesthesiology and Reanimatology, 2022, no. 1, pp. 6–35. (In Russ.)] doi: 10.17116/anaesthesiology20220116
  2. Галимова Л.Ф., Пикуза О.И., Закирова А.М., Сулейманова З.Я. Особенности цитокинового профиля при внебольничной пневмонии у детей, вызванной атипичными возбудителями // Репродуктивное здоровье детей и подростков. 2017. № 2–3. С. 54–62. [Galimova L.F., Pikuza O.I., Zakirova A.M., Suleymanova Z.Ya. Features of the cytokine profile in community-acquired pneumonia in children caused by atypical pathogens. Reproduktivnoe zdorov’e detej i podrostkov = Pediatric and Adolescent Reproductive Health, 2017, no 2–3, pp. 54–62. (In Russ.)]
  3. Зайцев А.А. Внебольничная пневмония: диагностика, антимикробная терапия и вакцинопрофилактика // Инфекционные болезни: новости, мнения, обучение. 2017. № 6. С. 62–71. [Zaytsev A.A. Community-acquired pneumonia: diagnosis, antimicrobial therapy and vaccine prevention. Infekcionnye bolezni: novosti, mnenija, obuchenie = Infectious Diseases: News, Opinions, Training, 2017, no. 6, pp. 62–71. doi: 10.24411/2305-3496-2017-00006 (In Russ.)]
  4. Корецкая Н.А., Вавилова Т.П., Ткачев Г.А. Исследование количества проММП1, ТИМП1 и цистатина С в бронхоальвеолярном секрете пациентов с неспецифическими заболеваниями легких // Клиническая лабораторная диагностика. 2012. № 3. С. 10–13. [Koretskaya N.A., Vavilova T.P., Tkachev G.A. Study of the amount of proMMP1, TIMP1 and cystatin C in the bronchoalveolar secretion of patients with nonspecific lung diseases. Klinicheskaja laboratornaja diagnostika = Russian Clinical Laboratory Diagnostics, 2012, no. 3, pp. 10–13. (In Russ.)]
  5. Лоскутов О.А., Дружина А.Н., Колесников В.Г. Противовирусная и антибактериальная терапия в лечении внебольничных пневмоний // Медицина неотложных состояний. 2016. № 3. С. 28–34. [Loskutov O.A., Druzhina A.N., Kolesnikov V.G. Antiviral and antibacterial therapy in the treatment of community-acquired pneumonia. Medicina neotlozhnyh sostojanij = Emergency Medicine, 2016, no. 3, pp. 28–34. (In Russ.)]
  6. Мироманова Н.А., Мироманов А.М. Изменения в системе «матриксные металлопротеазы — ингибитор матриксных металлопротеаз» при гриппе у детей // Фундаментальные исследования. 2014. № 10–2. С. 328–332. [Miromanova N.A., Miromanov A.M. Сhanges in the system “matrix metal proteases — inhibitor of matrix metal proteases” in children with influenza. Fundamental’nye issledovanija = Fundamental Research, 2014, no. 10–2, pp. 328–332. (In Russ.)]
  7. Михеев А.В., Баскевич М.А. Роль матриксных металлопротеиназ в развитии заболеваний легких // Наука молодых. 2015. № 1. С. 106–115. [Mikheev A.V., Baskevich M.A. The role of matrix metalloproteinases in the development of lung diseases. Nauka molodyh = Eruditio Juvenium, 2015, no. 1, pp. 106–115. (In Russ.)]
  8. О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2019 году: Государственный доклад. М.: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека. 2020. 299 с. [On the state of sanitary and epidemiological well-being of the population in the Russian Federation in 2019: State report. Moscow: Federal Service for Surveillance on Consumer Rights Protection and Human Welfare, 2020. 299 p. (In Russ.)]
  9. Попов А.Ф., Маркелова Е.В., Комарова И.А., Костюшко А.В., Симакова А.И., Щелканов М.Ю. Влияние Кагоцела на уровень ИЛ-10 и ФНО-α при комбинированном лечении внебольничной вирусно-бактериальной пневмонии // Медицинский алфавит. 2020. № 2 (21). С. 63–68. [Popov A.F., Markelova E.V., Komarova I.A., Kostyushko A.V., Simakova A.I., Shchelkanov M.Yu. Influence of Kagocel on the level of IL-10 and TNF-α in the combined treatment of community-acquired viral-bacterial pneumonia. Medicinskij alfavit = Medical Alphabet, 2020, no. 2 (21), pp. 63–68. (In Russ.)] doi: 10.33667/2078-5631-2019-2-27(402)-14-18
  10. Попов А.Ф., Симакова А.И., Комарова И.А. Эффективность применения противовирусного препарата Кагоцел® в комплексном лечении вирусно-бактериальных пневмоний в условиях стационара // Медицинский алфавит. 2019. № 2(27). С. 14–18. [Popov A.F., Simakova A.I., Komarova I.A. The effectiveness of the use of the antiviral drug Kagocel® in the complex treatment of viral-bacterial pneumonia in a hospital setting. Medicinskij alfavit = Medical Alphabet, 2019, no. 2 (27), pp. 14–18. (In Russ.)] doi: 10.33667/2078-5631-2019-2-27(402)-14-18
  11. Рачина С.А., Бобылев А.А. Атипичные возбудители внебольничной пневмонии: от эпидемиологии к особенностям диагностики и лечения // Практическая пульмонология. 2016. № 2. С. 20–28. [Rachina S.A., Bobylev A.A. Atypical pathogens of community-acquired pneumonia: epydemijlogy, diagnosis and treatment. Prakticheskaja pul’monologija = Practical Pulmonology, 2016, no. 2, pp. 20–28. (In Russ.)]
  12. Рачина С.А., Захаренков И.А., Яцышина С.Б., Бобылев А.А., Хрулева Ю.В. Антибактериальная терапия тяжелой внебольничной пневмонии у взрослых — нужны ли новые препараты? // Антибиотики и химиотерапия. 2019. Т. 64, № 3–4. С. 38–47. [Rachina S.A., Zakharenkov I.A., Yatsyshina S.B., Bobylev A.A., Khruleva Y.V. Antibacterial therapy of severe community-acquired pneumonia in adults — is there a need for new drugs? Antibiotiki i himioterapija = Antibiotics and Chemotherapy, 2019, no. 64 (3–4), pp. 38–47. (In Russ.)]
  13. Рачина С.А., Синопальников А.И. Клинические рекомендации по внебольничной пневмонии у взрослых: что нас ждет в 2019 г. // Практическая пульмонология. 2018. № 3. С. 8–12. [Rachina S.A., Sinopalnikov A.I. Clinical practice guidelines for community-acquired pneumonia in adults: what awaits us in 2019. Prakticheskaja pul’monologija = Practical Pulmonology, 2018, no. 3, pp. 8–12. (In Russ.)]
  14. Сергеева И.В. Применение препарата Кагоцел в комплексной терапии гриппа // Современные проблемы науки и образования. 2016. № 5. [Sergeeva I.V. The use of the drug Kagocel in the complex therapy of influenza. Sovremennye problemy nauki i obrazovanija = Modern Problems of Science and Education, 2016, no. 5. (In Russ.)]
  15. Сологуб Т.В. Грипп в современных условиях: противовирусная терапия прямого действия // Медицинский Совет. 2015. № 4. [Sologub T.V. Influenza in modern conditions: direct antiviral therapy. Meditsinskiy sovet = Medical Council, 2015, no. 4. (In Russ.)]
  16. Сологуб Т.В., Цветков В.В. Кагоцел в терапии гриппа и острых респираторных вирусных инфекций: анализ и систематизация данных по результатам доклинических и клинических исследований // Терапевтический архив. 2017. № 8. С. 113–119. [Sologub T.V., Tsvetkov V.V. Kagocel in the treatment of influenza and acute respiratory viral infections: analysis and systematization of data based on the results of preclinical and clinical studies. Terapevticheskij arhiv = Therapeutic Archive, 2017, no. 8, pp. 113–119. (In Russ.)] doi: 10.17116/terarkh2017898113-119
  17. Турна А.А., Тогузов Р.Ф., Турусина Т.А., Никонова Е.В. Матриксные металлопротеиназы в диагностике пневмонии // Клиническая геронтология. 2009. № 6–7. С. 22–25. [Turna A.A., Toguzov R.T., Turusina T.A., Nikonova E.V. Matrix metalloproteinases in the diagnosis of pneumonia. Klinicheskaja gerontologija = Clinical Gerontology, 2009, no. 6–7, pp. 22–25. (In Russ.)]
  18. Чучалин А.Г. Респираторная медицина: в 3 т. Т. 1: руководство. Под ред. А. Г. Чучалина. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2017. 640 с. [Chuchalin A.G Respiratory medicine: in 3 vol. Vol. 1: manual. Ed. by A.G. Chuchalin. Moscow: GEOTAR-Media, 2017. 640 p. (In Russ.)]
  19. Bjarnason A., Westin J., Lindh M., Lindh M., Andersson L.M., Kristinsson K.G., Löve A., Baldursson O., Gottfredsson M. Incidence, etiology, and outcomes of community-acquired pneumonia: a population-based study. Open Forum Infect. Dis., 2018, vol. 5, no. 2: ofy010. doi: 10.1093/ofid/ofy010
  20. Chiang T.Y., Tsao S.M., Yeh C.B., Yang S.F. Matrix metalloproteinases in pneumonia. Clin. Chim. Acta, 2014, no. 433, pp. 272–277. doi: 10.1016/j.cca.2014.03.031
  21. Chiang T.Y., Yu Y.L., Lin C.W., Tsao S.M., Yang S.F., Yeh C.B. The circulating level of MMP-9 and its ratio to TIMP-1 as a predictor of severity in patients with community-acquired pneumonia. Clin. Chim. Acta, 2013, vol. 23, no. 424, pp. 261–266. doi: 10.1016/j.cca.2013.06.013
  22. Choi S.H., Hong S.B., Ko G.B., Lee Y., Park H.J., Park S.Y., Moon S.M., Cho O.H., Park K.H., Chong Y.P., Kim S.H., Huh J.W., Sung H., Do K.H., Lee S.O., Kim M.N., Jeong J.Y., Lim C.M., Kim Y.S., Woo J.H., Koh Y. Viral infection in patients with severe pneumonia requiring intensive care unit admission. Am. J. Respir. Crit. Care Med., 2012, no. 186, pp. 325–332. doi: 10.1164/rccm.201112-2240OC
  23. De Roux A., Ewig S., Garcia E., Marcos M.A., Mensa J., Lode H., Ilumets A.T. Mixed community-acquired pneumonia in hospitalized patients. Eur. Respir. J., 2006, no. 27, pp. 795–800. doi: 10.1183/09031936.06.00058605
  24. Hartog C.M., Wermelt J.A., Sommerfeld C.O., Eichler W., Dalhoff K., Braun J. Pulmonary matrix metalloproteinase excess in hospital-acquired pneumonia. Am. J. Respir. Crit. Care Med., 2003, no. 167 (4), pp. 593–598. doi: 10.1164/rccm. 200203-258OC
  25. Ilumets H., Rytilä P., Demedts I., Brusselle G.G., Sovijärvi A., Myllärniemi M., Sorsa T., Kinnula V.L. Matrix metalloproteinases -8, -9 and -12 in smokers and patients with stage 0 COPD. Int. J. Chron. Obstruct. Pulmon. Dis., 2007, vol. 2, no. 3, pp. 369–379.
  26. Johansson N., Kalin M., Tiveljung-Lindell A., Giske C.G., Hedlund J. Etiology of community-acquired pneumonia: increased microbiological yield with new diagnostic methods. Clin. Infect. Dis., 2010, no. 50, pp. 202–209. doi: 10.1086/648678
  27. Li Y.T., Wang Y.C., Lee H.L., Lu M.C., Yang S.F. Elevated plasma matrix metalloproteinase-9 and its correlations with severity of disease in patients with ventilator-associated pneumonia. Int. J. Med. Sci., 2016, vol. 13, no. 8, pp. 638–645. doi: 10.7150/ijms.16187
  28. Ng H.H., Narasaraju T., Phoon M.C., Sim M.K., Seet J.E., Chow V.T. Doxycycline treatment attenuates acute lung injury in mice infected with virulent influenza H3N2 virus: involvement of matrix metalloproteinases. Exp. Mol. Pathol., 2012, vol. 92, no. 3, pp. 287–295. doi: 10.1016/j.yexmp.2012.03.003
  29. Pavia A.T. What is the role of respiratory viruses in community-acquired pneumonia? What is the best therapy for influenza and other viral causes of community-acquired pneumonia? Infect. Dis. Clin. N. Am., 2013, no. 27, pp. 157–175. doi: 10.1016/ j.idc.2012.11.007
  30. Popov T.A., Pizzichini M.M., Pizzichini E., Kolendovicz R., Punthakee Z., Dolovich J., Hargreave F.E. Some technical factors influencing the induction of sputum for cell analysis. Ibid, 1995, vol. 8, pp. 559–565.
  31. Rendon A., Rendon-Ramirez E.J., Rosas A.G. Relevant cytokines in the management of community-acquired pneumonia. Curr. Infect. Dis. Rep., 2016, vol. 18, no. 3: 10. doi: 10.1007/s11908-016-0516-y
  32. Torres A., Blasi F., Peetermans W.E., Viegi G., Welte T. The aetiology and antibiotic management of community-acquired pneumonia in adults in Europe: a literature review. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis., 2014, vol. 33, no. 7, pp. 1065–1079. doi: 10.1007/s10096-014-2067-1
  33. Welte T., Torres A., Nathwani D. Clinical and economic burden of community-acquired pneumonia among adults in Europe. Thorax, 2012, vol. 67, no. 1, pp. 71–79. doi: 10.1136/thx.2009.129502

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1. Dynamics of MMP-8 level in induced sputum in patients with viral-bacterial pneumonia. Note. *p < 0.05 between the study groups and control; **p < 0.001 between groups 1 and 2; ***p < 0.05 between groups 1 and 2.

Download (64KB)
Indexing metadata
3. Figure 2. Dynamics of the MMP-9 level in induced sputum from patients with viral-bacterial pneumonia. Note. *p < 0.05 between the study groups and control; **p < 0.001 between groups 1 and 2; ***p < 0.05 between groups 1 and 2.

Download (67KB)
Indexing metadata
4. Figure 3. Dynamics of TIMP-1 level in induced sputum from patients with viral-bacterial pneumonia. Note. *p < 0.05 between the study groups and control; **р < 0.001 between groups 1 and 2; ***p < 0.05 between groups 1 and 2.

Download (62KB)
Indexing metadata
5. Figure 4. Dynamics of TIMP-2 level in induced sputum in patients with viral-bacterial pneumonia. Note. *p < 0.05 between the study groups and control; **p < 0.001 between groups 1 and 2; ***p < 0.05 between groups 1 and 2.

Download (60KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2022 Popov A.F., Markelova E.V., Komarova I.A., Kostiushko A.V., Shchelkanov M.Y.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 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».