Молекулярная мимикрия и COVID-19

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Значительная часть осложнений COVID-19 и проявлений постковидного синдрома связана с аутоиммунными реакциями, вызываемыми SARS-CoV-2. Ключевым механизмом реализации аутоиммунитета при COVID-19 является молекулярная мимикрия, задействованная в развитии цитокинового шторма, системного мультиорганного гипервоспаления, эндотелиальной дисфункции, а также являющаяся триггером развития аутоиммунных заболеваний (аутоиммунной тромбоцитопении, аутоиммунного васкулита, синдрома Гийена–Барре, синдрома Миллера–Фишера, аутоиммунной нейропатии, аутоиммунного тиреоидита, ревматоидного артрита и других) после перенесенного COVID-19. В целом выявлено 59 общих иммунных детерминант в 80 эпитопах спайк-белка SARS-CoV-2 с 53 противовоспалительными белками, рецепторами, регулирующими пролиферацию, дифференцировку и апоптоз клеток, а также иммунный ответ. Обнаружено, что среди 37 белков вируса, только 8 не имеют иммуногенных участков, идентичных белкам человека. Перекрестное реагирование приводит к формированию более 15 отдельных типов аутоантител, включая антифосфолипидные антитела к кардиолипину и бета-2-гликопротеину I, антитела к трансмембранному рецептору аденозина A2b, адипонектину, фосфатидилсерин-протромбиновые аутоантитела, антинуклеарные антитела, антитела к митохондриям M2, аутоантитела против интерферонов I типа и других цитокинов, хемокинов, компонентов комплемента и белков клеточных мембран. Формирующиеся при COVID-19 аутоантитела реагируют с антигенами клеток щитовидной железы, сердечной и скелетных мышц, легкого, суставов, печени, почек, головного и костного мозга, периферической нервной системы, кожи и жировой ткани, желудочно-кишечного тракта, яичек, глаза, а также с антигенами митохондрий, опосредуя развитие тяжелых осложнений заболевания и постковидного синдрома. Наличие 24 гомологичных пентапептидов с B. pertussis, C. diphtheriae, C. tetani, H. influenzae и N. meningitidis создает риск развития неэффективного иммунного ответа при вакцинации на фоне повышенного риска аутоиммунных осложнений. Необходимо обязательно учитывать феномен молекулярной мимикрии при разработке новых подходов к реабилитации и лечению COVID-19, а также при разработке и тестировании вакцин против SARS-CoV-2.

Об авторах

Вероника Николаевна Зорина

ФГБУ Научно-клинический центр токсикологии имени академика С.Н. Голикова Федерального медико-биологического агентства

Автор, ответственный за переписку.
Email: nilimmun@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9183-7663
SPIN-код: 1630-1716
Scopus Author ID: 57075004700
ResearcherId: N-8811-2018

д.б.н., ведущий научный сотрудник лаборатории прикладной токсикологии и фармакологии отдела токсикологии 

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Довгань А.А., Драпкина Ю.С., Долгушина Н.В., Менжинская И.В., Инвияева Е.В., Вторушина В.В., Кречетова Л.В., Сухих Г.Т. Влияние вакцинации от COVID-19 на иммунный статус и профиль аутоантител у женщин репродуктивного возраста // Медицинская иммунология. 2022. Т. 24, № 5. С. 979–992. [Dovgan A.A., Drapkina Yu.S., Dolgushina N.V., Menzhinskaya I.V., Inviyaeva E.V., Vtorushina V.V., Krechetova L.V., Sukhikh G.T. Effect of COVID-19 vaccination on the immune status and autoantibody profile in women of reproductive age. Meditsinskaya Immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2022, vol. 24, no. 5, pp. 979–992. (In Russ.)] doi: 10.15789/1563-0625-EOC-2515
  2. Кудрявцев И.В., Головкин А.С., Тотолян Арег А. Т-хелперы и их клетки-мишени при COVID-19 // Инфекция и иммунитет. 2022. Т. 12, № 3. С. 409–426. [Kudryavtsev I.V., Golovkin A.S., Totolian Areg A. T helper cell subsets and related target cells in acute COVID-19. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2022, vol. 12, no. 3, pp. 409–442. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-THC-1882
  3. Москалец О.В. Роль инфекции в развитии аутоиммунных заболеваний // Казанский медицинский журнал. 2017. Т. 98, № 4. С. 586–591. [Moskalets O.V. Role of infections in autoimmune disease development. Kazanskii meditsinskii zhurnal = Kazan Medical Journal, 2017, vol. 98, no. 4, pp. 586–591. (In Russ.)] doi: 10.17750/KMJ2017-586
  4. Петриков С.С., Боровкова Н.В., Попугаев К.А., Сторожева М.В., Квасников А.М., Годков М.А. Аутоантитела к интерферону альфа и их значение при COVID-19 // Инфекция и иммунитет. 2022. Т. 12, № 2. C. 279–287. [Petrikov S.S., Borovkova N.V., Popugaev K.A., Storozheva M.V., Kvasnikov A.M., Godkov M.A. Anti-interferon alpha autoantibodies and their significance in COVID-19. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2022, vol. 12, no. 2, pp. 279–287. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-AAA-1789
  5. Alam W. COVID-19 vaccine-induced immune thrombotic thrombocytopenia: a review of the potential mechanisms and proposed management. Sci. Prog., 2021, vol. 104, no. 2, pp. 1–13. doi: 10.1177/00368504211025927
  6. Bozkurt B., Kamat I., Hotez P.J. Myocarditis with COVID-19 mRNA vaccines. Circulation, 2021, vol. 144, no. 6, pp. 471–484. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.121.056135
  7. Chen Y., Xu Z., Wang P., Li X.M., Shuai Z.W., Ye D.Q., Pan H.F. New-onset autoimmune phenomena post-COVID-19 vaccination. Immunology, 2022, vol. 165, no. 4, pp. 386–401. doi: 10.1111/imm.13443
  8. Dotan A., Muller S., Kanduc D., David P., Halpert G., Shoenfeld Y. The SARS-CoV-2 as an instrumental trigger of autoimmunity. Autoimmun. Rev., 2021, vol. 20, no. 4: 102792. doi: 10.1016/j.autrev.2021.102792
  9. Ehrenfeld M., Tincani A., Andreoli L., Cattalini M., Greenbaum A., Kanduc D., Alijotas-Reig J., Zinserling V., Semenova N., Amital H., Shoenfeld Y. Covid-19 and autoimmunity. Autoimmun. Rev., 2020, vol. 19, no. 8: 102597. doi: 10.1016/j.autrev.2020.102597
  10. Gat I., Kedem A., Dviri M., Umanski A., Levi M., Hourvitz A., Baum M. Covid-19 vaccination BNT162b2 temporarily impairs semen concentration and total motile count among semen donors. Andrology, 2022, vol. 10, no. 6, pp. 1016–1022. doi: 10.1111/andr.13209
  11. Greinacher A., Thiele T., Warkentin T.E., Weisser K., Kyrle P.A., Eichinger S. Thrombotic thrombocytopenia after ChAdOx1 nCov-19 vaccination. N. Engl. J. Med., 2021, vol. 384, no. 22, pp. 2092–2101. doi: 10.1056/NEJMoa2104840
  12. Kanduc D. From anti-SARS-CoV-2 immune response to the cytokine storm via molecular mimicry. Antibodies, 2021, vol. 10, no. 36, pp. 1–13. doi: 10.3390/antib10040036
  13. Kanduc D. From anti-Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 immune response to cancer onset via molecular mimicry and cross-reactivity. Glob. Med. Genet., 2021, no. 8, pp. 176–182. [doi: 10.1055/s-0041-1735590
  14. Kreye J., Reincke S.M., Prüss H. Do cross-reactive antibodies cause neuropathology in COVID-19? Nat. Rev. Immunol., 2020, vol. 20, no. 11, pp. 645–646. doi: 10.1038/s41577-020-00458-y
  15. Lee E., Oh J.E. Humoral immunity against SARS-CoV-2 and the impact on COVID-19 pathogenesis. Mol. Cells, 2021, vol. 44, no. 6, pp. 392–400. doi: 10.14348/molcells.2021.0075
  16. Liu Y., Sawalha A.H., Lu Q. COVID-19 and autoimmune diseases. Curr. Opin. Rheumatol., 2021, no. 33, pp. 155–162. doi: 10.1097/BOR.0000000000000776
  17. Logunov D.Y., Dolzhikova I.V., Shcheblyakov D.V., Tukhvatulin A.I., Zubkova O.V., Dzharullaeva A.S., Kovyrshina A.V., Lubenets N.L., Grousova D.M., Erokhova A.S., Botikov A.G., Izhaeva F.M., Popova O., Ozharovskaya T.A., Esmagambetov I.B., Favorskaya I.A., Zrelkin D.I., Voronina D.V., Shcherbinin D.N., Semikhin A.S., Simakova Y.V., Tokarskaya E.A., Egorova D.A., Shmarov M.M., Nikitenko N.A., Gushchin V.A., Smolyarchuk E.A., Zyryanov S.K., Borisevich S.V., Naroditsky B.S., Gintsburg A.L., Gam-COVID-Vac Vaccine Trial Group. Safety and efficacy of an rAd26 and rAd5 vector-based heterologous prime-boost COVID-19 vaccine: an interim analysis of a randomised controlled phase 3 trial in Russia. Lancet, 2021, vol. 397, no. 10275, pp. 671–681. doi: 10.1016/S0140-6736(21)00234-8
  18. McGonagle D., De Marco G., Bridgewood C. Mechanisms of immunothrombosis in vaccine-induced thrombotic thrombocytopenia (VITT) compared to natural SARS-CoV-2 infection. J. Autoimmun., 2021, vol. 121, no. 102662, pp. 1–7. doi: 10.1016/j.jaut.2021.102662
  19. Moody R., Wilson K., Flanagan K.L., Jaworowski A., Plebanski M. Adaptive immunity and the risk of autoreactivity in COVID-19. Int. J. Mol. Sci., 2021, vol. 22, no. 8965, pp. 1–13. doi: 10.3390/ijms22168965
  20. Pujol A., Gómez .LA., Gallegos C., Nicolau J., Sanchís P., González-Freire M., López-González Á.A., Dotres K., Masmiquel L. Thyroid as a target of adjuvant autoimmunity/inflammatory syndrome due to mRNA-based SARS-CoV-2 vaccination: from Graves’ disease to silent thyroiditis. J. Endocrinol. Invest., 2022, vol. 45, no. 4, pp. 875–882. doi: 10.1007/s40618-021-01707-0
  21. Ramasamy R., Mohammed F., Meier U.C. HLA DR2b-binding peptides from human endogenous retrovirus envelope, Epstein-Barr virus and brain proteins in the context of molecular mimicry in multiple sclerosis. Immunol. Lett., 2020, no. 217, pp. 15–24. doi: 10.1016/j.imlet.2019.10.017
  22. Rodda L.B., Morawski P.A., Fahning M.L., Howard C.A., Franko N., Logue J., Eggenberger J., Stokes C., Golez I., Hale M., Gale M., Chu H.Y., Campbell D.J., Pepper M. Imprinted SARS-CoV-2-specific memory lymphocytes define hybrid immunity. Cell, 2022, no. 185, pp. 1–14. doi: 10.1016/j.cell.2022.03.018
  23. Roghani A. The influence of COVID-19 vaccination on daily cases, hospitalization, and death rate in Tennessee, United States: case study. JMIRx Med., 2021, vol. 2, no. 3: e29324. doi: 10.2196/29324
  24. Schultz N.H., Sørvoll I.H., Michelsen A.E., Munthe L.A., Lund-Johansen F., Ahlen M.T., Wiedmann M., Aamodt A.H., Skattør T.H., Tjønnfjord G.E., Holme P.A. Thrombosis and thrombocytopenia after ChAdOx1 nCoV-19 vaccination. N. Engl. J. Med., 2021, vol. 384, no. 22, pp. 2124–2130. doi: 10.1056/NEJMoa2104882
  25. Scully M., Singh D., Lown R., Poles A., Solomon T., Levi M., Goldblatt D., Kotoucek P., Thomas W., Lester W. Pathologic antibodies to platelet factor 4 after ChAdOx1 nCoV-19 vaccination. N. Engl. J. Med., 2021, vol. 384, no. 23, pp. 2202–2211. doi: 10.1056/NEJMoa2105385
  26. Shrock E., Fujimura E., Kula T., Timms R.T., Lee I.H., Leng Y., Robinson M.L., Sie B.M., Li M.Z., Chen Y., Logue J., Zuiani A., McCulloch D., Lelis F.JN., Henson S., Monaco D.R., Travers M., Habibi S., Clarke W.A., Caturegli P., Laeyendecker O., Piechocka-Trocha A., Li J.Z., Khatri A., Chu H.Y.; MGH COVID-19 Collection & Processing Team; Villani A.C., Kays K., Goldberg M.B., Hacohen N., Filbin M.R., Yu X.G., Walker B.D., Wesemann D.R., Larman H.B., Lederer J.A., Elledge S.J. Viral epitope profiling of COVID-19 patients reveals cross-reactivity and correlates of severity. Science, 2020, vol. 370, no. 6520: eabd4250. doi: 10.1126/science.abd4250
  27. Thant H.L., Morgan R., Paese M.M., Persaud T., Diaz J., Hurtado L. Guillain-Barré syndrome after Ad26.COV2.S vaccination. Am. J. Case. Rep., 2022, no. 23: e935275. doi: 10.12659/AJCR.935275
  28. Thiele T., Ulm L., Holtfreter S., Schönborn L., Kuhn S.O., Scheer C., Warkentin T.E., Bröker B.M., Becker K., Aurich K., Selleng K., Hübner N.O., Greinacher A. Frequency of positive anti-PF4/polyanion antibody tests after COVID-19 vaccination with ChAdOx1 nCoV-19 and BNT162b2. Blood, 2021, vol. 138, no. 4, pp. 299–303. doi: 10.1182/blood.2021012217
  29. Velikova T., Georgiev T. SARS-CoV-2 vaccines and autoimmune diseases amidst the COVID-19 crisis. Rheumatol. Int., 2021, vol. 41, no. 3, pp. 509–518. doi: 10.1007/s00296-021-04792-9
  30. Vojdani A., Vojdani E., Kharrazian D. Reaction of human monoclonal antibodies to SARS-CoV-2 proteins with tissue antigens: implications for autoimmune diseases. Front. Immunol., 2021, vol. 11, no. 617089, pp. 1–16. doi: 10.3389/fimmu.2020.617089
  31. Vojdani A., Kharrazian D. Potential antigenic cross-reactivity between SARS-CoV-2 and human tissue with a possible link to an increase in autoimmune diseases. Clin. Immunol., 2020, vol. 217, no. 108480, pp. 1–2. doi: 10.1016/j.clim.2020.108480
  32. Yazdanpanah N., Rezaei N. Autoimmune complications of COVID-19. J. Med. Virol., 2022, vol. 94, no. 1, pp. 54–62. doi: 10.1002/jmv.27292
  33. Yong S.J. Long COVID or post-COVID-19 syndrome: putative pathophysiology, risk factors, and treatments. Infect. Dis. (Lond.), 2021, vol. 53, no. 10, pp. 737–754. doi: 10.1080/23744235.2021.1924397

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Зорина В.Н., 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии 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».