Balance of pro- and anti-inflammatory cytokines in young patients who passed active Immunization against SARS-CoV-2 during the COVID-19 Pandemic

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

In 2019, the COVID-19 pandemic began and changed the world. Coronavirus SARS-CoV-2 has caused widespread illness and death around the world. In this regard, vaccination become the most important tool for creating herd immunity. Our study analyzed the dynamics of pro- and anti-inflammatory cytokines and antibodies to SARS-CoV-2 in the blood serum of young patients before and after vaccination against COVID-19. The study group included 76 young men. Determination of IL-1β, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IL-17, IFNγ, TNFα and IgM and IgG antibodies to COVID-19 in venous blood sera was carried out twice, by ELISA using the test systems of Vector-Best Company, Novosibirsk. The first blood samples were carried out before vaccination, the second — 1 month after vaccination against COVID-19. The results were processed using STATISTICA 8.0. The vaccinated people were monitored for 6 months after vaccination. Levels of indices before vaccination: IL-1β (5.6 pg/ml (Q₂₅–Q₇₅ = 3.1–14.2); IL-4 (1.02 pg/ml (Q₂₅–Q₇₅ = 0.75–1.28); IL-6 (27.8 pg/ml (Q₂₅–Q₇₅ = 7.1–59.9); IL-8 (29.9 pg/ml (Q₂₅–Q₇₅ = 19.51–32.14); IL-10 (4.47 pg/ ml (Q₂₅–Q₇₅ = 1.84–14.75); IL-17 (7.33 pg/ml (Q₂₅–Q₇₅ = 6.82–8.58); IFNγ (0.7 pg/ml (Q₂₅–Q₇₅ = 0.4–0.9); TNFα (3.9 pg/ml (Q₂₅–Q₇₅ = 2.2–6.4). Levels of indices after vaccination: IL-1β (1.6 pg/ml (Q₂₅–Q₇₅ = 1.4- 2.2); IL-4 (0.84 pg/ml (Q₂₅–Q₇₅ = 0.59–1.12); IL-6 (1.2 pg/ml (Q₂₅–Q₇₅ = 0.6–1.7); IL-8 (10.1 pg/ml (Q₂₅–Q₇₅ = 3.8–28.9); IL-10 (5.84 pg/ml (Q₂₅–Q₇₅ = 1–9.99); IFNγ (0.6 pg /ml (Q₂₅–Q₇₅ = 0.3–0.8); TNFα (0.6 pg/ml (Q₂₅–Q₇₅ = 0.3–1.9). Both before and after vaccination against SARS-CoV-2, different distributions of cytokine levels were identified with a downward trend, but despite this, strong correlations were observed between many of them, which indicates an increase in the tension of the immune system in response to vaccination. When calculating the ratio of pro- and anti-inflammatory cytokines, its two-fold decrease was revealed, which reflects a decrease in the levels of pro-inflammatory cytokines after vaccination. The level of IgG antibodies to COVID-19 exceeded the protective level: more than 14 times in 98% of subjects. Further research into the impact of SARS-CoV-2 vaccination on innate immunity will allow us to reconsider the current vaccination strategy and determine the best approach to preventing COVID-19.

About the authors

Yulia A. Li

Pacific State Medical University

Author for correspondence.
Email: julianochka160188@gmail.com

PhD (Medicine), Infectious Diseases Doctor, Major of Medical Service, Lecturer

Russian Federation, Vladivostok, Ostryakova pr., 2

M. N. Dmitrachenko

Pacific State Medical University

Email: julianochka160188@gmail.com

Student

Russian Federation, Vladivostok, Ostryakova pr., 2

E. V. Markelova

Pacific State Medical University

Email: julianochka160188@gmail.com

DSc (Medicine), Professor, Head of the Department of Normal and Pathological Physiology, Pacific State

Russian Federation, Vladivostok, Ostryakova pr., 2

I. B. Korolev

Pacific State Medical University

Email: julianochka160188@gmail.com

PhD (Medicine), Colonel of Medical Service, Head of the Military Training Center of the Pacific

Russian Federation, Vladivostok, Ostryakova pr., 2

M. P. Kostinov

I. Mechnikov Research Institute of Vaccines and Sera; I.M. Sechenov First Moscow State Medical University

Email: julianochka160188@gmail.com

RAS Corresponding Member, DSc (Medicine), Professor, Head of the Laboratory of Vaccine Prophylaxis and Immunotherapy, Mechnikov Research Institute of Vaccines and Sera

Russian Federation, Moscow; Moscow

L. I. Bondar

Regional Clinical Hospital No. 2, Center for the Prevention and Control of AIDS and Infectious Diseases

Email: julianochka160188@gmail.com

Clinical Laboratory Diagnostics Doctor

Russian Federation, Vladivostok

References

  1. Костинов М.П. Иммунопатогенные свойства SARS-CoV-2 как основа для выбора патогенетической терапии // Иммунология. 2020. Т. 41, № 1. С. 83–91. [Kostinov M.P. Immunopathogenic properties of SARS-CoV-2 as a basis for the choice of pathogenetic therapy. Immunologiya = Immunologiya, 2020, vol. 41, no. 1, pp. 83–91. (In Russ.)] doi: 10.33029/0206-4952-2020-41-1-83-91
  2. Костинов М.П., Свитич О.А., Маркелова Е.В. Потенциальная иммунопрофилактика COVID-19 у групп высокого риска инфицирования. Временное пособие для врачей. М.: Группа М.Д.В., 2020. 64 c. [Kostinov M.P., Svitich O.A., Markelova E.V. Potential COVID-19 immunization in high-risk groups. Provisional guide for physicians. Moscow: MDV Group, 2020. 64 p. (In Russ.)]
  3. Костинов М.П., Хромова Е.А., Костинова А.М. Может ли вакцинация против гриппа быть неспецифической профилактикой SARS-CоV-2 и других респираторных инфекций? // Инфекционные болезни: новости, мнения, обучение. 2020. Т. 9, № 3. С. 36–40. [Kostinov M.P., Khromova E.A., Kostinova A.M. Can influenza vaccination be a nonspecific prevention of SARS-CoV-2 and other respiratory infections? Infektsionnye bolezni: novosti, mneniya, obuchenie = Infectious Diseases: News, Opinions, Training, 2020, vol. 9, no. 3, pp. 36–40. (In Russ.)] doi: 10.33029/2305-3496-2020-9-3-36-40
  4. Крылова Н.В., Леонова Г.Н., Павленко Е.В. Особенности цитокинового профиля на ранних стадиях инфицирования вирусом клещевого энцефалита у вакцинированных и невакцинированных людей // Тихоокеанский медицинский журнал. 2012. № 4. C. 78–81. [Krylova N.V., Leonova G.N., Pavlenko E.V. Features of the cytokine profile in the early stages of infection with tick-borne encephalitis virus in vaccinated and unvaccinated people. Tihookeanskiy medicinskiy zhurnal = Pacific Medical Journal, 2012, no. 4, pp. 78–81. (In Russ.)]
  5. Kaminska D., Deborska-Materkowska D., Koscielska-Kasprzak K., Mazanowska O., Remiorz A., Poznanski P., Durlik M., Krajewska M. Immunity after COVID-19 recovery and vaccination: similarities and differences. Vaccines, 2022, vol. 10, no. 7: 10⁶8. doi: 10.3390/vaccines100710⁶8
  6. La Sala L., Gandini S., Bruno A., Allevi R., Gallazzi M., Senesi P., Palano M.T., Meregalli P., Longhi E., Sommese C., Luzi L., Trabucchi E. SARS-CoV-2 Immunization Orchestrates the Amplification of IFNγ-Producing T Cell and NK Cell Persistence. Front. Immunol., 2022, vol. 13: 798813. doi: 10.3389/fimmu.2022.798813
  7. Pierce J.D., Shen Q., Cintron S.A., Hiebert J.B. Post-COVID-19 Syndrome. Nurs. Res., 2022, vol. 71, no. 2, pp. 164–174. doi: 10.1097/NNR.0000000000000565
  8. Principi N., Autore G., Ramundo G., Esposito S. Epidemiology of Respiratory Infections during the COVID-19 Pandemic. Viruses, 2023, vol. 15, no. 5: 1160. doi: 10.3390/v15051160
  9. Wang Z., Schmidt F., Weisblum Y., Muecksch F., Barnes C.O., Finkin S., Schaefer-Babajew D., Cipolla M., Gaebler C., Lieberman J.A., Oliveira T.Y., Yang Z., Abernathy M.E., Huey-Tubman K.E., Hurley A., Turroja M., West K.A., Gordon K., Millard K.G., Ramos V., Da Silva J., Xu J., Colbert R.A., Patel R., Dizon J., Unson-O’Brien C., Shimeliovich I., Gazumyan A., Caskey M., Bjorkman P.J., Casellas R., Hatziioannou T., Bieniasz P.D., Nussenzweig M.C. mRNA vaccine-elicited antibodies to SARS-CoV-2 and circulating variants. Nature, 2021, vol. 592, no. 7855, pр. 616-622. doi: 10.1038/s41586-021-03324-6

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure. Relationship between cytokine levels before and after SARS-CoV-2 vaccination

Download (376KB)

Copyright (c) 2024 Li Y.A., Dmitrachenko M.N., Markelova E.V., Korolev I.B., Kostinov M.P., Bondar L.I.

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».