Immune status of patients with community-acquired pneumonia associated with a new coronavirus infection and other viral and bacterial pathogens

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Despite the fact that the state of the individual’s immune system plays an important role in developing community-acquired pneumonia, its clinical features are determined not only by immune response characteristics, but also by the nature of the infectious agent. The aim of the work was to assess immune status of patients with community-acquired pneumonia with lung damage ranging from 2 to 12%, in whom pathogens of a viral, bacterial and fungal nature were verified (n = 96, aged 46,3±20,5) who were admitted to the hospital 5–7 days after disease onset. Materials and methods. The selection of smears and sputum specimens was carried out on day 1 after admission. COVID-19 pathogen was analyzed in smears by PCR using the Vector-PCRR-2019-nCoV-RG kit (SSC Vector of Rospotrebnadzor, Russia). Biochemical activity, colony morphology, and pathogen concentration (in the amount of ≥ 105 CFU/ml) were also evaluated. Based on the results of preliminary studies, target patients groups were formed: with a new coronavirus infection caused by the SARS-CoV-2 gene variant B.1.1.529 (Omicron) (n = 33); with COVID-19 and bacterial pathogens (n = 17); with COVID-19 and combined bacterial and fungal infection (n = 16); patients with identified pathogens of bacterial infections (n = 13); patients with combined bacterial and fungal infection (n = 17). The relative and absolute level of CD45+CD3+ lymphocytes, CD45+CD3+CD4+ cells, CD45+CD3+CD8+ lymphocytes, CD45+CD3-CD16+CD56+ cells, CD45+CD3+CD16+CD56+ lymphocytes, CD45+CD45ROCD45RA+ and CD45+CD45RO+CD45RA lymphocytes, CD45+CD19+ cells, CD45+CD5+CD19CD27 and CD45+CD19+CD5CD27 lymphocytes, CD45+CD19+CD5CD27+ cells was assessed in all volunteers. Results. The analysis of the immune status of patients with community-acquired pneumonia associated with Omicron gene variant new coronavirus infection revealed T-lymphocytopenia, a decreased number of CD8+ lymphocytes, an increased relative and absolute number of NK cells. In COVID-19 patients, who also had bacterial pathogens verified, there was a decrease in relative and absolute number of T-helper cells, an increased relative and absolute number of B and B2 lymphocytes. In COVID-19-negative volunteers with bacterial and bacterial-fungal community-acquired pneumonia, the relative and absolute level of B and B2 lymphocytes, as well as the general memory B cell population, was increased. In contrast to COVID-19-positive patients, in the absence of T-lymphocytopenia, a decreased number of CD4+ cells and rise in number of cytotoxic lymphocytes were recorded in patients of these groups. Conclusions. The data obtained indicate that in the immune status of patients with community-acquired pneumonia, depending on the nature of the infectious agent, changes in relative and absolute level of T-helper cells, cytotoxic lymphocytes, as well as in the qualitative and quantitative B-lymphocyte population composition are recorded.

About the authors

I. A. Ivanova

Rostov-on-Don Anti-Plague Institute of Rospotrebnadzor

Author for correspondence.
Email: ivanova_ia@antiplague.ru

PhD (Biology), Leading Researcher, Acting Head of the Immunology Laboratory

Russian Federation, Rostov-on-Don

A. V. Filippenko

Rostov-on-Don Anti-Plague Institute of Rospotrebnadzor

Email: ivanova_ia@antiplague.ru

PhD (Biology), Researcher, Laboratory of Immunology

Russian Federation, Rostov-on-Don

N. V. Pavlovich

Rostov-on-Don Anti-Plague Institute of Rospotrebnadzor

Email: ivanova_ia@antiplague.ru

DSc (Medicine), Head Researcher, Acting Head of the Laboratory of Natural Focal and Zoonotic Infections

Russian Federation, Rostov-on-Don

N. V. Aronova

Rostov-on-Don Anti-Plague Institute of Rospotrebnadzor

Email: ivanova_ia@antiplague.ru

PhD (Biology), Senior Researcher, Laboratory of Natural Focal and Zoonotic Infections

Russian Federation, Rostov-on-Don

M. V. Tsimbalistova

Rostov-on-Don Anti-Plague Institute of Rospotrebnadzor

Email: ivanova_ia@antiplague.ru

PhD (Medicine), Senior Researcher, Laboratory of Natural Focal and Zoonotic Infections

Russian Federation, Rostov-on-Don

A. S. Anisimova

Rostov-on-Don Anti-Plague Institute of Rospotrebnadzor

Email: ivanova_ia@antiplague.ru

Junior Researcher, Laboratory of Natural Focal and Zoonotic Infections

Russian Federation, Rostov-on-Don

N. D. Omelchenko

Rostov-on-Don Anti-Plague Institute of Rospotrebnadzor

Email: ivanova_ia@antiplague.ru

PhD (Medicine), Senior Researcher Laboratory of Immunology

Russian Federation, Rostov-on-Don

A. A. Trufanova

Rostov-on-Don Anti-Plague Institute of Rospotrebnadzor

Email: ivanova_ia@antiplague.ru

Junior Researcher, Laboratory of Immunology

Russian Federation, Rostov-on-Don

O. S. Chemisova

Don State Technical University

Email: ivanova_ia@antiplague.ru

PhD (Biology), Associate Professor, Department of Bioengineering

Russian Federation, Rostov-on-Don

A. K. Noskov

Rostov-on-Don Anti-Plague Institute of Rospotrebnadzor

Email: ivanova_ia@antiplague.ru

Director

Russian Federation, Rostov-on-Don

References

  1. Авдеев С.Н., Белоцерковский Б.З., Дехнич А.В., Зайцев А.А., Козлов Р.С., Проценко Д.Н., Рачина С.А., Синопальников А.И., Яковлев С.В., Ярошецкий А.И. Современные подходы к диагностике, лечению и профилактике тяжелой внебольничной пневмонии у взрослых: обзор литературы // Вестник интенсивной терапии им. А.И. Салтанова. 2021. Т. 3. С. 27–46. [Avdeev S.N., Belotserkovskiy B.Z., Dehnich A.V., Zaytsev A.A., Kozlov R.S., Protsenko D.N., Ratchina S.A., Sinopalnikov A.I., Yakovlev S.V., Yaroshetskiy A.I. Modern approaches to the diagnostics, treatment and prevention of severe community-acquired pneumonia in adults: a review. Vestnik intensivnoi terapii im. A.I. Saltanova = Annals of Critical Care, 2021, vol. 3, рр. 27–46. (In Russ.)] doi: 10.21320/1818-474X-2021-3-27-46
  2. Бородулина Е.А., Васнева Ж.П., Вдоушкина Е.С., Бородулин Б.Е., Поваляева Л.В. Особенности гематологических и гемостазиологических показателей при коронавирусной инфекции COVID-19 и внебольничной пневмонии // Acta biomedica scientifica. 2021. Т. 6, № 1. С. 40–47. [Borodulina E.A., Vasneva Zh.P., Vdoushkina E.S., Borodulin B.E., Povalyaeva L.V. Features of Hematological and Hemostasiological Parameters in Coronavirus Infection COVID-19 and Community-Acquired Pneumonia. Acta Biomedica Scientifica, 2021, vol. 6, no. 1, pp. 40–47. (In Russ.)] doi: 10.29413/ABS.2021-6.1.6
  3. Вишневский В.И., Мироненко И.И., Демьяненко О.В. Влияние тиотриазолина на состояние клеточного и гуморального иммунитета у больных внебольничной пневмонией // Научные ведомости. Серия Медицина. Фармация. 2018. Т. 41, № 4. С. 558–567. [Vishnevsky V.I., Mironenko I.I., Demyanenko O.V. Effect of thiotriazoline on the state of cellular and humoral immunity in patients with community-acquired pneumonia. Nauchnye vedomosti. Seriya Meditsina. Farmatsiya = Scientific bulletin. Medicine and Pharmacy Series, 2018, vol. 41, no. 4, pp. 558–567. (In Russ.)] doi: 10.18413/2075-4728-2018-41-4-558-567
  4. Иванова И.А., Филиппенко А.В., Павлович Н.В., Аронова Н.В., Цимбалистова М.В., Анисимова А.С., Омельченко Н.Д., Труфанова А.А., Чемисова О.С., Носков А.К. Количественный и качественный состав основных популяций лимфоцитов у пациентов с внебольничными пневмониями в период пандемии COVID-19 // Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2023. № 3. С. 46–53. [Ivanova I.A., Filippenko A.V., Pavlovich N.V., Aronova N.V., Tsimbalistova M.V., Anisimova A.S., Omelchenko N.D., Trufanova A.A., Chemisova O.S., Noskov A.K. Quantitative and qualitative composition of the main populations of lymphocytes in patients with community-acquired pneumonia during pandemics of COVID-19. Immunopatologiya, allergologiya, infektologiya = Immunopathology, Allergology, Infectology, 2023, no. 3, pp. 46–53. (In Russ.)] doi: 10.14427/jipai.2023.3.46
  5. Изюрова Н.В., Савочкина А.Ю., Узунова А.Н., Нохрин Д.Ю. Цитокиновый профиль при внебольничной пневмонии у детей // Медицинская иммунология. 2022. Т. 24, № 5. С. 943–954. [Iziurova N.V., Savochkina A.Yu., Uzunova A.N., Nokhrin D.Yu. Cytokine profile in community-acquired pneumonia in children. Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2022, vol. 24, no. 5, pp. 943–954. (In Russ.)] doi: 10.15789/1563-0625-CPI-2538
  6. Мавзютова Г.А., Фазлыева Р.М., Тюрина Е.Б., Хайруллина Р.М., Бикметова Н.Р. Особенности иммунных нарушений при внебольничных пневмониях // Медицинская иммунология. 2007. Т. 9, № 6. С. 605–612. [Mavzyutova G.A., Fazlyeva R.M., Tyurina E.B., Khairullina R.M., Bikmetova N.R. Features of immune disorders in community-acquired pneumonia. Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2007, vol. 9, no. 6, pp. 605–612. (In Russ.)]
  7. Мирхайдаров А.М., Фархутдинов У.Р., Фархутдинов Р.Р. Иммунный статус больных внебольничной пневмонией и эффективность иммуновенина в комплексной терапии // Медицинский вестник Башкортостана. 2016. Т. 11, № 2 (62). С. 12–14. [Mirkhaidarov A.M., Farkhutdinov U.R., Farkhutdinov R.R. The immune status of patients with community-acquired pneumonia and the effectiveness of immunovenin in complex therapy. Meditsinskii vestnik Bashkortostana = Medical Bulletin of Bashkortostan, 2016, vol. 11, no. 2 (62), pp. 12–14. (In Russ.)]
  8. Лабораторная диагностика внебольничных пневмоний: МУК 4.2.3115-13. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2014. 39 с. [Laboratory diagnostics of community-acquired pneumonia: Guidelines 4.2.3115-13. Moscow: Federal Center for Hygiene and Epidemiology of Rospotrebnadzor, 2014. 39 p. (In Russ.)]
  9. Невзорова В.А., Боровская Т.Ф., Дмитриева Т.Б., Скребкова Л.Д., Пазыч С.А. Состояние местного и системного иммунного ответа при внебольничной пневмонии у лиц молодого возраста // Тихоокеанский медицинский журнал. 2009. № 3. С. 106–109. [Nevzorova V.A., Borovskaya T.F., Dmitrieva Т.В., Skrebkova L.D., Pazyich S.A. Local and system immune response in case of community-acquired pneumonia in young patients. Tihookeanskiy medicinskiy zhurnal = Pacific Medical Journal, 2009, no. 3, pp. 106–109. (In Russ.)]
  10. Парахонский А.П. Нарушения иммунной системы у больных пневмонией и методы их коррекции // Современные наукоемкие технологии. 2005. № 1. С. 116–117. [Parakhonsky A.P. Disorders of the immune system in patients with pneumonia and methods of their correction. Sovremennye naukoemkie tekhnologii = Modern High-Tech Technologies, 2005, no. 1, pp. 116–117. (In Russ.)]
  11. De Rose D.U., Pace P.G., Ceccherini-Silberstein F., Dotta A., Andreoni M., Sarmati L., Iannetta M. T lymphocyte subset counts and interferon-gamma production in adults and children with COVID-19: a narrative review. J. Pers. Med., 2023, vol. 13, no. 5: 755. doi: 10.3390/jpm13050755
  12. Ganji A., Farahani I., Khansarinejad B. Ghazavi A., Mosayebi G. Increased expression of CD8 marker on T-cells in COVID-19 patients. Blood Cells Mol. Dis., 2020, vol. 83: е102437. doi: 10.1016/j.bcmd.2020.102437
  13. Lagadinou M., Zareifopoulos N., Gkentzi D., Sampsonas F., Kostopoulou E., Marangos M., Solomou E. Alterations in lymphocyte subsets and monocytes in patients diagnosed with SARS-CoV-2 pneumonia: a mini review of the literature. Eur. Rev. Med. Pharmaco. Sci., 2021, vol. 25, no. 15, pp. 5057–5062. doi: 10.26355/eurrev_202108_26463
  14. Lippi G., Plebani M. Laboratory abnormalities in patients with COVID-2019 infection. Clin. Chem. Lab. Med, 2020, vol. 25, no. 58 (7), pp. 1131–1134. doi: 10.1515/cclm-2020-0198
  15. Liu G., Jiang X., Zeng X., Pan Y., Xu H. Analysis of lymphocyte subpopulations and cytokines in COVID-19-associated pneumonia and community-acquired pneumonia. J. Immunol. Res., 2021, vol. 2021: 6657894. doi: 10.1155/2021/6657894
  16. Liu Y., Tan W., Chen H., Zhu Y., Wan L., Jiang K., Guo Y., Tang K., Xie C., Yi H., Kuang Y., Luo Y. Dynamic changes in lymphocyte subsets and parallel cytokine levels in patients with severe and critical COVID-19. BMC Infect. Dis., 2021, vol. 21, no. 1: 79. doi: 10.1186/s12879-021-05792-7
  17. Manickam C., Sugawara S., Reeves R.K. Friends or foes? The knowns and unknowns of natural killer cell biology in COVID-19 and other coronaviruses in July 2020. PLoS Pathog., 2020, vol. 16, no. 8: e1008820. doi: 10.1371/journal.ppat.1008820
  18. Mavzyutova G.A., Mukhamadieva L.R., Fazlyeva R.M. Clinical approach to immunocorrection in community-acquired pneumonia. Medical Council, 2017, no. 11, pp. 58–63. doi: 10.21518/2079-701X-2017-11-58-63
  19. Wang T., Zhao M., Ye P., Wang Q., Zhao Y. Integrated bioinformatics analysis for the screening of associated pathways and therapeutic drugs in coronavirus disease 2019. Arch. Med. Res., 2021, vol. 52, no. 3, рр. 304–310. doi: 10.1016/j. arcmed.2020.11.009
  20. Yang J., Zhong M., Zhang E., Hong K., Yang Q., Zhou D., Xia J., Chen Y.Q., Sun M., Zhao B., Xiang J., Liu Y., Han Y., Xu M., Zhou X., Huang C., Shang Y., Yan H. Broad phenotypic alterations and potential dysfunctions of lymphocytes in COVID-19 recovered individuals. J. Mol. Cell Biol., 2021, vol. 13, no. 3, рр. 197–209. doi: 10.1093/jmcb/mjab014
  21. Zhou Y., Guo S., He Y., Zuo Q., Liu D., Xiao M., Fan J., Li X. COVID-19 is distinct from SARS-CoV-2-negative community-acquired pneumonia front cell. Infect. Microbiol., 2020, vol. 10: 322. doi: 10.3389/fcimb.2020.00322

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure 1. B-lymphocyte populations and subsets in patients with community-acquired pneumonia during Omicron gene variant dominance. Note. * — significant difference compared to control group (р < 0.05).

Download (167KB)
3. Figure 2. Absolute level of B-lymphocytes in patients with community-acquired pneumonia during Omicron gene variant dominance. Note. * — significant difference compared to control group (р < 0.05).

Download (170KB)

Copyright (c) 2024 Ivanova I.A., Filippenko A.V., Pavlovich N.V., Aronova N.V., Tsimbalistova M.V., Anisimova A.S., Omelchenko N.D., Trufanova A.A., Chemisova O.S., Noskov A.K.

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».