Preview

Пульмонология

Расширенный поиск

Секреторный иммуноглобулин А респираторной системы и COVID-19

Аннотация

Основное внимание при COVID-19 посвящено оценке общего иммунного ответа, роль мукозального иммунитета при этом заболевании изучена недостаточно.

 

            Цель работы: Анализ опубликованных данных о секреторном IgA, как о значимом показателе мукозального иммунного ответа дыхательных путей в условиях пандемии COVID-19.

Материалы и методы: Поисковый анализ опубликованной литературы проводился с помощью англоязычной базы данных медицинских и биологических публикаций PubMed. Глубина поиска составила два года (2020, 2021гг.).

Результаты: В обзор включены 54 литературных источника. Получены данные о том, что секреторный IgA (sIgA) является основным изотипом антител мукозального иммунитета. Он вырабатывается в количествах, значительно превышающих таковые всех других изотипов иммуноглобулинов вместе взятых. Антитела sIgA эффективны против различных видов патогенов, включая вирус SARS-CoV-2, благодаря таким механизмам, как нейтрализация, подавление адгезии к поверхности слизистой и инвазии в эпителиальные клетки, агглютинации и облегчению удаления патогенных микроорганизмов в слизистом секрете. Вирус-специфические антитела IgA в сыворотке крови выявляют у пациентов с СOVID-19 в более ранние сроки (уже через два дня после появления первых симптомов), по сравнению с антителами классов IgM или IgG (через 5 дней). Рассматривается возможность интраназальной иммунизации, как эффективного средства образования преимущественно sIgA в верхних и нижних отделах дыхательных путей.

Заключение: Имеющиеся на сегодняшний день сведения о местном иммунном ответе слизистых оболочек дыхательных путей имеют важное значение для понимания патофизиологических механизмов развития заболевания, диагностики, а также разработки новых методов лечения и профилактики COVID-19.

Об авторах

Н. О. Крюкова
ФГАОУ ВО "Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова" Министерства здравоохранения РФ
Россия

Ассистент, аспирант кафедры госпитальной терапии педиатрического факультета


Конфликт интересов:

Автор заявляет об отсутствии потенциального конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.



Е. Б. Ракунова
ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова» Министерства здравоохранения РФ (Сеченовский университет)
Россия

Врач-оториноларинголог, к.м.н., ассистент кафедры болезней уха, горла и носа 


Конфликт интересов:

Автор заявляет об отсутствии потенциального конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.



М. П. Костинов
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова» ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова» Министерства здравоохранения РФ (Сеченовский университет)
Россия

Д.м.н., профессор, заведующий лабораторией вакцинопрофилактики и иммунотерапии аллергических заболеваний 


Конфликт интересов:

Автор заявляет об отсутствии потенциального конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.



И. А. Баранова
ФГАОУ ВО "Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова" Министерства здравоохранения РФ
Россия

Д.м.н., профессор кафедры госпитальной терапии педиатрического факультета 


Конфликт интересов:

Автор заявляет об отсутствии потенциального конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.



О. А. Свитич
ФГАОУ ВО "Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова" Министерства здравоохранения РФ; ФГБНУ «Научно-исследовательский институт вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова»
Россия

Д.м.н., чл-корр РАН, директор ФГБНУ «Научно-исследовательский институт вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова»; профессор кафедры иммунологии МБФ.


Конфликт интересов:

Автор заявляет об отсутствии потенциального конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.



Список литературы

1. A. K. Azkur, M. Akdis, D. Azkur, et al. Immune response to SARS-CoV-2 and mechanisms of immunopathological changes in COVID-19. Allergy. 2020; vol. 75, no. 7, pp. 1564-1581.DOI: 10.1111/all.14364.

2. N. Zhu, D. Zhang, W. Wang, et al. A Novel Coronavirus from Patients with Pneumonia in China. N Engl J Med. 2020; vol. 382, no. 8, pp. 727-733, DOI: 10.1056/NEJMoa2001017.

3. M. W. Russell, Z. Moldoveanu, P. L. Ogra, and J. Mestecky, "Mucosal Immunity in COVID-19: A Neglected but Critical Aspect of SARS-CoV-2 Infection. Front Immunol. 2020; vol. 11, p. 611337. DOI: 10.3389/fimmu.2020.611337.

4. R. J. Mason. Pathogenesis of COVID-19 from a cell biology perspective. Eur Respir J. 2020; vol. 55, no. 4, DOI: 10.1183/13993003.00607-2020.

5. P. Zhou, X. L. Yang, X. G. Wang, et al. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin. Nature. 2020; vol. 579, no. 7798, pp. 270-273, DOI: 10.1038/s41586-020-2012-7.

6. W. Sungnak, N. Huang, C. Bécavin, et al. SARS-CoV-2 entry factors are highly expressed in nasal epithelial cells together with innate immune genes. Nat Med. 2020; vol. 26, no. 5, pp. 681-687. DOI: 10.1038/s41591-020-0868-6.

7. D. H. Brann, T. Tsukahara, C. Weinreb, et al. Non-neuronal expression of SARS-CoV-2 entry genes in the olfactory system suggests mechanisms underlying COVID-19-associated anosmia. Sci Adv. 2020; vol. 6, no. 31. DOI: 10.1126/sciadv.abc5801.

8. F. W. van Ginkel, H. H. Nguyen, and J. R. McGhee. Vaccines for mucosal immunity to combat emerging infectious diseases. Emerg Infect Dis. 2000; vol. 6, no. 2, pp. 123-32. DOI: 10.3201/eid0602.000204.

9. H. Kubagawa, L. F. Bertoli, J. C. Barton, et al. Analysis of paraprotein transport into the saliva by using anti-idiotype antibodies. J Immuno. 1987; vol. 138, no. 2, pp. 435-9.

10. J. Mestecky, Z. Moldoveanu, P. D. Smith, et al. Mucosal immunology of the genital and gastrointestinal tracts and HIV-1 infectio. J Reprod Immunol, 2009; vol. 83, no. 1-2, pp. 196-200, DOI: 10.1016/j.jri.2009.07.005.

11. J. Holmgren and C. Czerkinsky. Mucosal immunity and vaccines. Nat Med, 2005; vol. 11, no. 4 Suppl, pp. S45-53. DOI: 10.1038/nm1213.

12. H. Tlaskalová-Hogenová, L. Tucková, R. Lodinová-Zádniková. Mucosal immunity: its role in defense and allergy. Int Arch Allergy Immunol. 2002; vol. 128, no. 2, pp. 77-89. DOI: 10.1159/000059397.

13. Y. Li, L. Jin, and T. Chen. The Effects of Secretory IgA in the Mucosal Immune System. Biomed Res Int. 2020; vol. 2020, p. 2032057. DOI: 10.1155/2020/2032057.

14. Е. В. Каннер, А. В. Горелов, Д. В. Печкуров, и др. Мукозальная иммунная система пищеварительного и респираторного трактов: возможности профилактики и лечения инфекционных заболеваний. ed. Медицинский совет. 2019; 11: 100-107., 2018.

15. И.Г. Козлов. Микробиота, мукозальный иммунитет и антибиотики: тонкости взаимодействия. РМЖ, 2018; 8(I):19-27.

16. А. В. Караулов, В. А. Алешкин, С. С. Афанасьев, Ю. В. Несвижский. Новое в физиологии мукозального иммунитета. ПМГМУ им. И.М. Сеченова. М., 168 c, 2015.

17. C. Pilette, Y. Ouadrhiri, V. Godding, et al. Lung mucosal immunity: immunoglobulin-A revisited. Eur Respir J, 2001; vol. 18, no. 3, pp. 571-88. DOI: 10.1183/09031936.01.00228801.

18. T. Tschernig and R. Pabst. Bronchus-associated lymphoid tissue (BALT) is not present in the normal adult lung but in different diseases. Pathobiology. 2000; vol. 68, no. 1, pp. 1-8. DOI: 10.1159/000028109.

19. M. M. Leiva-Juárez, J. K. Kolls, and S. E. Evans. Lung epithelial cells: therapeutically inducible effectors of antimicrobial defense. Mucosal Immunol. 2018; vol. 11, no. 1, pp. 21-34. DOI: 10.1038/mi.2017.71.

20. S. E. Evans, M. J. Tuvim, C. J. Fox, et al. Inhaled innate immune ligands to prevent pneumonia. Br J Pharmacol. 2011; vol. 163, no. 1, pp. 195-206, DOI: 10.1111/j.1476-5381.2011.01237.x.

21. M. J. Tuvim, B. E. Gilbert, B. F. Dickey, and S. E. Evans. Synergistic TLR2/6 and TLR9 activation protects mice against lethal influenza pneumonia. PLoS One, 2012; vol. 7, no. 1, p. e30596. DOI: 10.1371/journal.pone.0030596.

22. С. С. Афанасьев, В. А. Алешкин, Е. А. Воропаева, и др. Микробиоценозы открытых полостей и мукозальный иммунитет. Эффективная фармакотерапия. 2013;27:6-11.

23. Y. Shi, Y. Wang, C. Shao, et al. COVID-19 infection: the perspectives on immune responses. Cell Death Differ, 2020; vol. 27, no. 5, pp. 1451-1454, DOI: 10.1038/s41418-020-0530-3.

24. J. Mestecky, Mucosal immunology, Fourth edition. ed. Amsterdam ; Boston: Elsevier/Academic Press, 2015, pp. 2 volumes (lvii, 2423 pages).

25. R. Pabst, M. W. Russell, and P. Brandtzaeg. Tissue distribution of lymphocytes and plasma cells and the role of the gut. Trends Immunol. 2008; vol. 29, no. 5, pp. 206-8; author reply 209-10. DOI: 10.1016/j.it.2008.02.006.

26. U. Steffen, C. A. Koeleman, M. V. Sokolova, et al. IgA subclasses have different effector functions associated with distinct glycosylation profiles. Nat Commun. 2020; vol. 11, no. 1, p. 120. DOI: 10.1038/s41467-019-13992-8.

27. J. M. Woof and M. W. Russell. Structure and function relationships in IgA. Mucosal Immunol, 2011; vol. 4, no. 6, pp. 590-7, DOI: 10.1038/mi.2011.39.

28. Baker K, Blumberg RS , et al. Immunoglobulin Transport and Immunoglobulin Receptors. Mucosal Immunology: Fourth Edition. 2015; 1: 349-407. DOI: 10.1016/B978-0-12-415847-4.00019-7.

29. M. Russell, M. Kilian, N. Mantis, and B. Orthésy. Biological activities of mucosal immunoglobulins. In: J Mestecky, W Strober, MW Russell, BL Kelsall, H Cheroutre, BN Lambrecht, editors. Mucosal Immunology, 4. Amsterdam: Academic Press/Elsevier (2015). p. 429–54.

30. S. R. Bidgood, J. C. Tam, W. A. McEwan, et al. Translocalized IgA mediates neutralization and stimulates innate immunity inside infected cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 2014; vol. 111, no. 37, pp. 13463-8. DOI: 10.1073/pnas.1410980111.

31. A. Varadhachary, D. Chatterjee, J. Garza, et al. Salivary anti-SARS-CoV-2 IgA as an accessible biomarker of mucosal immunity against COVID-19. medRxiv, Aug 2020. DOI: 10.1101/2020.08.07.20170258.

32. M. K. Boehm, J. M. Woof, M. A. Kerr, and S. J. Perkins. The Fab and Fc fragments of IgA1 exhibit a different arrangement from that in IgG: a study by X-ray and neutron solution scattering and homology modelling. J Mol Biol, 1999; vol. 286, no. 5, pp. 1421-47, DOI: 10.1006/jmbi.1998.2556.

33. M. Ejemel, Q. Li, S. Hou, et al. A cross-reactive human IgA monoclonal antibody blocks SARS-CoV-2 spike-ACE2 interaction. Nat Commun. 2020. vol. 11, no. 1, p. 4198. DOI: 10.1038/s41467-020-18058-8.

34. C. Cervia, J. Nilsson, Y. Zurbuchen, et al. Systemic and mucosal antibody responses specific to SARS-CoV-2 during mild versus severe COVID-19. J Allergy Clin Immunol, 2021; vol. 147, no. 2, pp. 545-557.e9. DOI: 10.1016/j.jaci.2020.10.040.

35. K. S. Schulz and K.L. Mossman. Viral Evasion Strategies in Type I IFN Signaling - A Summary of Recent Developments. Front Immunol, 2016; vol. 7, p. 498. DOI: 10.3389/fimmu.2016.00498.

36. Y. Hu, W. Li, T. Gao, et al. The Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus Nucleocapsid Inhibits Type I Interferon Production by Interfering with TRIM25-Mediated RIG-I Ubiquitination. J Virol, 2017; vol. 91, no. 8. DOI: 10.1128/JVI.02143-16.

37. D. Blanco-Melo, B.E. Nilsson-Payant, W.C. Liu, et al. Imbalanced Host Response to SARS-CoV-2 Drives Development of COVID-19. Cell, 2020; vol. 181, no. 5, pp. 1036-1045.e9. DOI: 10.1016/j.cell.2020.04.026.

38. I. J. Amanna and M. K. Slifka. Mechanisms that determine plasma cell lifespan and the duration of humoral immunity. Immunol Rev, 2010; vol. 236, pp. 125-38, DOI: 10.1111/j.1600-065X.2010.00912.x.

39. S. E. Faustini, S.E. Jossi, M. Perez-Toledo. Detection of antibodies to the SARS-CoV-2 spike glycoprotein in both serum and saliva enhances detection of infection. medRxiv, Jun 2020, DOI: 10.1101/2020.06.16.20133025.

40. H. Ma, W. Zeng, H. He, et al. Serum IgA, IgM, and IgG responses in COVID-19. Cell Mol Immunol. 2020 vol. 17, no. 7, pp. 773-775. DOI: 10.1038/s41423-020-0474-z.

41. B. Isho, K.T. Abe, M. Zuo, et al. Persistence of serum and saliva antibody responses to SARS-CoV-2 spike antigens in COVID-19 patients. Sci Immunol, 2020; vol. 5, no. 52. DOI: 10.1126/sciimmunol.abe5511.

42. Z. Wang, J. C. C. Lorenzi, F. Muecksch. Enhanced SARS-CoV-2 Neutralization by Secretory IgA in vitro. bioRxiv, Sep 2020. DOI: 10.1101/2020.09.09.288555.

43. P. Brandtzaeg. Secretory immunity with special reference to the oral cavity. J Oral Microbiol, 2013; vol. 5, DOI: 10.3402/jom.v5i0.20401.

44. M. Xue, T. Zhang, H. Hu, et al. Predictive effects of IgA and IgG combination to assess pulmonary exudation progression in COVID-19 patients. J Med Virol. 2021; vol. 93, no. 3, pp. 1443-1448. DOI: 10.1002/jmv.26437.

45. N. Vabret, G. J. Britton, C. Gruber, et al. Immunology of COVID-19: Current State of the Science. Immunity. 2016; vol. 52, no. 6, pp. 910-941. DOI: 10.1016/j.immuni.2020.05.002.

46. B. S. Bleier, M. Ramanathan, and A. P. Lane. COVID-19 Vaccines May Not Prevent Nasal SARS-CoV-2 Infection and Asymptomatic Transmission. Otolaryngol Head Neck Surg. 2020; p. 194599820982633, DOI: 10.1177/0194599820982633.

47. A. O. Hassan, N. M. Kafai, I. P. Dmitriev, et al. A Single-Dose Intranasal ChAd Vaccine Protects Upper and Lower Respiratory Tracts against SARS-CoV-2. Cell. 2020; vol. 183, no. 1, pp. 169-184.e13. DOI: 10.1016/j.cell.2020.08.026.

48. R. Mudgal, S. Nehul, and S. Tomar. Prospects for mucosal vaccine: shutting the door on SARS-CoV-2. Hum Vaccin Immunother, 2020; vol. 16, no. 12, pp. 2921-2931. DOI: 10.1080/21645515.2020.1805992.

49. F. Amanat and F. Krammer. SARS-CoV-2 Vaccines: Status Report. Immunity, 2020; vol. 52, no. 4, pp. 583-589. DOI: 10.1016/j.immuni.2020.03.007.

50. C. Y. Yong, H. K. Ong, S. K. Yeap, et al. Recent Advances in the Vaccine Development Against Middle East Respiratory Syndrome-Coronavirus. Front Microbiol. 2019; vol. 10, p. 1781, DOI: 10.3389/fmicb.2019.01781.

51. M. R. Neutra and P. A. Kozlowski. Mucosal vaccines: the promise and the challenge. Nat Rev Immunol. 2006; vol. 6, no. 2, pp. 148-58. DOI: 10.1038/nri1777.

52. M. E. Conley and D. L. Delacroix. Intravascular and mucosal immunoglobulin A: two separate but related systems of immune defense? Ann Intern Med. 1987; vol. 106, no. 6, pp. 892-9. DOI: 10.7326/0003-4819-106-6-892.

53. R. G. King, A. Silva-Sanchez, J. N. Peel, et al. Single-dose intranasal administration of AdCOVID elicits systemic and mucosal immunity against SARS-CoV-2 in mice. bioRxiv, Oct 2020, DOI: 10.1101/2020.10.10.331348.

54. M. W. Ku, M. Bourgine, P. Authié, et al. Intranasal vaccination with a lentiviral vector protects against SARS-CoV-2 in preclinical animal models. Cell Host Microbe, Dec 2020, DOI: 10.1016/j.chom.2020.12.010.


Дополнительные файлы

Для цитирования:


Крюкова Н.О., Ракунова Е.Б., Костинов М.П., Баранова И.А., Свитич О.А. Секреторный иммуноглобулин А респираторной системы и COVID-19. Пульмонология. 0;.

For citation:


Kryukova N.O., Rakunova E.B., Kostinov M.P., Baranova I.A., Svitich O.A. Secretory immunoglobulin A of the respiratory system and COVID-19. PULMONOLOGIYA. 0;. (In Russ.)

Просмотров: 896


ISSN 0869-0189 (Print)
ISSN 2541-9617 (Online)