Фагоцитарная активность лейкоцитов у пациентов с COVID-19

При попытках детализировать воспалительные механизмы, возникающие при SARS-CoV-2, выявлено значимое усиление регуляции циркулирующих провоспалительных цитокинов, а также активация клеток врожденного иммунитета.

Целью исследования явилось изучение фагоцитарной активности (ФА) лейкоцитов у госпитализированных пациентов с COVID-19 (COronaVIrus Disease 2019).

Материалы и методы. Проведено исследование ФА лейкоцитов у пациентов, госпитализированных с COVID-ассоциированным поражением легких (n = 105: 69 мужчин, 36 женщин; средний возраст – 43,5 (37; 51) года; средняя длительность заболевания до госпитализации – 6 (4; 8) дней). С помощью кластерного анализа в зависимости от тяжести COVID-19 выделены 2 группы (кластера) пациентов: 1-я (n = 34) – заболевание среднетяжелого течения, 2-я (n = 71) – легкого течения. Для определения ФА нейтрофилов и моноцитов в периферической крови применялся метод проточной цитофлуориметрии с определением нейтрофильного (НИ) и моноцитарного (МИ) индекса.

Результаты. Медиана НИ составила 97,9 (96,3; 99) %, МИ – 91,2 (84,6; 95), что соответствует интервалу нормальных референсных значений. Однако по результатам корреляционного анализа выявлена статистически значимая прямая взаимосвязь между МИ и показателем насыщения гемоглобина крови кислородом (SpO2) (r = 0,21; 95 %-ный доверительный интервал (ДИ) – 0,005–0,39; p = 0,04); обратная корреляция МИ с уровнем С-реактивного белка (r = –0,31; 95 %-ный ДИ – (–0,11) до (–0,48); p = 0,003) и степенью поражения легких по данным компьютерной томографии (r = –0,2; 95 %-ный ДИ – (–0,11) до (–0,48); p = 0,05). МИ в группе среднетяжелого течения COVID-19 был статистически значимо ниже такового в группе легкого течения COVID-19 (86,7 (81,4; 91,7) и 92,6 (86,5; 95,4); p = 0,01). Через 30 дней после начала лечения в динамике МИ у исходно более тяжелых пациентов статистически значимо увеличился и стал сопоставим с таковым у пациентов с легким течением. НИ в крови не зависел от исходной степени тяжести и не менялся в динамике.

Заключение. Установлено, что при осложненных формах инфекции SARS-CoV-2 снижается ФА моноцитарномакрофагального звена врожденного иммунитета. Степень снижения ФА моноцитов напрямую связана с тяжестью COVID-19 и становится сопоставимой с МИ у пациентов с легким течением через 30 дней после начала лечения.

1. Shaath H., Vishnubalaji R., Elkord E., Alajez N.M. Single-сell transcriptome analysis highlights a role for neutrophils and inflammatory macrophages in the pathogenesis of severe COVID-19. Cells. 2020; 9 (11): 2374. DOI: 10.3390/cells9112374.

2. Liao M., Liu Y., Yuan J. et al. Single-cell landscape of bronchoalveolar immune cells in patients with COVID-19. Nat. Med. 2020; 26 (6): 842–844. DOI: 10.1038/s41591-020-0901-9.

3. Wu K., Chen L., Peng G. et al. A virus-binding hot spot on human angiotensin-converting enzyme 2 is critical for binding of two different coronaviruses. J. Virol. 2011; 85 (11): 5331–5337. DOI: 10.1128/jvi.02274-10.

4. Wilk A.J., Rustagi A., Zhao N.Q. et al. A single-cell atlas of the peripheral immune response in patients with severe COVID-19. Nat. Med. 2020; 26 (7): 1070–1076. DOI: 10.1038/s41591-020-0944-y.

5. Koenis D.S., Beegun I., Jouvene C.C. et al. Disrupted resolution mechanisms favor altered phagocyte responses in COVID-19. Circ Res. 2021; 129 (4): e54–71. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.121.319142.

6. Chiang N., Libreros S., Norris P.C. et al. Maresin 1 activates LGR6 receptor promoting phagocyte immunoresolvent functions. J. Clin. Invest. 2019; 129 (12): 5294–5311. DOI: 10.1172/JCI129448.

7. Boechat J.L., Chora I., Morais A., Delgado L. The immune response to SARS-CoV-2 and COVID-19 immunopathology – current perspectives. Pulmonology. 2021; 27 (5): 423–437. DOI: 10.1016/j.pulmoe.2021.03.008.

8. Borges L., Pithon-Curi T.C., Curi R., Hatanaka E. COVID-19 and neutrophils: the relationship between hyperinflammation and neutrophil extracellular traps. Mediators Inflamm. 2020; 2020: 8829674. DOI: 10.1155/2020/8829674.

9. Costa S., Bevilacqua D., Cassatella M. A., Scapini P. Recent advances on the crosstalk between neutrophils and B or T lymphocytes. Imunology. 2019; 156 (1): 23–32. DOI: 10.1111/imm.13005.

10. Giacalone V.D., Margaroli C., Mall M.A., Tirouvanziam R. Neutrophil adaptations upon recruitment to the lung: new concepts and implications for homeostasis and disease. Int. J. Mol. Sci. 2020; 21 (3): 851. DOI: 10.3390/ijms21030851.

11. Министерство здравоохранения Российской Федерации. Временные клинические рекомендации: Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19). Версия 9 (26.10.2020). Доступно на: https://static-0.minzdrav.gov.ru/system/attachments/attaches/000/052/548/original/%D0%9C%D0%A0_COVID-19_%28v.9%29.pdf

12. Kaufman L., Rousseeuw P. J. Finding groups in data: an introduction to cluster analysis. New Jersey: John Wiley & Sons. 2009. Available at: https://www.researchgate.net/publication/318393027_Finding_Groups_in_Data_An_Introduction_to_Cluster_Analysis

13. Bang S., Xie Y.K., Zhang Z.J. et al. GPR37 regulates macrophage phagocytosis and resolution of inflammatory pain. J. Clin. Invest. 2018; 128 (8): 3568–3582. DOI: 10.1172/JCI99888.

14. Chiang N., Libreros S., Norris P.C. et al. Maresin 1 activates LGR6 receptor promoting phagocyte immunoresolvent functions. J. Clin. Invest. 2019; 129 (12): 5294–5311. DOI: 10.1172/JCI129448.

15. Huang C., Wang Y., Li X. et al. Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China. Lancet. 2020; 395 (10223): 497–506. DOI: 10.1016/s0140-6736(20)30183-5.

16. Chua R.L., Lukassen S., Trump S. et al. COVID-19 severity correlates with airway epithelium-immune cell interactions identified by single-cell analysis. Nat. Biotechnol. 2020; 38 (8): 970–979. DOI: 10.1038/s41587-020-0602-4.

17. Mann E.R., Menon M., Knight S.B. et al. Longitudinal immune profiling reveals key myeloid signatures associated with COVID-19. Sci. Immunol. 2020; 5 (51): eabd6197. DOI: 10.1126/sciimmunol.abd6197.

18. Ripa M., Galli L., Poli A. et al. Secondary infections in patients hospitalized with COVID-19: incidence and predictive factors. Clin. Microbiol. Infect. 2021; 27 (3): 451–457. DOI: 10.1016/j.cmi.2020.10.021.

19. Gustine J.N., Jones D. Immunopathology of hyperinflammation in COVID-19. Am. J. Pathology. 2021; 191 (1): 4–17. DOI: 10.1016/j.ajpath.2020.08.009.

20. Wen W.,Su W.,Tang H. et al. Immune cell profiling of COVID-19 patients in the recovery stage by single-cell sequencing. Cell Discov. 2020; 6: 31. DOI: 10.1038/s41421-020-0168-9.

21. Zhou Y.,Fu B., Zheng X. et al. Pathogenic T-cells and inflammatory monocytes incite inflammatory storms in severe COVID-19 patients. Natl. Sci. Rev. 2020; 7 (6): 998–1002. DOI: 10.1093/nsr/nwaa041.