Preview

Журнал инфектологии

Расширенный поиск

Иммунная дисрегуляция при коронавирусной инфекции COVID-19

https://doi.org/10.22625/2072-6732-2025-17-3-24-32

Аннотация

Иммунная дисрегуляция является одной из ключевых причин развития тяжелых форм коронавирусной инфекции COVID-19. Иммунный ответ при COVID-19 характеризуется активацией клеток врожденного иммунитета с ростом в крови провоспалительных цитокинов – фактора некроза опухоли альфа, интерлейкинов-1,-6, -8, нейтрофилов, С-реактивного белка и ферритина. С синдромом «цитокинового шторма» ассоциируется дисфункция различных органов у пациентов с COVID-19, в том числе развитие острого респираторного дистресс-синдрома.

Другим клинически значимым проявлением дисрегуляции иммунного ответа при COVID-19 является лимфопения, один из ключевых предикторов развития тяжелых форм заболевания и неблагоприятного исхода. Одной из основных причин лимфопении у пациентов с COVID-19 является активация апоптоза лимфоцитов. Клиническое значение апоптоза лимфоцитов при тяжелых формах COVID-19 ассоциируется с риском формирования иммуносупрессии и развития вторичных инфекционных заболеваний. Развитие иммуносупрессии при тяжелых формах COVID-19 подтверждается результатами патоморфологических исследований, демонстрирующих снижение количетсва лимфоцитов в лимфоидной ткани. Еще одна значимая причина лимфопении – миграция лимфоцитов из крови в легкие. Постмортальные исследования легких пациентов, умерших от COVID-19, демонстрируют признаки лимфоцитарной инфильтрации. Еще одной причиной лимфопении может быть нарушение лимфопоэза вследствие вирус-индуцированного поражения предшественников лимфоцитов в костном мозге и тимусе. У пациентов с COVID-19 наблюдается значительное снижение образования Т-клеток тимуса. Снижение функции тимуса может усугубить лимфопению у пациентов с COVID-19 в острой фазе и увеличить время, необходимое для восстановления количества циркулирующих Т-клеток.

Об авторах

А. Э. Евдокимова
Казанский государственный медицинский университет
Россия

Евдокимова Арина Эдуардовна – аспирант кафедры детских инфекций.

Казань

тел. +7-987-275-79-39


Конфликт интересов:

Нет



Х. С. Хаертынов
Казанский государственный медицинский университет
Россия

Хаертынов Халит Саубанович – доцент кафедры детских инфекций, д.м.н.

Казань

тел.: +7-903-342-96-27


Конфликт интересов:

Нет



В. А. Анохин
Казанский государственный медицинский университет
Россия

Анохин Владимир Алексеевич – заведующий кафедрой детских инфекций, д.м.н., профессор.

Казань

тел.: +7-903-306-33-70


Конфликт интересов:

Нет



И. С. Рагинов
Казанский государственный медицинский университет; Казанский федеральный университет (Институт фундаментальной медицины)
Россия

Рагинов Иван Сергеевич – доцент кафедры общей патологии КГМУ; профессор кафедры профилактической медицины КФУ (ИФМиБ), д.м.н.

Казань

тел.: +7-904-769-74-76


Конфликт интересов:

Нет



Список литературы

1. The Johns Hopkins coronavirus resource center. [Internet]. Ongoing Johns Hopkins resources [cited 2025 Feb 10]. Available from: https://coronavirus.jhu.edu.

2. Oboza P., Ogarek N., Olszanecka-Glinianowicz M., Kocelak P. The main causes of death in patients with COVID-19. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2023; 27: 2165-2172. URL: http://doi.org/10.26355/eurrev_202303_31589.

3. Zhang JJ, Dong X, Liu GH, Gao YD. Risk and Protective Factors for COVID 19 Morbidity, Severity, and Mortality. Clinical Reviews in Allergy & Immunology. 2023;64:90-107. URL: http://doi.org/10.1007/s12016-022-08921-5.

4. Полуэктова, В.Б. Возможность прогнозирования тяжести течения COVID-19 по клинико-лабораторным критериям с учётом штамма SARS-CoV-2: аналитический обзор / В.Б. Полуэктова [и др.] // Эпидемиология и инфекционные болезни. – 2024. – Т.29, №3. – С. 192–203. URL: https://doi.org/10.17816/EID629244.

5. Xia Q, Yang Y, Wang F, et al. Case fatality rates of COVID-19 during epidemic periods of variants of concern: A meta-analysis by continents // Int J Infect Dis. 2024;141:106950. URL: http://doi.org/10.1016/j.ijid.2024.01.017.

6. Jackson CB, Farzan M, Chen B, Choe H. Mechanisms of SARS-CoV-2 entry into cells // Nat Rev Mol Cell Biol. 2022 Jan;23(1):3-20. URL: http://doi.org/10.1038/s41580-021-00418-x.

7. Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19). Временные методические рекомендации МЗ РФ, версия 18 (26.10.2023), 250 с.

8. Hu Ch AA, Murphy I, Klimaj S, et al. SARS-CoV-2, inflammatory apoptosis, and cytokine storm syndrome. Open COVID Journal. 2021;1:22-31. http://doi.org/10.2174/2666958702101010022

9. Castelli V, Cimini A, Ferri C. Cytokine storm in COVID-19: When you come out of the storm, you won’t be the same person who walked in. Front Immunol. 2020;11:2132. URL: http://doi.org/10.3389/fimmu.2020.02132

10. Fajgenbaum DC, June CH. Cytokine Storm. N Engl J Med. 2020; 383(23): 2255-2273. URL: http://doi.org/10.1056/NEJMra2026131.

11. Pelaia C, Tinello C, Vatrella A, et al. Lung under attack by COVID-19-induced cytokine storm: pathogenic mechanisms and therapeutic implications. Ther Adv Respir Dis. 2020;14:1753466620933508. URL: http://doi.org/10.1177/1753466620933508

12. Lavillegrand JR, Garnier M, Spaeth A, et al. Elevated plasma IL-6 and CRP levels are associated with adverse clinical outcomes and death in critically ill SARS-CoV-2 patients: inflammatory response of SARS-CoV-2 patients. Ann. Intensive Care. 2021;11:9. URL: http://doi.org/10.1186/s13613-020-00798-x.

13. Бобкова, С.С. Критический анализ концепции «цитокиновой бури» у пациентов с новой коронавирусной инфекцией COVID-19. Обзор литературы / С.С. Бобкова [и др.] // Вестник интенсивной терапии им. А.И. Салтанова. – 2021. – № 1. – С. 57–68. URL: http://doi.org/10.1186/s12879-021-05839-9.

14. Wang X, Che Q, Ji X, Meng X, et al. Correlation between lung infection severity and clinical laboratory indicators in patients with COVID-19: a cross-sectional study based on machine learning. BMC Infectious Diseases. 2021;21:192. URL: http://doi.org/10.1186/s12879-021-05839-9.

15. Karawajczyk M, Douhan Hakansson L, Lipcsey M, et al. High expression of neutrophil and monocyte CD64 with simultaneous lack of upregulation of adhesion receptors CD11b, CD162, CD15, CD65 on neutrophils in severe COVID-19. Therapeutic Advances in Infectious Disease. 2021;8:1-13. URL: http://doi.org/10.1177/20499361211034065.

16. Zuo Y, Yalavarthi S, Shi H, et al. Neutrophil extracellular traps in COVID-19. JCI Insight. 2020;5(11):e138999. URL: http://doi.org/10.1172/jci.insight.138999.

17. Brinkmann V, Reichard U, Goosmann C, et al. Neutrophil extracellular traps kill bacteria. Science. 2004; 303(5663): 1532-5. URL: http://doi.org/10.1126/science.1092385.

18. Zhu Y, Chen X, Liu X. NETosis and Neutrophil Extracellular Traps in COVID-19: Immunothrombosis and Beyond. Front Immunol. 2022;13:838011. URL: http://doi.org/10.3389/fimmu.2022.838011.

19. Janiuk K, Jabłońska E, Garley M. Significance of NETs formation in COVID-19. Cells. 2021;10(1):151. URL: http://doi.org/10.3390/cells10010151.

20. Cavalcante-Silva LHA, Carvalho DCM, Lima EA, et al. Neutrophils and COVID-19: The road so far. Int Immunopharmacol. 2021 Jan;90:107233. URL: http://doi.org/

21. Laridan E, Martinod K, De Meyer SF. Neutrophil Extracellular Traps in Arterial and Venous Thrombosis. Semin Thromb Hemost. 2019 Feb;45(1):86-93. URL: http://doi.org/10.1055/s-0038-1677040.

22. Martinod K, Wagner DD. Thrombosis: tangled up in NETs. Blood. 2014 May 1;123(18):2768-2776. URL: http://doi.org/10.1182/blood-2013-10-463646.

23. Zuo Y, Yalavarthi S, Shi H, et al. Neutrophil extracellular traps in COVID-19. JCI Insight. 2020 Jun;5(11):e138999. URL: http://doi.org/10.1172/jci.insight.138999.

24. Rimmele T, Payen D, Cantaluppi V, et al. Immune cell phenotype and function in sepsis. Shock. 2016 Mar; 45(3):282-91. URL: http://doi.org/10.1097/SHK.0000000000000495.

25. Huang C, Wang Y, Li X, et al. Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China. Lancet. 2020 Feb; 395(10223): 497-506. URL: http://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30252-X.

26. Jafarzadeh A, Jafarzadeh S, Nozari P, et al. Lymphopenia an important immunological abnormality in patients with covid-19: possible mechanisms. Scand J Immunol. 2021;93:e12967. URL: http://doi.org/10.1111/sji.12967.

27. Scalia G, Raia M, Gelzo M, et al. Lymphocyte Population Changes at Two Time Points during the Acute Period of COVID-19 Infection. J. Clin. Med. 2022;11:4306. URL: http://doi.org/10.3390/jcm11154306.

28. Zhao Q, Meng M, Kumar R, et al. Lymphopenia is associated with severe coronavirus disease 2019 (COVID-19) infections: A systemic review and meta-analysis. International Journal of Infectious Diseases. 2020;96:131–135. URL: http://doi.org/10.1016/j.ijid.2020.03.017.

29. Warny M, Helby J, Nordestgaard BG, et al. Lymphopenia and risk of infection and infection-related death in 98,344 individuals from a prospective Danish population-based study. PLoS Med. 2018;15(11):e1002685. URL: http://doi.org/10.1371/journal.pmed.1002685.

30. Lee J, Park SS, Kim TY, et al. Lymphopenia as a Biological Predictor of Outcomes in COVID-19 Patients: A Nationwide Cohort Study. Cancers (Basel).2021;13(3):471. URL: http://doi.org/10.3390/cancers13030471.

31. Boomer JS, To K, Chang KC, et al. Immunosuppression in patients who die of sepsis and multiple organ failure. JAMA. 2011;306(23):2594-605. URL: http://doi.org/10.1001/jama.2011.1829.

32. López-Collazo E, Avendaño-Ortiz J, Martín-Quirós A, Aguirre LA. Immune Response and COVID-19: A mirror image of Sepsis. Int J Biol Sci. 2020;16(14):2479-2489. URL: http://doi.org/10.7150/ijbs.48400.

33. Wang F, Nie J, Wang H, et al. Characteristics of Peripheral Lymphocyte Subset Alteration in COVID-19 Pneumonia. J Infect Dis. 2020;221(11):1762-9. URL: http://doi.org/10.1093/infdis/jiaa150.

34. Yan V, Chen D, Bigambo FM, et al. Differences of blood cells, lymphocyte subsets and cytokines in COVID-19 patients with different clinical stages: a network meta-analysis. BMC Infectious Diseases. 2021;21:156. URL: http://doi.org/10.1186/s12879-021-05847-9.

35. Diao B, Wang C, Tan Y, et al. Reduction and Functional Exhaustion of T Cells in Patients With Coronavirus Disease 2019 (COVID-19). Front. Immunol. 2020;11:827. URL: http://doi.org/10.3389/fimmu.2020.00827.

36. Xu X, Chang XN, Pan HX, et al. Pathological changes of the spleen in ten patients with coronavirus disease 2019 (COVID-19) by postmortem needle autopsy. Zhonghua Bing Li Xue Za Zhi. 2020;49(6):576-582. URL: http://doi.org/10.3760/cma.j.cn112151-20200401-00278.

37. Duan YQ, Xia MH, Ren L, et al. Deficiency of Tfh Cells and Germinal Center in Deceased COVID-19 Patients. Curr Med Sci. 2020;40(4):618-624. URL: http://doi.org/10.1007/s11596-020-2225-x.

38. Kurra N, Woodard PI, Gandrakota N, et al. Opportunistic Infections in COVID-19: A Systematic Review and Meta-Analysis. Cureus. 2022;14(3):e23687. URL: http://doi.org/10.7759/cureus.23687.

39. Guo Z, Zhang Z, Prajapati M, et al. Lymphopenia caused by virus infections and the mechanisms beyond. Viruses. 2021; 13: 1876. URL: http://doi.org/10.3390/v13091876.

40. Ren X, Wen W, Fan X, et al. COVID-19 immune features revealed by a large-scale single-cell transcriptome atlas. Cell. 2021; 184(7):1895-1913. URL: http://doi.org/10.1016/j.cell.2021.01.053.

41. Shen XR, Geng R, Li Q, et al. ACE2-independent infection of T lymphocytes by SARS-CoV-2. Signal Transduct Target Ther. 2022;7:83. URL: http://doi.org/10.1038/s41392-022-00919-x.

42. Wang K, Chen W, Zhang Z, et al. CD147-spike protein is a novel route for SARS-CoV-2 infection to host cells. Signal Transduct Target Ther. 2020;5(1):283. URL: http://doi.org/10.1038/s41392-020-00426-x.

43. Taghiloo S, Aliyali M, Abedi S, et al. Apoptosis and immunophenotyping of peripheral blood lymphocytes in Iranian COVID-19 patients: Clinical and laboratory characteristics. J Med Virol. 2021;93(3):1589–1598. URL: http://doi.org/10.1002/jmv.26505.

44. Хаертынов, Х.С. Апоптоз лимфоцитов у пациентов с коронавирусной инфекцией COVID-19 / Х.С. Хаертынов [и др.] // Казанский медицинский журнал. – 2024. – Т. 105, № 6. – с. 926–935. URL: https://doi.org/10.17816/KMJ633257.

45. Gupta S. Tumor necrosis factor-alpha-induced apoptosis in T cells from aged humans: A role of TNFR-I and downstream signaling molecules. Exp Gerontol. 2002;37(2–3):293-299. http://doi.org/10.1016/s0531-5565(01)00195-4.

46. Choi C, Park JY, Lee J, et al. Fas ligand and Fas are expressed constitutively in human astrocytes and the expression increases with IL-1, IL6, TNF-alpha, or IFN-gamma. J Immunol. 1999;162:1889-1895.

47. Giamarellos-Bourboulis EJ, Netea MG, Rovina N, et al. Complex immune dysregulation in COVID-19 patients with severe respiratory failure. Cell Host Microbe. 2020;27:992-1000. URL: http://doi.org/10.1016/j.chom.2020.04.009.

48. André S, Picard M, Cezar R, et al. T cell apoptosis characterizes severe COVID-19 disease. Cell Death Differ. 2022;29(8):1486-1499. URL: http://doi.org/10.1038/s41418-022.

49. Elmore S. Apoptosis: A review of programmed cell death. Toxicol Pathol. 2007;35(4):495-516. http://doi.org/10.1080/01926230701320337.

50. Ren Y, Shu T, Wu D, et al. The ORF3a protein of SARS-CoV-2 induces apoptosis in cells. Cell Mol Immunol. 2020;17:881–883. URL: http://doi.org/10.1038/s41423-020-0485-9.

51. Xiang Q, Feng Z, Diao B, et al. SARS-CoV-2 induces lymphocytopenia by promoting inflammation and decimates secondary lymphoid organs. Front. Immunol. 2021;12:661052. http://doi.org/10.3389/fimmu.2021.661052.

52. Tong X, Ping H, Gong X, et al. Pyroptosis in the lung and spleen of patients died from COVID-19. European Journal of Inflammation. 2022;20:1-12. URL: http://doi.org/10.1177/1721727X221140661.

53. Wang M, Chang W, Zhang L. Pyroptotic cell death in SARS-CoV-2 infection: revealing its roles during the immunopathogenesis of COVID-19. Int J Biol Sci. 2022;18(15):5827-5848. doi: 10.7150/ijbs.77561. URL: http://doi.org/10.7150/ijbs.77561.

54. Tang Y, Zhang P, Liu Q, et al. Pyroptotic Patterns in Blood Leukocytes Predict Disease Severity and Outcome in COVID-19 Patients. Front. Immunol. 2022;13:888661. URL: http://doi.org/10.3389/fimmu.2022.888661.

55. Junqueira C, Crespo A, Ranjbar S, et al. FcgammaR-mediated SARS-CoV-2 infection of monocytes activates inflammation. Nature. 2022;606:576-84. URL: http://doi.org/10.1038/s41586-022-04702-4.

56. Zhang J, Wu H, Yao X, et al. Pyroptotic macrophages stimulate the SARS-CoV-2-associated cytokine storm. Cellular & molecular immunology. 2021; 18: 1305-1307. URL: http://doi.org/

57. Poloni TE, Moretti M, Medici V, et al. COVID-19 Pathology in the Lung, Kidney, Heart and Brain: The Different Roles of T-Cells, Macrophages, and Microthrombosis. Cells. 2022;11(19):3124. http://doi.org/10.3390/cells11193124.

58. Deshmane SL, Kremlev S, Amini S, Sawaya B. Monocyte Chemoattractant Protein-1 (MCP-1): An Overview. J Interferon Cytokine Res. 2009;29(6):313-326. URL: http://doi.org/10.1089/jir.2008.0027.

59. Boechat JL, 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. URL: http://doi.org/10.1016/j.pulmoe.2021.03.008.

60. Khadzhieva MB, Kalinina EV, Larin SS, et al. TREC/ KREC Levels in Young COVID-19 Patients. Diagnostics. 2021; 11: 1486. URL: http://doi.org/10.3390/diagnostics11081486.

61. Savchenko AA, Tikhonova E, Kudryavtsev I, et al. TREC/ KREC Levels and T and B Lymphocyte Subpopulations in COVID-19 Patients at Different Stages of the Disease. Viruses. 2022; 14: 646. URL: https://doi.org/10.3390/v14030646

62. Rosichini M, Bordoni V, Silvestris DF, et al. SARS-CoV-2 infection of thymus induces loss of function that correlates with disease severity. J Allergy Clin Immunol. 2023; 151(4): 911-921. URL: http://doi.org/10.1016/j.jaci.2023.01.022.


Рецензия

Для цитирования:


Евдокимова А.Э., Хаертынов Х.С., Анохин В.А., Рагинов И.С. Иммунная дисрегуляция при коронавирусной инфекции COVID-19. Журнал инфектологии. 2025;17(3):24-32. https://doi.org/10.22625/2072-6732-2025-17-3-24-32

For citation:


Evdokimova A.E., Khaertynov Kh.S., Anokhin V.A., Raginov I.S. Immune dysregulation in coronavirus infection COVID-19. Journal Infectology. 2025;17(3):24-32. (In Russ.) https://doi.org/10.22625/2072-6732-2025-17-3-24-32

Просмотров: 10


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2072-6732 (Print)