Список литературы

2687-0940

Актуальные проблемы медицины

2687-0940

10.52575/2687-0940-2023-46-3-231-244

160

КАРДИОЛОГИЯ

Роль циркулирующих биомаркеров у пациентов, перенесших COVID-19

The Role of Circulating Biomarkers in Post-COVID-19 Patients

Осипова

Ольга Александровна

Osipova

Olga A.

Шепель

Руслан Николаевич

Shepel

Ruslan N.

Каруцкая

Ольга Анатольевна

Karutskaya

Olga A.

Комисов

Александр Александрович

Komisov

Aleksandr A.

Демко

Владислав Валерьевич

Demko

Vladislav V.

Белоусова

Оксана Николаевна

Belousova

Oksana N.

belousova_on@bsuedu.ru

Чупаха

Марина Владимировна

Chupakha

Marina V.

Chupakha@bsuedu.ru

2023

46300

Новая коронавирусная инфекция внесла весомые коррективы в состояние пациентов, уже страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями. Похожие механизмы развития фиброза у пациентов с тяжелой формой COVID-19 и сердечной недостаточностью заставили обратить внимания на биомаркеры воспаления. Тяжелый цитокиновый шторм, характерный для COVID-19, имеет решающее значение для понимания исхода заболевания. При тяжелом течении COVID-19 отмечены высокие уровни интерлейкина-2, интерлейкина-6, интерлейкина-10, моноцитарного хемотаксического белка-1 (MCP-1) и фактора некроза опухоли-α (TNF-α), в отличие от пациентов с легкой и умеренной формой заболевания. Повышение уровня MCP-1 при тяжелом течении COVID-19 позволяет предположить, что его секреция может играть одну из ключевых ролей в реактивном воспалительном процессе, связанном с COVID-19. Установлено, что ИЛ-10 и MCP-1 являются предикторами тяжести заболевания COVID-19 и риска смерти таких пациентов. Матриксные металлопротеиназы (ММП) также оказываются вовлечены в развитие патологии легких и могут выступать в качестве раннего индикатора дыхательной недостаточности у пациентов с COVID-19. В данном обзоре рассмотрены биомаркеры воспаления, такие как ММП, тканевой ингибитор матриксной металлопротеиназы-1, интерлейкины, MCP-1, на предмет их возможности служить объективными маркерами ранней диагностики и прогноза развития сердечно-сосудистых осложнений у пациентов, перенесших COVID-19.

The new coronavirus infection has made significant adjustments to the condition of patients already suffering from cardiovascular diseases. Similar mechanisms of fibrosis in patients with severe COVID-19 and heart failure have drawn attention to inflammatory biomarkers. The severe cytokine storm that is characteristic of COVID-19 is critical to understanding the outcome of the disease. In severe COVID-19, higher levels of interleukin-2, interleukin-6, interleukin-10, monocyte chemotactic protein-1 (MCP-1), and tumor necrosis factor-α (TNF-α) were noted than in patients with mild to moderate form of the disease. Elevated levels of MCP-1 in severe COVID-19 suggest that its secretion may play a key role in the reactive inflammatory process associated with COVID-19. It has been established that IL-10 and MCP-1 are predictors of the severity of COVID-19 disease and the risk of death in such patients. Matrix metalloproteinases (MMPs) are also involved in the development of lung pathology and may act as an early indicator of respiratory failure in patients with COVID-19. In this review, biomarkers of inflammation, such as MMP, tissue inhibitor of matrix metalloproteinase-1, interleukins, MCP-1, are considered for their ability to serve as objective markers for early diagnosis and prognosis of the development of cardiovascular complications in patients who have undergone COVID-19.

матриксные металлопротеиназытканевой ингибитор матриксной металлопротеиназы-1моноцитарный хемотаксический белок-1COVID-19хроническая сердечная недостаточностьсердечно-сосудистые заболевания

matrix metalloproteinasestissue inhibitor of matrix metalloproteinase-1monocytic chemotactic protein-1COVID-19chronic heart failurecardiovascular disease

Работа выполнена без внешних источников финансирования.

Список литературы

Алексеева Е.И., Тепаев Р.Ф., Шилькрот И.Ю., Дворяковская Т.М., Сурков А.Г., Криулин И.А. COVID-19-индуцированный «цитокиновый шторм» – особая форма синдрома активации макрофагов. Вестник РАМН. 2021. 76 (1). С. 51–66. doi: https://doi.org/10.15690/vramn1410.

Баздырев Е.Д. Коронаровирусная инфекция-актуальная проблема ХХI века. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2020; 9 (2): 6–16. doi:10.17802/2306-1278-2020-9-2-6-16

Бородулина Е.А., Васнева Ж.П., Вдоушкина Е.С., Бородулин Б.Е., Поваляева Л.В. Особенности гематологических и гемостазиологических показателей при короновирусной инфекции COVID-19 и внебольничной пневмонии. Acta Biomedica Scientifica. 2021. 6 (1): 40–47. doi: 10.29413/ABS.2021-6.1.6

Бунова С.С., Охотникова П.И., Скирденко Ю.П, Николаев Н.А., Осипова О.А., Жернакова Н.И. COVID-19 и сердечно-сосудистая коморбидность: поиск новых подходов к снижению смертности. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2021; 20 (4): 2953. doi: 10.15829/1728-8800-2021-2953

Григорьева Н.Ю., Синичкина А.А., Самолюк М.О. и др. // Российский кардиологический журнал. – 2022. – Т. 27, № 3. – С. 67–73. – doi 10.15829/1560-4071-2022-4846

Зольникова О.Ю., Свистунов А.А., Ивашкин В.Т. SARS-COV-2: Иммунный ответ, структурные изменения, основные терапевтические стратегии. Экология человека 2021. № 1. С. 4–10. doi: 10.33396/ 1728-0869-2021-1-4-10

Костюк С.А., Симирский В.В., Горбич Ю.Л., Анисько Л.А., Полуян О.С. Цитокиновый шторм при COVID-19. Журнал. Международные обзоры: Клиническая практика и здоровье. № 1, 2021 г. С. 41–52.

Печерина Т.Б., Кутихин А.Г. Биомаркеры фиброза миокарда и их генетическое регулирование у пациентов с сердечной недостаточностью. Российский кардиологический журнал. 2020; 25 (10): 3933. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2020-3933

Потапнев М.П. Цитокиновый шторм: причины и последствия. Иммунология. 2021; 42 (2): 175–188. doi: 10.33029/0206-4952-2021-42-2-175-188.

Рассохин В.В., Самарина А.В., Беляков Н.А., Трофимова Т.Н., Лукина О.В., Гаврилов П.В., Гриненко О.А. Эпидемиология, клиника, диагностика, оценка тяжести заболевания COVID-19 с учетом сопутствующей патологии. ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии. 2020;12 (2): 7–30. https://doi.org/10.22328/2077-9828-2020-12-2-7-30

Суджаева О.А. Значение кардиометаболических факторов риска в период пандемии COVID-19: обзор консенсуса экспертов Европейского общества кардиологов / О. А. Суджаева // Рецепт. – 2022. – Т. 25, № 4. – С. 418–431. doi: 10.34883/PI.2022.25.4.006

Сушенцева Н.Н., Попов О.С., Апалько С.В. и др. Биобанк COVID-19: особенности цитокинового профиля. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. – 2020. – Т. 19, № 6. – С. 191–195. doi: 10.15829/1728-8800-2020-2729

Abers M.S., Delmonte O.M., Ricotta E.E., Fintzi J. An immune-based biomarker signature is associated with mortality in COVID-19 patients. JCI Insight. 2020. doi: 10.1172/jci.insight.144455

Bajpai G., Bredemeyer A., Li W., Zaitsev K., Koenig A.L., Lokshina I., Mohan J., Ivey B., Hsiao H.M., Weinheimer C., Kovacs A., Epelman S., Artyomov M., Kreisel D., Lavine K.J. Tissue Resident CCR2- and CCR2+ Cardiac Macrophages Differentially Orchestrate Monocyte Recruitment and Fate Specification Following Myocardial Injury. Circ. Res. 2019 Jan 18; 124 (2): 263–278. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.118.314028

Brusa S., Terracciano D., Bruzzese D., Fiorenza M., Stanziola L., Pinchera B., Valente V., Gentile I., Cittadini A., Mormile I., Mormile M., Portella G. Circulating tissue inhibitor of metalloproteinases 1 (TIMP-1) at COVID-19 onset predicts severity status. Front Med (Lausanne). 2022 Nov 29; 9: 1034288. doi: 10.3389/fmed.2022.1034288

Castaño M., Tomás-Pérez S., González-Cantó E., Aghababyan C., Mascarós-Martínez A., Santonja N., Herreros-Pomares A., Oto J., Medina P., Götte M., Mc Cormack B.A., Marí-Alexandre J., Gilabert-Estellés J. Neutrophil Extracellular Traps and Cancer: Trapping Our Attention with Their Involvement in Ovarian Cancer. Int. J. Mol. Sci. 2023 Mar 22; 24 (6): 5995. doi: 10.3390/ijms24065995

Chen B., Frangogiannis N.G. Chemokines in Myocardial Infarction. J. Cardiovasc. Transl. Res. 2021 Feb; 14 (1): 35–52. doi: 10.1007/s12265-020-10006-7

Chen B., Huang S., Su Y., Wu Y.J., Hanna A., Brickshawana A., Graff J., Frangogiannis N.G. Macrophage Smad3 Protects the Infarcted Heart, Stimulating Phagocytosis and Regulating Inflammation. Circ. Res. 2019, 125: 55–70. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.119.315069

Conti P., Ronconi G., Caraffa A., Gallenga C., Ross R., Frydas I. et al. Induction of pro-inflammatory cytokines (IL-1 and IL-6) and lung inflammation by Coronavirus-19 (COVI-19 or SARS-CoV-2): anti-inflammatory strategies. J. Biol. Regul. Homeost. Agents. 2020 March-April; 34 (2): 327–331. doi: 10.23812/CONTI-E. PMID: 32171193

De Vita A., Franceschi F., Covino M. Increased Thrombotic Risk in COVID-19: Evidence and Controversy. J. Clin. Med. 2023 Jul 1; 12 (13): 4441. doi: 10.3390/jcm12134441

Dhar S.K., Vishnupriyan K., Damodar S., Gujar S., Das M. IL-6 and IL-10 as predictors of disease severity in COVID-19 patients: results from meta-analysis and regression. medRxiv. 2020; 1843: 2563.

Diao B., Wang C., Tan Y., Chen X., Liu Y., Ning L. et al. Reduction and functional exhaustion of T cells in patients with coronavirus disease 2019 (COVID-19) Front Immunol. 2020; 11: 827. doi: 10.3389/fimmu.2020.00827

Frangogiannis N.G. Cardiac fibrosis: Cell biological mechanisms, molecular pathways and therapeutic opportunities. Mol. Aspects. Med. 2019 Feb; 65: 70–99. doi: 10.1016/j.mam.2018.07.001

Frisoni P., Neri M., Alfieri L. et al. Cytokine storm and histopathological findings in 60 cases of COVID-19-related death: from viral load research to immunohistochemical quantification of major players IL-1β, IL-6, IL-15 and TNF-α // Forensic Science, Medicine, and Pathology. – 2022 Mar; 18 (1): 4–19. doi: 10.1007/s12024-021-00414-9

Furuya Y., Satoh T., Kuwana M. Interleukin-6 as a potential therapeutic target for pulmonary arterial hypertension. Int. J. Rheumatol. 2010; 2010: 720305. doi: 10.1155/2010/720305

Giannis D., Ziogas I.A., Gianni P. Coagulation disorders in coronavirus infected patients: COVID-19, SARS-CoV-1, MERS-CoV and lessons from the past. J. Clin. Virol. 2020; 127: 104362.

Goyal P., Reshetnyak E., Khan S., Musse M., Navi B.B., Kim J., Allen L.A., Banerjee S., Elkind M.S.V., Shah S.J., Yancy C., Michos E.D., Devereux R.B., Okin P.M., Weinsaft J.W., Safford M.M. Clinical Characteristics and Outcomes of Adults With a History of Heart Failure Hospitalized for COVID-19. Circ Heart Fail. 2021 Sep; 14 (9): e008354. doi: 10.1161/CIRCHEARTFAILURE.121.008354

Hazra S., Chaudhuri A.G., Tiwary B.K., Chakrabarti N. Matrix metallopeptidase 9 as a host protein target of chloroquine and melatonin for immunoregulation in COVID-19: a network-based meta-analysis. Life Sci. 2020; 257 doi: 10.1016/j.lfs.2020.118096

Heidt T., Courties G., Dutta P., Sager H.B., Sebas M., Iwamoto Y., Sun Y., Da Silva N., Panizzi P., van der Laan A.M., Swirski F.K., Weissleder R., Nahrendorf M. Differential contribution of monocytes to heart macrophages in steady-state and after myocardial infarction. Circ. Res. 2014 Jul 7; 115 (2): 284–95. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.115.303567

Hu B., Huang S., Yin L. The cytokine storm and COVID-19. J. Med. Virol. 2021 Jan; 93 (1): 250–256. doi: 10.1002/jmv.26232

Huang C., Wang Y., Li X., Ren L., Zhao J., Hu Y. 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

Liu J., Li S., Liu J., Liang B., Wang X., Wang H., Li W., Tong Q., Yi J., Zhao L., Xiong L., Guo C., Tian J., Luo J., Yao J., Pang R., Shen H., Peng C., Liu T., Zhang Q., Wu J., Xu L., Lu S., Wang B., Weng Z., Han C., Zhu H., Zhou R., Zhou H., Chen X., Ye P., Zhu B., Wang L., Zhou W., He S., He Y., Jie S., Wei P., Zhang J., Lu Y., Wang W., Zhang L., Li L., Zhou F., Wang J., Dittmer U., Lu M., Hu Y,, Yang D,, Zheng X. Longitudinal characteristics of lymphocyte responses and cytokine profiles in the peripheral blood of SARS-CoV-2 infected patients. EBioMedicine. 2020 May; 55: 102763. doi: 10.1016/j.ebiom.2020.102763

Metzemaekers M., Cambier S., Blanter M., Vandooren J., de Carvalho A.C., Malengier-Devlies B. et al. Kinetics of peripheral blood neutrophils in severe coronavirus disease 2019. Clin. Transl. Immunol. (2021) 10: e1271. 10.1002/cti2.1271.

Nalbandian A., Sehgal K., Gupta A., Post-acute COVID-19 syndrome. Nat. Med. 2021 Apr; 27 (4): 601–615. doi: 10.1038/s41591-021-01283-z

Nappi F., Bellomo F., Avtaar Singh S.S. Worsening Thrombotic Complication of Atherosclerotic Plaques Due to Neutrophils Extracellular Traps: A Systematic Review. Biomedicines. 2023 Jan 2; 11 (1): 113. doi: 10.3390/biomedicines11010113

Nasr El-Din A., Ata K.A.E., Abdel-Gawad A.R., Fahmy N.F. Impact of High Serum Levels of MMP-7, MMP-9, TGF-β and PDGF Macrophage Activation Markers on Severity of COVID-19 in Obese-Diabetic Patients. Infect Drug Resist. 2021 Sep 28; 14: 4015–4025. doi: 10.2147/IDR.S329004

Pertiwi K.R., de Boer O.J., Mackaaij C., Pabittei D.R., de Winter R.J., Li X., van der Wal A.C. Extracellular traps derived from macrophages, mast cells, eosinophils and neutrophils are generated in a time-dependent manner during atherothrombosis. J. Pathol. 2019 Apr; 247 (4): 505–512. doi: 10.1002/path.5212

Ruan Q., Yang K., Wang W., Jiang L., Song J. Clinical predictors of mortality due to COVID-19 based on an analysis of data of 150 patients from Wuhan. China Intensive Care Med. 2020; 46 (5): 846–848. doi: 10.1007/s00134-020-05991-x

Sindelar M., Stancliff E., Schweiger-Haber M. et al. Longitudinal metabolomics of human blood plasma reveals prognostic markers of the severity of COVID-19 disease. Representative of Cell Med. 2021; 2 (8): 100369. doi: 10.1016/j.xcrm.2021.100369

Singh B., Ghosh N., Saha D., Sarkar S., Bhattacharyya P., Chaudhury K. Effect of doxycyline in chronic obstructive pulmonary disease – An exploratory study. Pulm. Pharmacol. Ther. 2019; 58: 101831. doi: 10.1016/j.pupt.2019.101831

Siu K.L., Yuen K.S., Castano-Rodriguez C., Ye Z.W., Yeung M.L., Fung S.Y. et al. Severe acute respiratory syndrome Coronavirus ORF3a protein activates the NLRP3 inflammasome by promoting TRAF3-dependent ubiquitination of ASC. FASEB J. 2019; 33 (8): 8865–8877. doi: 10.1096/fj.201802418R

Subramaniam S., Scharrer I. Procoagulant activity during viral infections. Front. Biosci. 2018; 23: 1060–1081.

Tan X., Hu L., Shu Z., Chen L., Li X., Du M., Sun D., Mao X., Deng S., Huang K. et al.: Role of CCR2 in the Development of Streptozotocin-Treated Diabetic Cardiomyopathy. Diabetes 2019, 68: 2063–2073. doi: 10.2337/db18-1231

Trihandini I., Muhtar M., Karunia Sakti D.A., Erlianti C.P. The effect of long-haul COVID-19 toward domains of the health-related quality of life among recovered hospitalized patients. Front. Public. Health. 2023 Aug 3; 11: 1068127. doi: 10.3389/fpubh.2023.1068127

Ueland T., Holter J., Holten A. et al. Distinct and early increase in circulating MMP-9 in COVID-19 patients with respiratory failure. The Journal of Infection. 2020; 81: e41–3. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7320854/.

Ueland T., Holter J., Holten A., Distinct and early increase in circulating MMP-9 in COVID-19 patients with respiratory failure. J. Infect. 2020; 81: e41–e43. doi: 10.1016/j.jinf.2020.06.061

Wang J., Jiang M., Chen H., Montaner L.J. Cytokine storm and leukocyte changes in mild and severe SARS-Cov-2 infection: overview of 3939 COVID-19 patients in China and new concepts of pathogenesis and therapy. J. Leukocyte biology. 2020; 108 (1): 17–41. doi:10.1002/JLB.3COVR0520-272R

Willeford A., Suetomi T., Nickle A., Hoffman H.M., Miyamoto S., Heller Brown J. CaMKIIdelta-mediated inflammatory gene expression and inflammasome activation in cardiomyocytes initiate inflammation and induce fibrosis. J.C.I. Insight. 2018. 3. doi: 10.1172/jci.insight.97054

Williamson E.J., Walker A.J., Bhaskaran K. Factors associated with COVID-19-related death using OpenSAFELY. Nature. 2020; 584 (7821): 430–436. doi: 10.1038/s41586-020-2521-4

Wynn T.A., Vannella K.M. Macrophages in Tissue Repair, Regeneration, and Fibrosis. Immunity. 2016 Mar 15; 44 (3): 450–462. doi: 10.1016/j.immuni.2016.02.015

Zhang Q., Bastard P., Liu Z., Le Pen J., Moncada-Velez M., Chen J. et al. Inborn errors of type I IFN immunity in patients with life-threatening COVID-19. Science. 2020; 370 (6515): eabd4570. doi: 10.1126/science. abd4570.