ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

Нейтрофильные и моноцитарные экстраклеточные ловушки в диагностике постковидного синдрома

Ж. М. Салмаси, Г. В. Порядин, М. И. Панина, В. Н. Ларина, А. А. Рыжих, Е. А. Стоделова, А. Н. Казимирский
Информация об авторах

Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н. И. Пирогова, Москва, Россия

Для корреспонденции: Александр Николаевич Казимирский
ул. Островитянова, д. 1, г. Москва, 117997, Россия; ur.liam@01acinla

Информация о статье

Благодарности: авторы благодарят за активное сотрудничество всех участвовавших в исследовании пациентов и выражают признательность врачам и медицинским сестрам Диагностического клинического центра № 1 Департамента здравоохранения г. Москвы.

Вклад авторов: Г. В. Порядин, В. Н. Ларина — концепция и дизайн исследования; А. А. Рыжих, Е. А. Стоделова — сбор и обработка материала; Е. А. Стоделова, А. Н. Казимирский — экспериментальные исследования, подготовка иллюстративного материала; М. И. Панина — статистическая обработка материала; А. Н. Казимирский — написание текста; Ж. М. Салмаси, М. И. Панина — редактирование.

Соблюдение этических стандартов: исследование одобрено этическим комитетом РНИМУ им. Н. И. Пирогова (протокол № 203 от 21 декабря 2021 г.); все пациенты подписали добровольное информированное согласие на участие в исследовании.

Статья получена: 29.10.2022 Статья принята к печати: 25.11.2022 Опубликовано online: 09.12.2022
|

Постковидный синдром (постковид, лонг-ковид, Post COVID-19 condition) — это новое малоизученное патологическое состояние. Несмотря на то что точное определение постковидного синдрома отсутствует, наиболее распространенными симптомами, согласно результатам многих исследований, являются слабость и одышка, длящиеся в течение нескольких месяцев после острого COVID-19 [1]. К другим хроническим проявлениям постковида относят когнитивные и психические нарушения, боли в груди и суставах, сердцебиение, миалгию, нарушения обоняния и вкуса, кашель, головную боль, а также желудочно-кишечные расстройства и нарушения сердечно-сосудистой системы [2]. Патогенез постковидного синдрома связан с повреждением большого количества различных клеток и органов, что проявляется целым набором симптомов. Долгосрочные симптомы возникают у пациентов, перенесших COVID-19 и в легкой, и в тяжелой форме. Симптомы перенесенного COVID-19 разнообразны, но их систематизации нет.

Чаще всего постковидный синдром постепенно регрессирует в течение полугода, но у некоторых больных длительное время сохраняются полиорганные нарушения и развиваются осложнения. Диагностика постковидного синдрома субъективна и основана на жалобах больных.

Наиболее часто у большинства больных с самой разнообразной симптоматикой можно наблюдать нарушения в системе гемокоагуляции. Лабораторным подтверждением патологии гемостаза при постковиде служит тест определения D-димера — продукта распада фибрина-полимера, который образуется при ферментативном гидролизе белкового каркаса тромба [3, 4]. Однако D-димер в высоких концентрациях обнаруживают не у всех больных, поэтому он не может служить полноценным и единственным маркером постковидного синдрома. В настоящее время оптимального метода диагностики, позволяющего выявить информативные патогенетически значимые диагностические критерии постковидного синдрома, не предложено.

В связи с тем, что патогенез постковидного синдрома связан с повреждением клеток, приводящим к развитию воспалительного процесса, было высказано предположение об изменении функциональной активности ведущих клеток воспаления — нейтрофилов и моноцитов. Одним из проявлений участия этих клеток в воспалительном процессе служит образование экстраклеточных ловушек.

Цель исследования состояла в сравнении информативности показателей, полученных при традиционном клинико-лабораторном обследовании больных с постковидным синдромом, с результатами определения в крови нейтрофильных и моноцитарных экстраклеточных ловушек.

ПАЦИЕНТЫ И МЕТОДЫ

В исследование был включен 21 амбулаторный пациент в возрасте 18–59 лет (36 [27÷50]). Критерий включения: диагноз постковидный синдром. Группу сравнения (контроль) составили 20 здоровых доноров в возрасте 18–59 лет (38,5 [29÷51,5]) без перенесенной коронавирусной инфекции.

Биохимические показатели крови больных и здоровых доноров определяли на автоматическом биохимическом анализаторе Olympus 5800 (JP, Olympus Corporation; США) на базе клинико-диагностической лаборатории ГБУЗ Москвы «ДКЦ № 1 ДЗМ». Исследование проводили в лаборатории кафедры патофизиологии и клинической патофизиологии лечебного факультета ФГАОУ ВО РНИМУ имени Н. И. Пирогова Минздрава России. Все процедуры выполняли в соответствии с принятыми этическими нормами. Помимо традиционных клинико-лабораторных исследований в работе были использованы новые лабораторные методы: определение нейтрофильных и моноцитарных экстраклеточных ловушек.

Определение содержания нейтрофильных и моноцитарных экстраклеточных ловушек. Получение клеточных фракций

Выделение нейтрофилов и моноцитов

Венозную кровь пациентов помещали в силиконизированную пробирку с ЭДТА для предотвращения свертывания. Для выделения нейтрофилов и моноцитов из венозной крови, обработанной ЭДТА, кровь разводили в 2 раза натрийфосфатным буферным раствором, рН 7,4, и наслаивали на двойной градиент плотности фиколла-верографина. Плотность верхнего слоя градиента составляет 1,077 г/см3, а нижнего — 1,190 г/см3. После центрифугирования (1600 об./мин, 30 мин) на границе между градиентами возникает скопление нейтрофилов с чистотой 98–100%, а на поверхности верхнего слоя градиента (1,077) появляется кольцо моноцитов.

Нейтрофилы и моноциты дважды отмывали от примесей фиколла натрий-фосфатным буферным раствором (50 мМ, рН 7,4). Осаждение клеток крови проводили при центрифугировании (1200 об./мин, 15 мин). Выделенные нейтрофилы и моноциты в среде RPMI-1640 использовали в экспериментах по культивированию. Жизнеспособность выделенных нейтрофилов и моноцитов составляла 95 и 99% соответственно.

Иммунофлюоресцентное определение нейтрофильных и моноцитарных экстраклеточных ловушек

Для обнаружения и подсчета нейтрофильных и моноцитарных экстраклеточных ловушек использовали флюоресцентную микроскопию. Методика подробно представлена в заявке на Патент РФ № 2021104936/ 14(010852).

Результаты выражали в процентах, в виде отношения количества экстраклеточных ловушек к общему числу клеток в поле зрения.

Выявление нейтрофильных и моноцитарных экстраклеточных ловушек осуществляли с использованием флюоресцентного красителя SYBR Green (Evrogen; Россия), специфично взаимодействующего с двухцепочечной ДНК. Подсчет и фоторегистрацию клеток и экстраклеточных структур проводили при увеличении ×700.

Статистическая обработка

Для статистической обработки данных использовали пакет программ STATISTICA 12.0 (StatSoft Ink.; США). Результаты представляли с помощью среднего значения (М) и стандартной ошибки (m), при распределении, отличающемся от нормального, — в виде медианы (Me) и 25-го и 75-го перцентилей распределения значений показателя (межквартильный размах). Количественные признаки сравнивали с использованием рангового U-критерия Манна–Уитни и дисперсионного анализа Краскела–Уоллиса. Различие считали статистически значимым при значении p < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Первичный осмотр пациентов основной группы проводили в период с 60 до 119 дня от начала болезни, т. е. спустя 95 [89–109] дней, или 13,6 недель. Возраст больных с постковидным синдромом составил 36,0 [27,0–50,0] лет, а в группе здоровых доноров — 38,5 [29,0–51,5] лет (р = 0,818). Индекс массы тела у больных и здоровых доноров был практически идентичен — 25,0 [22,0–28,7] кг/м2 и 24,6 [23,3–29,5] кг/м2 (p = 0,783) соответственно.

Легкое течение заболевания в анамнезе имели 11 (52,4%) пациентов, среднетяжелое — 7 (33,3%), тяжелое — 3 (14,3%) пациента. Встречаемость симптомов COVID-19 к 95-му [89–109] дню болезни представлена на рис. 1. В среднем один пациент имел 1–6 симптомов (2,4 ± 1,1).     

У обследованных нами больных с постковидным синдромом чаще всего возникали слабость, головная боль, боль в эпигастрии и головокружение (рис. 1). Реже больные жаловались на выпадение волос и одышку. В других работах по исследованию симптоматики больных с постковидным синдромом наиболее часто были зарегистрированы слабость, миалгии, головные боли и симптомы вегетативных нарушений. Можно предположить, что такая клиническая картина наиболее характерна для постковидного синдрома. Симптомокомплекс не требует специфического лечения и, возможно, обусловлен микроангиопатиями и повреждением эндотелия сосудов.

Лабораторные показатели больных с постковидным синдромом в сравнении с показателями здоровых доноров представлены в таблица.

Таким образом, у больных с постковидным синдромом, по сравнению с группой контроля, обнаружены некоторое относительное увеличение количества эритроцитов, лимфоцитов и эозинофилов в периферической крови, повышение активности печеночных ферментов, увеличение концентрации глюкозы в плазме крови. Несмотря на то что изменения показателей больных не выходили за пределы референсных значений, они явно не случайны. На наш взгляд, относительное увеличение количества эритроцитов в крови больных, перенесших COVID-19, связано с гипоксией, сопутствовавшей заболеванию.

Увеличение активности трансаминаз и повышение уровня глюкозы в крови может быть связано с умеренным поражением гепатоцитов.

Подтверждением этого предположения является и факт повышения активности ферментов гаммаглутамилтранспептидазы и щелочной фосфатазы.

Наблюдаемое умеренное повышение содержания в крови эозинофилов и лимфоцитов, на наш взгляд, отражает истощение гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы в процессе перенесения COVID-19, что приводит к некоторому снижению концентрации кортизола в крови обследованных пациентов. Уровень D-димера у них практически не изменен, что объясняется отсутствием или слабо выраженным процессом тромбообразования.   

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Клинико-лабораторные показатели, представленные в таблица, в целом не позволяют выявить характерные для постковидного синдрома специфичные изменения. Вместе с тем известно, что для постковидного синдрома характерен выраженный воспалительный процесс в сосудистом эндотелии [5]. Лабораторным признаком такого асептического воспаления служит выявление в крови нейтрофильных экстраклеточных ловушек (НЭЛ) в нитевидной форме [6]. Примечательно, что эти нитевидные структуры выявляются только у тех больных, которые перенесли заболевание в легкой и среднетяжелой форме (рис. 2). У переболевших в легкой форме количество НЭЛ составило 6,55 ± 0,94% (p < 0,05), в среднетяжелой форме — 0,86 ± 0,51% (p < 0,05). МЭЛ у больных этих групп не обнаружены.

У больных, перенесших COVID-19 в тяжелой форме, НЭЛ не были выявлены. Тем не менее, продукты деградации ДНК — внеклеточные пуриновые азотистые основания найдены и у больных, переболевших в тяжелой форме [7]. Мы предположили наличие, а затем и обнаружили у таких больных МЭЛ в нитевидной форме (рис. 3). Содержание МЭЛ у этих больных было невысоким и составило 1,01 ± 0,71% (p < 0,05).

Ферментативная деградация волокон ДНК вызывает появление факторов вторичной альтерации — внеклеточных пуриновых азотистых оснований, способных повреждать клетки центральной нервной системы (ЦНС) и внутренних органов и поддерживать, таким образом, асептическое воспаление. Причем у больных с постковидным синдромом экстраклеточные ловушки в нитевидной форме и увеличенное количество внеклеточных пуриновых азотистых оснований регистрировали на протяжении продолжительного времени (три месяца и более). Мы полагаем, что повышенное количество внеклеточных пуриновых азотистых оснований — это наиболее существенный фактор патогенеза постковидного синдрома, который необходимо ограничивать, чтобы избежать повреждения эндотелия, клеток ЦНС и внутренних органов. Источником этих повреждающих молекул (факторов вторичной альтерации) служат нитевидные структуры, происходящие из нейтрофилов и моноцитов. Следовательно, эффективная терапия должна быть направлена на ограничение формирования нейтрофильных и моноцитарных экстраклеточных ловушек у больных с постковидным синдромом.

В настоящее время продуцируемые нейтрофилами экстраклеточные структуры (НЭЛ) большинство исследователей определяют как сетевидные и считают, что нейтрофилы формируют только эти сетевидные образования. Однако это не так. Мы впервые выявили зависимость морфологии нейтрофильных экстраклеточных ловушек от вида воспаления и нашли, что НЭЛ в нитевидной форме характерны только для асептического воспаления [6]. А сетевидные НЭЛ возникают только при благоприятном течении инфекционного воспалительного процесса [6]. Сетевидная структура НЭЛ имеет особое физиологическое значение, поскольку она функционально активна. Волокна такой сети захватывают патогены и гибнущие инфицированные клетки организма, а затем осуществляют ретракцию [8]. Моноциты/макрофаги поглощают и гидролизуют сеть вместе с патогенами и остатками погибших клеток организма. НЭЛ в нитевидной форме не способны к такой реакции и служат источником факторов вторичной альтерации — внеклеточных пуриновых азотистых оснований. Более того, действие аденина, высвобождающегося в больших количествах при ферментативном гидролизе волокон ДНК, ингибирует активность Т-лимфоцитов и может вызвать формирование вторичного иммунодефицита. По результатам настоящего исследования можно сделать заключение, что наиболее характерным информативным диагностическим признаком постковидного синдрома является обнаружение в крови нейтрофильных и моноцитарных ловушек в нитевидной форме.

ВЫВОДЫ

1. Диагностическим признаком постковидного синдрома являются нейтрофильные и моноцитарные экстраклеточные ловушки в нитевидной форме. 2. Нейтрофильные экстраклеточные ловушки в нитевидной форме обнаружены у больных с постковидным синдромом, перенесших COVID-19 в легкой и среднетяжелой формах. У больных с постковидным синдромом, переболевших в тяжелой форме, нейтрофильные экстраклеточные ловушки не были обнаружены, но в крови присутствуют моноцитарные экстраклеточные ловушки в нитевидной форме.

КОММЕНТАРИИ (0)