Роль факторов иммунной системы в патогенезе новой коронавирусной инфекции у детей

   В работе представлены ключевые биомаркёры воспаления при новой коронавирусной инфекции у детей. Основные механизмы развития коронавирусной инфекции тяжелого острого респираторного синдрома-2 до конца не изучены, что представляет большой интерес как для терапевтической, так и педиатрической службы. Несмотря на мощную эвазию SARS-CoV-2 от рецепторов врожденного иммунитета и нарушение интерфероногенеза и ИФН-сигналинга, механизм продукции провоспалительных цитокинов и хемокинов в организме не нарушается и функционирует нормально. При этом в условиях снижения противовирусного защитного звена врожденного иммунитета увеличивается вирусная нагрузка, нарастает число индукторов провоспалительного ответа, который закономерно становится гипервоспалительным. Показана роль ряда некоторых провоспалительных (IL-1b, IL-2,TNF-α, IL-17A, IL-6, IFN-γ) и противовоспалительных (IL-4, IL-10, IL-12p70, IL-8) цитокинов, хемокинов (MCP-1, MIP-1α, MIP-1β, RANTES, Eotaxin, TARC, MIP-3α, GRO-α, ENA-78, MIG, IP-10, I-TAC) в сыворотке крови, трансформирующего фактора роста TGF-β1. Тяжесть и исходы COVID-19 тесно связаны с иммунными реакциями организма, часто неуправляемыми и неконтролируемыми, что подчеркивает настоятельную необходимость дальнейшего изучения и понимания всего спектра иммунных нарушений, вызванных вирусом SARS-CoV-2.

1. Neeland M.R., Bannister S., Clifford V. et al. Innate cell profiles during the acute and convalescent phase of SARS-CoV-2 infection in children. Nat Commun. 2021 Feb 17. 12(1). 1084. doi: 10.1038/s41467-021-21414-x.

2. 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. 1070–1076. doi: 10.1038/s41591-020-0944-y

3. Loske J., Röhmel J., Lukassen S. et al. Pre-activated antiviral innate immunity in the upper airways controls early SARS-CoV-2 infection in children. Nat Biotechnol. 2022 Mar. 40(3). 319-324. doi: 10.1038/s41587-021-01037-9.

4. Winkley K., Banerjee D., Bradley T. et al. Immune cell residency in the nasal mucosa may partially explain respiratory disease severity across the age range. Sci Rep. 2021 Aug 5. 11(1). 15927. doi: 10.1038/s41598-021-95532-3.

5. Cusenza F., Davino G., D'Alvano T. et al. Silence of the Lambs: The Immunological and Molecular Mechanisms of COVID-19 in Children in Comparison with Adults. Microorganisms. 2021 Feb 7. 9(2). 330. doi: 10.3390/microorganisms9020330.

6. Grifoni A., Weiskopf D., Ramirez S.I. et al. Targets of T Cell Responses to SARS-CoV-2 Coronavirus in Humans with COVID-19 Disease and Unexposed Individuals. Cell. 2020 Jun 25. 181(7). 1489-1501.e15. doi: 10.1016/j.cell.2020.05.015.

7. Rydyznski Moderbacher C., Ramirez S.I., Dan J.M. et al. Antigen-Specific adaptive immunity to SARS-CoV-2 in acute COVID-19 and associations with age and disease severity. Cell. 2020 Nov 12. 183(4). 996-1012.e19. doi: 10.1016/j.cell.2020.09.038.

8. Peng Y., Mentzer A.J., Liu G. et al. Broad and strong memory CD4+ and CD8+ T cells induced by SARS-CoV-2 in UK convalescent individuals following COVID-19. Nat Immunol. 2020 Nov. 21(11). 1336-1345. doi: 10.1038/s41590-020-0782-6.

9. Sekine T., Perez-Potti A., Rivera-Ballesteros O. et al. Cell immunity in convalescent individuals with asymptomatic or mild COVID-19. Cell. 2020 Oct 1. 183(1). 158-168.e14. doi: 10.1016/j.cell.2020.08.017.

10. Grifoni A., Weiskopf D., Ramirez S.I. et al. Targets of T cell responses to SARS-CoV-2 coronavirus in humans with COVID-19 disease and unexposed individuals. Cell. 2020 Jun 25. 181(7). 1489-1501.e15. doi: 10.1016/j.cell.2020.05.015.

11. Nguyen-Contant P., Embong A.K., Kanagaiah P. et al. S Protein-Reactive IgG and memory B cell production after human SARS-CoV-2 infection includes broad reactivity to the s2 subunit. mBio. 2020 Sep 25. 11(5). e01991-20. doi: 10.1128/mBio.01991-20.

12. Zhou R., To KK., Wong YC. et al. Acute SARS-CoV-2 infection impairs dendritic cell and T cell responses. Immunity. 2020 Oct 13. 53(4). 864-877.e5. doi: 10.1016/j.immuni.2020.07.026.

13. Riollano-Cruz M., Akkoyun E., Briceno-Brito E. et al. Multisystem inflammatory syndrome in children related to COVID-19: A New York City experience. J Med Virol. 2021. 93(1). 424-433. doi: 10.1002/jmv.26224.

14. Евстратова В.С., Ригер Н.А., Никитюк Д.Б., Ханферьян Р.А. Особенности секреции хемокинов мононуклеарными и дендритными клетками: роль гистаминовых рецепторов Н3/Н4-типа. Медицинская иммунология. 2016. 18. 5. 437-442. doi: 10.15789/1563-0625-2016-5-437-442.

15. Арсентьева Н.А., Любимова Н.Е., Бацунов О.К., [и др.] Цитокины в плазме крови больных COVID-19 в острой фазе заболевания и фазе полного выздоровления. Медицинская иммунология. 2021. 23. 2. 311-326. doi: 10.15789/1563-0625-PCI-2312.

16. Богомолова И.К., Бабкин А.А., Перегоедова В.Н. Показатели гемограммы при новой коронавирусной инфекции у детей 7-14 лет. Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2022. 67. 6. 54-57. doi: 10.21508/1027-4065-2022-67-6-54-57.

17. Перегоедова В.Н., Богомолова И.К., Бабкин А.А., Терешков П.П. Содержание некоторых цитокинов и хемокинов сыворотки крови при коронавирусной инфекции у детей. Вопросы практической педиатрии. 2022. 17. 2. 16-22. doi: 10.20953/1817-7646-2022-2-16-22.

18. Богомолова И.К., Перегоедова В.Н., Бабкин А.А., Пузырев З.Н. Прогностические предикторы тяжести течения коронавирусной инфекции у детей дошкольного возраста. Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. 2022. 101. 6. 65-73. doi: 10.24110/0031-403X-2022-101-6-65-73.

19. Мамедова Л.В., Косенко Е.О., Гирина А.А., Петровский Ф.И. Мультисистемный воспалительный синдром у детей, ассоциированный с новой коронавирусной инфекцией (COVID-19). Научный медицинский вестник Югры. 2022. 32. 2. 27-29. doi: 10.25017/2306-1367-2022-32-2-27-29.

20. Meeker RB., Williams K., Killebrew DA., Hudson LC. Cell trafficking through the choroid plexus. Cell AdhMigr. 2012 Sep-Oct. 6(5). 390-6. doi: 10.4161/cam.21054.

21. Centers for disease control and prevention : website. – URL: https://covid.cdc.gov/covid-data-tracker/#mis-national-surveillance (дата обращения: 09. 03. 2023).

22. Zheng K.I., Feng G., Liu W.Y. et al. Extrapulmonary complications of COVID-19: A multisystem disease? J Med Virol. 2021 Janю 93(1). 323-335. doi: 10.1002/jmv.26294.

23. Fehr A.R., Perlman S. Coronaviruses: an overview of their replication and pathogenesis. Methods Mol Biol. 2015. 1282. 1-23. doi: 10.1007/978-1-4939-2438-7_1.

24. Bryce C., Grimes Z., Pujadas E. et al. Pathophysiology of SARS-CoV-2: targeting of endothelial cells renders a complex disease with thrombotic microangiopathy and aberrant immune response. The Mount Sinai COVID-19 autopsy experience. 2020. 05. 18. 20099960. doi: 10.1101/2020.05.18.20099960.

25. Townsend E.C., Zhang G.Y., Ali R. et al. The balance of type 1 and type 2 immune responses in the contexts of hepatitis B infection and hepatitis D infection. J Gastroenterol Hepatol. 2019 Apr. 34(4). 764-775. doi: 10.1111/jgh.14617.

26. Ramos-Casals M., Brito-Zerón P., López-Guillermo A., Khamashta M.A., Bosch X. Adult haemophagocytic syndrome. Lancet. 2014 Apr 26. 383(9927). 1503-1516. doi: 10.1016/S0140-6736(13)61048-X.

27. George MR. Hemophagocytic lymphohistiocytosis : review of etiologies and management. J Blood Med. 2014 Jun 12. 5. 69-86. doi: 10.2147/JBM.S46255.

28. Gustine JN., Jones D. Immunopathology of hyperinflammation in COVID-19. Am J Pathol. 2021 Jan. 191(1). 4-17. doi: 10.1016/j.ajpath.2020.08.009.

29. Mc Gonagle D., Sharif K., O'Regan A., Bridgewood C. The Role of Cytokines including interleukin-6 in COVID-19 induced pneumonia and macrophage activation syndrome-like disease. Autoimmun Rev. 2020 Jun. 19(6). 102537. doi: 10.1016/j.autrev.2020.102537.

30. Kaneko K., Akagawa S., Akagawa Y., Kimata T., Tsuji S. Our evolving understanding of Kawasaki disease pathogenesis: role of the gut microbiota. FrontImmunol. 2020 Jul. 24. 11. 1616. doi: 10.3389/fimmu.2020.01616.

31. Parnham M.J., Erakovic Haber V., Giamarellos-Bourboulis E.J. et al. Azithromycin: mechanisms of action and their relevance for clinical applications. Pharmacol Ther. 2014 Aug. 143(2). 225-45. doi: 10.1016/j.pharmthera.2014.03.003.

32. Vallurupalli M., Berliner N. Emapalumab for the treatment of relapsed/refractory hemophagocyticlymphohistiocytosis. Blood. 2019 Nov 21. 134(21). 1783-1786. doi: 10.1182/blood.2019002289.

33. Zanone S.M., Krause L.K., Madhi S.A. et al. RSV and child mortality working group. Challenges in estimating RSV-associated mortality rates. Lancet Respir Med. 2016 May. 4(5). 345-7. doi: 10.1016/S2213-2600(16)30042-X.

34. Chinn I.K., Blackburn C.C., Manley N.R., Sempowski G.D. Changes in primary lymphoid organs with aging. SeminImmunol. 2012 Oct. 24(5). 309-20. doi: 10.1016/j.smim.2012.04.005.

35. Arentz M., Yim E., Klaff L. et al. Characteristics and outcomes of 21 critically ill patients with COVID-19 in Washington State. JAMA. 2020 Apr 28. 323(16). 1612-1614. doi: 10.1001/jama.2020.4326.

36. Pan P., Du X., Zhou Q. et al. Characteristics of lymphocyte subsets and cytokine profiles of patients with COVID-19. Virol J. 2022 Mar 28. 19(1). 57. doi: 10.1186/s12985-022-01786-2.

37. Wang F., Nie J., Wang H. et al. Characteristics of peripheral lymphocyte subset alteration in COVID-19 pneumonia. J Infect Dis. 2020 May 11. 221(11). 1762-1769. doi: 10.1093/infdis/jiaa150.

38. Gustine J., Jones D. Immunopathology of hyperinflammation in COVID-19. Am J Pathol. 2021 Jan. 191(1). 4-17. doi: 10.1016/j.ajpath.2020.08.009.

39. Александрович Ю.С., Прометной Д.В., Миронов П.И. и др. Предикторы летального исхода новой коронавирусной инфекции COVID-19 у детей. Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2021. 18. 4. 29-36. doi: 10.21292/2078-5658-2021-18-4-29-36.

40. Ковтун О.П., Оленькова О.М., Бейкин Я.Б. Иммунный ответ при новой коронавирусной инфекции COVID-19 у детей и взрослых. Уральский медицинский журнал. 2021. 20. 4. 12-17. doi: 10.52420/2071-5943-2021-20-4-12-17.