Production of some cytokines as a reflection of various immunoregulatory mechanisms in post-covid myocarditis

Full Text

Введение

Вирусное поражение сердечной мышцы является наиболее частой причиной инфекционных миокардитов [3, 8]. Согласно современным взглядам, выделяют несколько вариантов вирусного миокардита: собственно вирусный (преимущественно, острый), вирус-позитивный (обычно, хронический), вирусиндуцированный, в том числе, вирусопосредованный (прямое цитотоксическое действие вируса на миокард) и иммуноопосредованный (вирус является триггером) [1, 10]. При неблагоприятном течении исходом миокардита может быть миокардитический кардиосклероз и дилятационная кардиомиопатия c прогрессирующей сердечной недостаточностью (СН) [4, 11].

Как и при многих других вирусных инфекциях, повреждение миокарда и течение заболевания в значительной степени зависят от баланса иммунологических механизмов противовирусной защиты и аутоиммуных реакций [2, 10]. На ранней стадии болезни, как правило, преобладают Th1-регуляторные механизмы, позже баланс смещается в сторону Th2-опосредованных реакций, то есть антительного ответа, который не всегда бывает эффективным и может способствовать развитию хронического течения патологического процесса. И конечно, важную роль играют Th17-лимфоциты, которые, как известно, имеют непосредственное отношение к индукции аутоиммунных реакций [10, 11]. Показано также, что у больных с миокардитом снижено содержание NKT-клеток, роль которых может заключаться как в усилении цитотоксического действия CD8⁺ лимфоцитов на кардиомиоциты, так и в ограничении избыточных иммунных реакций и возможности развития аутоиммунного повреждения. В то же время при этом создаются предпосылки для персистенции вируса [4]. Установлено что при вирусных миокардитах, особенно у больных с выраженной СН, увеличивается экспрессия молекул HLA-DR и CD95 на Т-лимфоцитах, что может косвенно указывать на вероятность нарушения механизмов активационного апоптоза [5].

Пандемия SARS-CоV-2 и ее последствия в виде постковидного синдрома подтвердили актуальность дальнейшего изучения механизмов развития воспалительного повреждения сердечной мышцы [1, 6]. Один из таких механизмов может быть связан с хронической воспалительной реакцией, обусловленной длительной персистенцией вируса в миокарде, и сопутствующим ожирением. При этом периваскулярная жировая ткань стимулирует продукцию адипокинов, которые приводят к формированию воспалительной реакции [13]. Вследствие активации Т-лимфоцитов увеличивается секреция хемокинов, что усугубляет эндотелиальную дисфункцию. Итогом такой вялотекущей воспалительной реакции становится фиброз, нарушение перфузии миокарда и снижение его сократительной способности [9]. Другой механизм, вероятно, связан с феноменом молекулярной мимикрии, который запускает ауто иммунную реакцию [12]. Возможность постковидных аутоиммуных осложнений со стороны сердца одними из первых стали обсуждать педиатры, когда столкнулись с мультисистемным воспалительным синдромом [14]. Данную гипотезу подтверждает также факт обнаружения антикардиальных антител у ряда больных с COVID-19 [1, 7].

Цель: оценить динамику выработки цитокинов у больных с постковидным миокардитом (ПКМ) в зависимости от сроков заболевания и степени СН.

Материалы и методы

В данном исследовании приняли участие 32 больных ПКМ (18 мужчин, 24 женщины), который развился через 2–5 месяцев после завершения острой фазы COVID-19. В группу сравнения включили 36 пациентов с миокардитическим кардиосклерозом (МКС) (14 мужчин, 22 женщины). В контрольную группу вошло 10 практически здоровых лиц. У всех больных с ПКМ в анамнезе был лабораторно подтвержденный COVID-19 (положительные результаты ПЦР и серологических тестов с сероконверсией) легкого и средетяжелого течения, не требовавший респираторной поддержки. Средний возраст составил 46±5,4 лет у пациентов с ПКМ, 51±7,8 лет у пациентов с МКС и 43±8,1 лет у лиц из контрольной группы. Время от появления первых симптомов миокардита до включения в исследование составило от 1 до 8 недель. Для подтверждения диагноза всем больным выполняли МРТ. Оценку размеров полостей сердца и сократительной способности левого желудочка проводили помощью допплер-эхокардиографии. Для оценки диастолической функции сердца анализировали спектр трансмитрального диастолического потока. Степень СН оценивали в соответствии с критериями Нью-Йоркской кардиологической ассоциации (NYHA). Содержание интерферона-γ (IFNγ), IL-4 (IL-4) и интерлейкина-17А (IL-17А) в сыворотке периферической крови определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием тест-систем «Bender Medsystems» (Австрия).

Результаты и обсуждение

Содержание цитокинов в сыворотке крови обследованных лиц представлено в табл. 1.

 

Таблица 1. Содержание цитокинов в сыворотке крови больных ПКМ, МКС и практически здоровых лиц

Table 1. The content of cytokines in the blood serum of patients with PCM, MCS and practically healthy individuals

Цитокин, пг/мл Cytokine, pg/ml	ПКМ PCM	МКС MCS	Контрольная группа Controls
IFNγ	10⁸,4±11,3*	54,2±9,1#	49,7±9,6
IL-4	60,2±7,9**	23,6±4,7##	13,9±5,3
IL-17A	78,1±14,5*	26,8±9,8**, ###	9,5±2,6

Примечание. *p < 0,001 по сравнению с контрольной группой; **p < 0,01 по сравнению с контрольной группой; ^#p < 0,001 по сравнению с группой больных ПКМ; ^##p < 0,05 по сравнению с группой больных ПКМ; ^###p < 0,01 по сравнению с группой больных ПКМ.

Note. *p < 0.001 compared to the control group; **p < 0.01 compared to the control group; ^#p < 0.001 compared with the group of patients with PCM; ^##p < 0.05 compared with the group of patients with PCM; ^###p < 0.01 compared with the group of patients with PCM.

 

В настоящее время выделяют Лонг-Ковид (Long-COVID) (если через 4–12 недель от начала заболевания симптомы сохраняются или появляются новые) и Пост-Ковид (Post-COVID) (симптомы появляются через 12 недель и не могут быть объяснены альтернативным диагнозом), хотя в реальной клинической практике эти два состояния не всегда можно четко разграничить. В данном исследовании сроки появления первых симптомов миокардита варьировали, но для удобства употребляется единый термин «ПКМ».

Полученные результаты доказывают, что для ПКМ характерны активация не только Th1- и Th2-субпопуляций лимфоцитов, что подтверждается существенным увеличением концентраций IFNγ и IL-4, но и активное участие Th17-лимфоцитов, на что указывает очень высокий уровень IL-17А (в 7 раз выше, чем в контрольной группе и в 3 раза выше чем при МКС).

Признаки выраженной СН, соответствующие III функциональному классу (ФК III), были выявлены у 17 пациентов с ПКМ, у остальных СН отсутствовала (ФК 0) или была умеренной (ФК I–II). При анализе результатов оценки уровня цитокинов было установлено, что при СН ФК III отмечается более высокое содержание IFNγ, чем в контрольной группе (164,2±8,7 и 64,2±6,9 пг/мл соответственно, p < 0,05), по остальным цитокинам статистически значимых различий не получено, хотя и наблюдалась тенденция к повышению IL-17А.

По сравнению с группой пациентов с отсутствием или умеренной тяжестью симптомов СН (0–II ФК), при более тяжелой СН (ФК III), также отмечался более высокий уровень IFNγ (79,8±7,3 и 153,6±10,6 пг/мл соответственно, p < 0,05). Кроме того, в этой группе больных отмечалась тенденция к более высокому содержанию IL-17А, но из-за большого разброса индивидуальных показателей различие не оказалось статистически значимым.

У больных с МКС СН отсутствовала (ФК 0) или была минимально выражена (ФК I). При сравнении с аналогичными пациентами с ПКМ достоверных различий по содержанию исследуемых цитокинов не наблюдалось.

 

Таблица 2. Содержание цитокинов в сыворотке крови больных ПКМ в зависимости от сроков заболевания

Table 2. Content of cytokines in the blood serum of patients with PCM depending on the duration of the disease

Цитокин, пг/мл Cytokine, pg/ml	1-я неделя 1 week	2-я неделя 2 week	3–4-я неделя 3–4 week	2-й месяц 2 months
IFNγ	88,3±4,2**	186,7±12,7***	74,9±4,8*	58,0±5,1
IL-4	19,8±3,5	22,4±5,7	80,2±8,6***	72,3±11,6**
IL-17A	12,6±5,7	18,9±6,1	87,8±12,8***	96,1±15,4***

Примечание. *p < 0,05 по сравнению с контрольной группой; **p < 0,01 по сравнению с контрольной группой; ***p < 0,001 по сравнению с контрольной группой.

Note. *p < 0.05 compared to the control group; **p < 0.01 compared to the control group; ***p < 0.001 compared to the control group.

 

Как видно из табл. 2, при ПКМ наиболее высокое содержание IFNγ отмечалось на 2-й неделе заболевания (186,7±12,7 пг/мл, p < 0,001 по сравнению с контрольной группой). В дальнейшем его уровень постепенно снижался и к концу 2-го месяца достоверных различий уже не было. Противоположная тенденция наблюдалась в отношении содержания IL-4: в первые две недели статистически значимых различий с контрольной группой не выявлено, затем его содержание достаточно быстро повышалось и уже к концу первого месяца достигало 80,2±8,6 пг/мл (p < 0,001 по сравнению с контрольной группой). К концу второго месяца заболевания его уровень существенно не изменился (72,3±11,6 пг/мл, p < 0,01). Сходную динамику продемонстрировал IL-17: к концу 1-го месяца и на 2-м месяце заболевания концентрации составили, соответственно, 87,8±12,8 пг/мл (p < 0,001 по сравнению с контрольной группой) и 96,1±15,4 пг/мл (p < 0,001).

Заключение

В патогенезе ПКМ принимают участие Th1-, Th2- и Th17-опосредованные механизмы иммунорегуляции. Содержание в сыворотке крови ключевых цитокинов, связанных с каждым из этих механизмов, может в какой-то степени давать представление о последовательности развития событий. Повышение уровня IFNγ на ранних сроках заболевания, вероятно, ассоциируется с нарастанием проявлений СН. Повышение уровня IL-4, отмечающийся в конце 1-го — во 2-м месяце заболевания, может отражать гуморальные иммунопатологические процессы, возникающие при участии Th2- лимфоцитов. Нарастание уровней IL-17А, которое происходит на фоне затухания Th1-опосредованных иммунных реакций, вероятно, связано с функциональным антагонизмом Th1- и Th17-субпопуляций лимфоцитов. Th17-опосредованные механизмы могут участвовать в процессе ремоделирования миокарда с исходом в МКC.

About the authors

Oxana V. Moskaletc

Moscow Regional Research and Clinical Institute (MONIKI)

Author for correspondence.
Email: 6816000@mail.ru

PhD (Medicine), Leading Researcher, Laboratory of Biomedical Research Methods

Russian Federation, 129110, Moscow, Shchepkina str., 61/2

References

Supplementary files