Продукция некоторых цитокинов как отражение различных иммунорегуляторных механизмов при постковидном миокардите
- Авторы: Москалец О.В.1
-
Учреждения:
- ГБУЗ МО Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского
- Выпуск: Том 14, № 3 (2024)
- Страницы: 483-487
- Раздел: КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
- Дата подачи: 25.07.2024
- Дата принятия к публикации: 25.07.2024
- Дата публикации: 28.07.2024
- URL: https://iimmun.ru/iimm/article/view/17724
- DOI: https://doi.org/10.15789/2220-7619-POS-16582
- ID: 17724
Цитировать
Полный текст
Аннотация
В настоящее время проблема персистирующего поражения миокарда у больных, перенесших COVID-19, стала одной из наиболее актуальных в практике кардиологов. Основные механизмы патогенеза постковидного миокардита связаны с нарушением иммунорегуляции, обусловленной длительной персистенцией вируса в сердечной мышце и запуском аутоиммунных процессов, которые могут привести к ремоделированию миокарда, формированию миокардиосклероза и развитию сердечной недостаточности или аритмий. Цель данного исследования заключалась в оценке динамики выработки некоторых цитокинов (IFNg, IL-4, IL-17А), которые могут косвенно отражать активацию различных путей иммунного ответа у больных с постковидным миокардитом в зависимости от сроков заболевания и степени сердечной недостаточности. В исследование было включено 32 пациента с постковидным миокардитом, 36 пациентов с миокардитическим кардиосклерозом и 10 условно здоровых лиц. Установлено, что у всех пациентов с постковидным миокардитом содержание IFNg, IL-4, IL-17А в сыворотке крови было выше, чем у пациентов с миокардитическим кардиосклерозом (p < 0,001; p < 0,05; p < 0,01, соответственно) и условно здоровых лиц (p < 0,001; p < 0,01; p < 0,001, соответственно). По сравнению с группой пациентов с отсутствием или умеренной тяжестью симптомов сердечной недостаточности (0–II функциональный класс), при более тяжелой сердечной недостаточности (III функциональный класс) отмечался более высокий уровень IFNg (p < 0,05). При сравнении полученных результатов с аналогичными показателями у больных с миокардитичеким кардиосклерозом, имеющим такую же степень сердечной недостаточности, статистически значимых различий не получено. Максимальное содержание IFNg при постковидном миокардите наблюдалось на 2-й неделе заболевания (p < 0,001 по сравнению с контрольной группой), затем его уровень постепенно снижался и к концу 2-го месяца достоверных различий уже не было. Противоположная тенденция наблюдалась в отношении содержания IL-4 и IL-17А: в первые две недели статистически значимых различий с контрольной группой не выявлено, но затем их содержание достаточно быстро возрастало (p < 0,001 по сравнению с контрольной группой к концу первого месяца заболевания) и продолжало сохраняться таким же высоким до конца 2-го месяца. Таким образом, мониторинг содержания IFNg, IL-4, IL-17А в сыворотке крови может в какой-то степени давать представление о последовательности развития иммунного ответа при постковидном миокардите. Повышение уровня IFNg на ранних сроках заболевания, вероятно, ассоциируется с нарастанием проявлений сердечной недостаточности. Th17-опосредованные механизмы могут участвовать в процессе ремоделирования миокарда с исходом в миокардитический кардиосклероз.
Ключевые слова
Полный текст
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.
Об авторах
Оксана Владимировна Москалец
ГБУЗ МО Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского
Автор, ответственный за переписку.
Email: 6816000@mail.ru
кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник лаборатории биомедицинских методов исследования
Россия, 129110, Москва, ул. Щепкина, 61/2Список литературы
- Благова О.В., Коган Е.А. Миокардит: диагностика и лечение в период пандемии // Consilium Medicum. 2021. Т. 23, № 10. С. 742–749. [Blagova O.V., Kogan E.A. Myocarditis: diagnosis and treatment in a period of pandemic. Consilium Medicum, 2021, vol. 23, no. 10, pp. 742–749. (In Russ.)] doi: 10.26442/20751753.2021.10.200668
- Москалец О.В. Роль инфекций в развитии аутоиммунных заболеваний // Казанский медицинский журнал. 2017. Т. 98, № 4. С. 586–591. [Moskalets O.V. Role of infections in autoimmune disease development. Kazanskii meditsinskii zhurnal = Kazan Medical Journal, 2017, vol. 98, no. 4, pp. 586–591. (In Russ.)] doi: 10.17750/KMJ2017-586
- Палеев Н.Р., Палеев Ф.Н., Санина Н.П. Миокардиты // Альманах клинической медицины. 2004. № 7. С. 118–126. [Paleev N.R., Paleev F.N., Sanina N.P. Myocarditis. Al’manakh klinicheskoi meditsiny = Almanac of Clinical Medicine, 2004, no. 7, pp. 118–126. (In Russ.)]
- Палеев Н.Р., Палеев Ф.Н., Санина Н.П., Макарков А.И., Москалец О.В., Островский Е.И., Хишова Н.Н. Сердечная недостаточность при миокардитах и роль иммунных механизмов в ее развитии // Русский медицинский журнал. 2014. Т. 22, № 12. С. 878–882. [Paleev N.R., Paleev F.N., Sanina N.P., Makarkov A.I., Moskalets O.V., Ostrovskiy E.I., Khishona N.N. Heart failure in myocarditis and the role of immune mechanisms in its development. Russkii meditsinskii zhurnal = Russian Medical Journal, 2014, vol. 22, no. 12, pp. 878–882. (In Russ.)]
- Палеев Ф.Н., Санина Н.П., Макарков А.И., Мылов Н.М., Островский Е.И., Хишова Н.Н., Москалец О.В., Палеев Н.Р. Иммунологическая характеристика заболеваний миокарда вирусной этиологии // Альманах клинической медицины. 2014. № 35. С. 12–21. [Paleev F.N., Sanina N.P., Makarkov A.I., Mylov N.M., Ostrovskiy E.I., Khishona N.N., Moskalets O.V., Paleev N.R. Immunological features of inflammatory myocardial diseases due to viral infection. Al’manakh klinicheskoi meditsiny = Almanac of Clinical Medicine, 2014, no. 35, pp. 12–21. (In Russ.)]
- Редькина И.Н., Суплотова Л.А., Бессонова М.И. Постковидный синдром с позиции кардиоваскулярных нарушений // Медицинский совет. 2022. Т. 16, № 18. С. 141–146. [Redkina I.N., Suplotova L.A., Bessonova M.I. Postcovid syndrome, cardiovascular disorders. Meditsinskiy sovet = Medical Council, 2022, vol. 16, no. 18, pp. 141–146. (In Russ.)] doi: 10.21518/2079-701X-2022-16-18-141-146
- Blagova O., Varionchik N., Zaidenov V., Savina P., Sarkisova N. Anti-heart antibodies levels and their correlation with clinical symptoms and outcomes in patients with confirmed or suspected diagnosis COVID-19. Eur. J. Immunol., 2021, vol. 51, no. 4, pp. 893–902. doi: 10.1002/eji.202048930
- Blauwet L.A., Cooper L.T. Myocarditis. Prog. Cardiovasc. Dis., 2010, vol. 52, no. 4, pp. 274–288. doi: 10.1016/j.pcad.2009.11.006
- Kim H.W., de Chantemèle E.J.B., Weintraub N.L. Perivascular adipocytes in vascular disease. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 2019, vol. 39, no. 11, pp. 2220–2227. doi: 10.1161/atvbaha.119.312304
- Lasrado N., Reddy J. An overview of the immune mechanisms of viral myocarditis. Rev. Med. Virol., 2020, vol. 30, no. 6, pp. 1–14. doi: 10.1002/rmv.2131
- Martens C.R., Accornero F. Virus in the heart: direct and indirect routes to myocarditis and heart failure. Viruses, 2021, vol. 13, no. 10: 1924. doi: 10.3390/v13101924
- Matsumori A. Myocarditis and autoimmunity. Expert Rev. Cardiovasc. Ther., 2023, vol. 21, no. 6, pp. 437–451. doi: 10.10⁸0/14779072.2023.2219895
- Pollack A., Kontorovich A.R., Fuster V., Dec G.W. Viral myocarditis — diagnosis, treatment options, and current controversies. Nat. Rev. Cardiol., 2015, vol. 12, no. 11, pp. 670–680. doi: 10/1038/nrcardio.2015.10⁸
- Vasichkina E., Alekseeva D., Kudryavtsev I., Glushkova A., Starshinova A.Y., Malkova A., Kudlay D., Starshinova A. COVID-19 heart lesions in children: clinical, diagnostic and immunological changes. Int. J. Mol. Sci., 2023, vol. 24, no. 2: 1147. doi: 10.3390/ijms24021147