СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОСЛОЖНЕНИЯ ПОСЛЕ COVID-19 У ЛИЦ С КОМОРБИДНЫМ ФОНОМ В АРКТИЧЕСКОМ РЕГИОНЕ Российский патент 2024 года по МПК G01N33/49 G01N33/68 

Изобретение относится к области патофизиологии, иммунологии, лабораторной диагностики и касается способа раннего прогнозирования осложнений после COVID-19 у людей, имевших сопутствующие заболевания краевой патологии (бронхо-легочная патология) в анамнезе (коморбидный фон), проживающих в экстремальных условиях Арктического региона.

Современными исследователями обоснованно доказано, что комплекс неблагоприятных климатогеографических, геофизических, экологических факторов Севера, в совокупности с социально-профессиональными условиями жизни влияет на функциональные системы организма человека, в том числе на иммунную, приводит к расходу адаптационных возможностей организма человека, вызывает развитие краевой патологии (заболевания дыхательных путей), преждевременное старение и сокращение продолжительности жизни [Демин А.В., Попова О.Н., Гудков А.Б. Физиологические риски здоровья женщин старших возрастных групп в условиях демографического постарения общества // Общественное здоровье и здравоохранение: демографические проблемы и пути их решения. - 2019. - С. 33-35.; Щеголева Л.С., Сергеева Т.Б., Шашкова Е.Ю., Филиппова О.Е., Поповская Е.В. Особенность иммунологической активности периферической крови у лиц разных возрастных групп приполярного региона // Экология человека. - 2016. - №8. - С. 15-20.; Environmental contaminants and human health in the Canadian Arctic / S.G. Donaldson, J. Van Oostdam, C. Tikhonov [et al.] // Sci Total Environ. - 2010. - 408(22): 5165-5234].

По мнению авторов La Voy [La Voy E.C. P. Immune Responses to Exercising in a Cold Environment / E.C. P. La Voy, В.K. Mc Farlin & R. J. Simpson // Wilderness & Environmental Medicine. - 2011. - Vol. 22. - Issue 4. - P. 343-351], Добродеевой Л.К. и других климатические условия жизни жителей севера, неблагоприятное экологическое состояние становятся реальными причинами появления различных повреждений иммунной системы [Добродеева Л.К., Патракеева В.П. Влияние миграционных процессов лимфоцитов на состояние иммунного фона человека, проживающего в условиях высоких широт. Екатеринбург: УрО РАН, 2018.203 с.], что крайне важно учитывать в условиях новой коронавирусной инфекции, особенно в Арктическом (Приарктическом регионе). [Добродеева Л.К., Филиппова О.Е., Балашова С.Н. Соотношение содержания иммунокомпетентных клеток в регуляции иммунного статуса человека, проживающего на Севере // Вестник Уральской медицинской академической науки. 2014. №2(48). С.132-134.].

В научной литературе имеется большое количество информации о новой коронавирусной инфекции (COVID-19), которая в 2020 году распространилась в масштабе пандемии и вызвана оболочечным РНК вирусом SARS-CoV-2, принадлежащим к семейству Coronaviridae, род бета-коронавирус [Chen Y., Liu Q., Guo D. Emerging coronaviruses: Genome structure, replication, and pathogenesis // J Med Virol. - 2020. - Vol.92. - No.4. - P. 418-423. DOI: 10.1002/ jmv.25681]. Но при этом практически не рассматривается проблема состояния иммунного гомеостаза у людей после COVID-19, проживающих в экстремальных условиях высоких широт и имеющих в анамнезе сопутствующие заболевания, в частности северной краевой патологии бронхо-легочной системы.

Широко представлена разнообразная информация именно при тяжелой форме развития COVID-19 [Tisoncik J.R., Korth M.J., Simmons C.P., Farrar J., Martin T.R., Katze M. G. Into the eye of the cytokine storm // Microbiol Mol Biol Rev. - 2012. - Vol. 76. - No.l. - P. 16-32. DOI: 10.1128/MMBR.05015-11], массивное и неконтролируемое высвобождение цитокинов, которое наблюдается при некоторых инфекционных и неинфекционных заболеваниях, приводит к гипервоспалительной реакции организма, связанной с неблагоприятным клиническим прогнозом и определяется понятием «цитокиновый шторм». Авторы обоснованно доказали, что гипериммунная реакция коррелирует с высокой частотой госпитализаций в отделения реанимации и интенсивной терапии и частой смертностью от COVID-19.

Известны способы оценки роли новой коронавирусной инфекциии по сравнению с ранее циркулировавшими респираторными вирусами в развитии пневмонии и острого респираторного дистресс-синдрома. По мнению Смирновой М.И. [Смирнова М.И., Антипушина Д.Н., Курехян А.С. Бронхиальная астма и аллергический ринит в эпоху COVID-19: данные публикаций первой весны пандемии и рекомендации экспертов. Профилактическая медицина 2021; 24(4): 105-112] с соавторами именно у пациентов с ХБОД могут развиваться более тяжелые варианты течения COVID-19.

Известны способы лечения различных вариантов течения COVID-19, особенно при тяжелой форме [Bhatraju P., Ghassemieh В.J., Nichols М., Kim R., Jerome К.R., Nalla А.K., Greninger A.L., Pipavath S., Wurfel М.М., Evans L., Kritek P.A., West Т.Е., Luks А., Gerbino A., Dale С.R., Goldman J.D., O'Mahony S., Mikacenic C. Covid-19 in critically ill patients in the Seattle regioncase series. N Engl J Med. 2020. (published online March 30). https://doi.org/l 0.1056/NEJMoa2004500: Xu X., Han M., Li Т., Sun W., Wang D., Fu В., Zhou Y., Zheng X., Yang Y., Li X., Zhang X., Pan A., Wei H. Effective treatment of severe COVID-19 patients with tocilizumab. Proc Natl Acad Sci USA. 2020. (Epub ahead of print). https://doi.org/10.1073/pnas.2005615117; Tang N., Li D., Wang X., Sun Z. Abnormal coagulation parameters are associated with poor prognosis in patients with novel coronavirus pneumonia. J Thromb Haemost. 2020; Практические аспекты организации ведения случаев COVID-19 в лечебных учреждениях и на дому. Женева: Всемирная организация здравоохранения; 2020 (http://www.euro.who.int/ru/health-topics/health-emergencies/coronavirus-covid-19/technical-guidance/2020/operationalconsiderations-for-case-management-of-covid-19-in-health-facility-and-community-interim-guidance,-19-march-2020; Chen Т., Wu D., Chen H., Yan W., Yang D., Chen G., et al. Clinical characteristics of 113 deceased patients with coronavirus disease 2019: retrospective study. BMJ. 2020;368:ml091. Epub 2020/03/29; Thomas P, Baldwin C., Bissett В., Boden I, Gosselink R., Granger CL., et al. Physiotherapy management for COVID-19 in the acute hospital setting: clinical practice recommendations. J Physiother. 2020. Epub 2020/04/22; Клиническое исследование препаратов для лечения COVID-19 «Solidarity». Женева: Всемирная организация здравоохранения; 2020 (https://www.who.int/ru/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019/global-research-on-novel-coronavirus-2019-ncov/solidaritv-clinical-trial-for-covid 19); Румянцев А.Г. Коронавирусная инфекция COVID-19. Научные вызовы и возможные пути лечения и профилактики заболевания. Российский журнал детской гематологии и онкологии (РЖДГиО). 2020;7(3):47-53. https://doi.org/l0.21682/2311-1267-2020-7-3-47-531.

Но нет данных о иммунном постковидном ответе у лиц с коморбидным фоном северной краевой бронхо-легочной патологии (сопутствующими заболеваниями в анамнезе) при не тяжелой форме COVID-19, в частности, в условиях Севера. Нет комплексных данных по изучению клеточного и гуморального иммунитета, ассоциированных с цитокиновой активностью у лиц, перенесших COVID-19 с коморбидным фоном в анамнезе без постковидных осложнений, проживающих в экстремальных климатических условиях Арктического региона.

Известен способ раннего прогнозирования у практически здоровых мужчин, работающих вахтовым методом в Арктическом регионе возможной сердечно-сосудистой патологии [Патент РФ 2687067, опубл. 7.05.2019 https://elibrarv.ru/item.asp?id=381464551. включающий забор крови из вены у практически здоровых моряков-вахтовиков, определение фенотипов лимфоцитов периферической крови, определение иммунологического показателя и прогнозирование течения болезни, отличающийся тем, что выявляют риск формирования сердечно-сосудистой патологии у лиц со стажем работы в экстремальных профессиональных и климатических условиях Арктики более 5 лет, в периферической венозной крови определяют содержание цитотоксических лимфоцитов (CD8⁺), лимфоцитов с рецепторами к трансферрину (CD71⁺) и антигенам гистосовместимости II класса (HLA-DR), при содержании CD8⁺ более 0,40⋅10⁹кл/л, CD71⁺и HLA-DR⁺менее 0,50⋅10⁹кл/л прогнозируют раннюю высокую вероятность развития сердечно-сосудистой патологии.

Наиболее близким по достигаемому техническому результату можно считать способ оценки цитотоксической активности лимфоцитов натуральных киллеров (НК) [Патент РФ №2514019, опубл. 27.04.2014]. При этом рассматриваемый способ включает иное техническое решение поставленной задачи, нежели предложенное нами изобретение. Так, в ходе реализации прототипа из периферической крови обследуемых людей в градиенте плотности фиколл-верографина выделяют взвесь мононуклеарных клеток с последующей постановкой цитотоксического теста. Тест основан на инкубации НК-лимфоцитов и клеток-мишеней К-562 с дальнейшим подсчетом числа оставшихся, не деградированных клеток-мишеней. Учет производится на автоматическом анализаторе, настроенном на выявление клеток диаметром от 15 до 40 мкм, после чего по формуле рассчитывают индекс цитотоксичности. То есть фактически в прототипе осуществляется постановка клеточной реакции in vitro и на основании инструментального анализа ее результатов фиксируется относительный уровень цитотоксической активности НК-лимфоцитов.

Известен способ определения активности нейтрализующих антител к SARS-CoV-2 в сыворотке или плазме крови людей, перенесших COVID-19 или привитых вакцинами для профилактики новой коронавирусной инфекции COVID-19, с использованием набора реагентов для иммуноферментного анализа, содержащего рекомбинантный рецептор-связывающий домен (RBD) поверхностного гликопротеина S коронавируса SARS-COV-2 и рекомбинантный человеческий рецептор АСЕ2 [Патент №2784655, опубл. 29.11.2022 Бюл. №34]. Поиск аналогов изобретения показал, что в настоящее время известна тест-система для иммуноферментного анализа (ИФА), основным компонентом которой служили эпитопы рецептор-связывающего домена (RBD) поверхностного гликопротеина S коронавируса SARS-CoV-2, распознаваемые В-лимфоцитами (но не Т-клетками), что значительно повышало специфичность выявляемых с их помощью антител именно к SARS-CoV-2 (заявка на патент CN 112213497 (A), G01N 33/6854 опубл. 2021-01-12). Этот способ, как и набор для ИФА, по данным авторов, был особенно эффективен для выявления антител в период реконвалесценции. Еще одна разработка, появившаяся примерно в то же время (заявка на патент CN 112794884 (А), С07К 14/005, опубл. 2021-05-14), была конкретно нацелена на выявление нейтрализующих антител тоже с использованием оригинальной тест-системы для иммуноферментного анализа. Особенностью этого способа было получение на основе RBD SARS-CoV2 рекомбинантного белка димерной структуры, использование которого значительно повышало специфичность метода по выявлению нейтрализующих антител у реконвалесцентов и вакцинированных лиц. Но эти способы не выявляют клеточный иммунитет и цитокиновую активность у пациентов с коморбидным фоном на Севере и занимают значительное время.

Достаточно близким способом у лиц с сопутствующими заболеваниями в анамнезе является способ диагностики псевдомембранозного колита тяжелого течения у больных, перенесших коронавирусную инфекцию [патент 2786752, опубл. 26.12.2022 Бюл. №36]. Изобретение относится к медицине, а именно к клинико-лабораторной диагностике, и может быть использовано для диагностики псевдомембранозного колита тяжелого течения у больных, перенесших коронавирусную инфекцию. Определяют концентрацию зонулина и альфа-1 антитрипсина в кале у больных и проводят дыхательный водородный тест. При концентрации зонулина 400-500 нг/мл, концентрации альфа-1 антитрипсина 310-450 мкг/г и дыхательного водородного теста при концентрации водорода до 42-88 ppm и концентрации метана 27-67 ppm диагностируют псевдомембранозный колит тяжелого течения у больных, перенесших коронавирусную инфекцию. Способ обеспечивает возможность повышения эффективности ранней диагностики псевдомембранозного колита тяжелого течения у больных, перенесших коронавирусную инфекцию, за счет определения концентрации зонулина и альфа-1 антитрипсина в кале у больных и проведения дыхательного водородного теста. 3 пр. Известен способ диагностики псевдомембранозного колита путем морфологического исследования и исследования на наличие токсинов Clostridium dificile [1 - Парфенов А.И. Энтерология 2009, Москва, МИА с. 880]. Известен способ диагностики псевдомембранозного колита, у пациентов инфицированных SARS-CoV-2, основными диагностическими критериями ПК являются характерные изменения слизистой толстой кишки с наличием псевдомембран, выявляемые при эндоскопическом осмотре, а также лабораторное подтверждение наличия токсинов А и В в кишечном отделяемом больного [2 - Еремина Е.Ю., Герасименко И.В., Шинкевич Е.С. Псевдомембранозный колит у пациентов, инфицированных SARS-CoV-2. Медицинский алфавит.2021; (20): 7-12.]. Данный способ принят за аналог. Однако, данный способ не эффективен и не применим при ранней диагностике осложнений у лиц бронхо-легочной патологией в анамнезе, перенесших Covid-19.

Важно указать способ оценки неблагоприятного исхода пневмонии тяжелого течения, ассоциированной с COVID-19, по уровню u-CysC [Патент 2779579, опубл. 09.09.2022 Бюл. №25]. Определяют иммунотурбидиметрическим методом концентрации u-CysC в образцах мочи, собранных в течение первых 24 часов поступления в отделение реанимации и интенсивной терапии. Если концентрации u-CysC у больных превышают 0,86 мг/л, то прогнозируют неблагоприятный исход пневмонии тяжелого течения, ассоциированной с COVID-19. Способ обеспечивает возможность оценки риска наступления неблагоприятного исхода пневмонии тяжелого течения, ассоциированной с COVID-19, за счет определения уровня u-CysC в моче, являющегося объективным маркером, позволяющим своевременно прогнозировать необходимость проведения активных лечебных мероприятий в условиях отделения реанимации и интенсивной терапии. Но данный способ не применим для раннего выявления постковидных осложнений у лиц с краевой (бронхо-легочной) патологией в анамнезе.

Кроме того, известен способ определения специфического клеточного иммунного ответа на антигены коронавируса (SARS-COV-2), отличающийся тем, что осуществляют выделение мононуклеаров крови, стимуляцию выделенных мононуклеаров крови в лунках полистироловых планшетов с сорбированными в них антигенами SARS-CoV-2, сбор надосадочной жидкости по окончании стимуляции и последующее определение концентрации интерферона гамма (IFNγ) в надосадочной жидкости методом иммуноферментного анализа (ИФА). Стимуляцию выделенных мононуклеаров крови могут проводить путем их инкубации при 37°С в атмосфере 5% СО₂ с добавлением полной культуральной среды RPMI-1640 с гентамицином и 10% эмбриональной телячьей сыворотки (ЭТС) до рабочей концентрации в лунке планшета 2,5×10⁵ клеток. Концентрацию IFNγ в надосадочной жидкости определяют как разницу между антиген-индуцированной и спонтанной продукцией IFNγ. Способ обеспечивает возможность простой, эффективной и удобной оценки специфического клеточного иммунного ответа на антигены коронавируса SARS-CoV-2 за счет определения специфической антигенстимулированной продукции IFNγ. Но для данного метода требуется специальное оборудование, где в планшетах с мембраной, содержащей антитела против ИФНγ, определяется количество Т-клеток, распознавших антиген и продуцирующих ИФНγ. Общим ограничением перечисленных способов, затрудняющим массовые исследования Т-клеточного иммунного ответа, сравнимые по масштабам с определением гуморального иммунного ответа, является генетическая рестрикция распознавания антигенов Т-клетками. Это означает, что лимфоциты людей, генетически различающихся по антигенам главного комплекса гистосовместимости (HLA), в одном и том же белке распознают разные эпитопы. Кроме того, этот способ крайне финансово затратен и удорожает результат Таким образом, все выявленные в Патентном поиске способы не могут дать раннюю оценку риска развития осложнения после SARS-COV-2 у лиц с коморбидным фоном (бронхо-легочная патология в анамнезе).

Это затруднение преодолевается предложенным нами изобретением, которое можно осуществить в течение 15 минут рабочего времени одного лаборанта-исследователя с применением лишь стандартного гематологического анализатора и микроскопа. Для определения интерлейкинов используется метод иммунофермсентного анализа. Это позволяет экономить производственные ресурсы диагностических медицинских учреждений, а также дает возможность определить в первые сутки с момента госпитализации и/или экстренного поступления пациента в медучреждение минимальное количество иммунологических показателей наиболее информативных для прогноза осложнения по сопутствующему заболеванию в анамнезе как постковидного.

Предложенный нами способ не предполагает многократных действий, происходит лишь регистрация уже существующего in vivo уровня содержания лейкоцитов с последующим суждением о наличии либо отсутствии лейкоцитоза и повышенной концентрации интерлейкина-10 (ИЛ-10). Изобретение позволяет в обычных условиях гематологической лаборатории без дополнительных затрат на приобретение моноклональных сывороток, аппаратуры и материалов выявить уровень лейкоцитов и содержания интерлейкина-10 (ИЛ-10).

Задачей настоящего изобретения является разработка способа, позволяющего определить минимальное число иммунологических параметров, позволяющих быстро выявить пациентов с коморбидным фоном, имеющих риск низкого содержания лейкоцитов и высокого уровня интерлейкина-10 (ИЛ-10) в первые сутки с момента выявления COVID-19 в экстремальных условиях Арктического региона, а также с целью профилактики развития осложнений после перенесенного COVID-19.

Технический результат состоит в том, что способ позволяет проводить быструю скрининговую диагностику, сократить время и упростить методику прогнозирования риска формирования лейкопении, а значит и фагоцитарной недостаточности, и высокого содержания интерлейкина-10 (ИЛ-10), чреватой нарушением адаптивного иммунного ответа, проявляющегося ранним развитием осложнений, склонности к хроническому течению сопутствующего заболевания, а также выявления критически высокого уровня содержания указанного цитокина.

Технический результат достигается тем, что способ прогнозирования осложнения у пациентов с коморбидным фоном (краевой бронхо-легочной патологией) в ответ на COVID-19, включающий забор крови из вены (сыворотки), согласно изобретению, позволяет определить содержание лейкоцитов, осуществляющих фагоцитоз, и интерлейкина-10 (ИЛ-10), что позволяет судить о лейкопении/лейкоцитозе (фагоцитарной активности) и содержании данного цитокина.

Поставленная цель достигается тем, что в крови пациентов с коморбидным фоном в ответ на COVID-19, проживающих в условиях Арктики, определяют содержание общего количества лейкоцитов и интерлейкин-10 (ИЛ-10). При содержании лейкоцитов менее 4,00±0,0110⁹ кл/л и одновременном содержании интерлейкина-10 (ИЛ 10) более 10,00±0,01 пг/мл судят о лейкопении (низкой фагоцитарной активности лейкоцитов) и критически высокой активности интерлейкина-10 (ИЛ-10), что сочетается с дефицитом лейкоцитов и увеличением в периферической крови содержания интерлейкина-10 (ИЛ-10) более 10,00±0,01 пг/мл.

Заявленный нами способ осуществляется следующим образом. Кровь для исследования берется из локтевой вены в объеме 6 мл в первые сутки с момента выявления COVID-19 у пациента с коморбидным фоном и диагнозом COVID-19 в вакуумные пробирки Vacuette с антикоагулянтом K3EDTA. Общее содержание лейкоцитов выявляется на стандартном гематологическом анализаторе. Содержание интерлейкинов определяется иммуноферментным набором фирмы eBioscience® (Vienna, Austria).

Предлагаемым способом обследованы в рамках исследования (РНФ №22-25-20143), проходившего в апреле-мае 2022 г., 45 человек, 18-40 лет, из них 25 женщин и 20 мужчин, жителей г. Архангельск, перенесших Covid-19 легкой и/или средней, средне-тяжелой степени тяжести, подтвержденного лабораторно (U07.1), как фрагмент общего комплексного исследования. Первичную обработку крови проводили в ГБУЗ АО "Первая городская клиническая больница им Е.Е. Волосевич", г. Архангельск.

У всех обследованных северян в анамнезе имелось сопутствующее хроническое заболевание краевой патологии (хронический бронхит). Обследование проводили с письменного согласия респондентов с соблюдением основных норм биомедицинской этики в соответствии с документом «Этические принципы проведения медицинских исследований с участием людей в качестве субъектов исследования» (Хельсинкская декларация Всемирной медицинской ассоциации 1964).

Комплекс иммунологического обследования людей включал изучение содержания в периферической крови лейкоцитов, лимфоцитов и их фенотипов (CD3⁺, CD4⁺, CD8⁺, CD10⁺, CD95⁺). Количественное содержание ИЛ-1β, ИЛ-4, ИЛ-6, ИЛ-10, TNFα определяли иммуноферментным набором фирмы eBioscience^® (Vienna, Austria).

Определение фенотипов лимфоцитов выполняли в лаборатории физиологии иммунокомпетентных клеток Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики Уральского отделения РАН. Абсолютное содержание субпопуляций Т-лимфоцитов определяли методом непрямой иммунопероксидазной реакции с использованием моноклональных антител («МедБиоСпектр», Москва) на препаратах лимфоцитов типа «высушенная капля», подсчет проводили на микроскопе Nicon Eclipse 50i.

Результаты исследования обрабатывали статистически с использованием пакета прикладных программ Microsoft Excel MX и Statistica 6.0 (StatSoft, США). Данные представляли, как среднюю арифметическую и ошибку средней (М±m). Распространенность дисбалансов иммунологических показателей определяли по частоте регистрации повышенных и пониженных их значений относительно нормативных пределов физиологических колебаний (в процентах). Проводили корреляционный анализ с определением непараметрического коэффициента ранговой корреляции Спирмена (r) и оценкой его достоверности (р). Статистическая достоверность присваивалась при р<0,05. Критерии включения: пациенты с диагностированным COVID-19 легкой и/или средней степени тяжести, наличие сопутствующей патологии (заболевания бронхо-легочной системы) в анамнезе до инфицирования COVID-19. Информированное согласие. Критерии исключения: Беременность или кормление грудью. Тяжелая форма течения COVID-19. Активная инфекция ВИЧ, гепатит С, гепатит В, опоясывающий герпес, туберкулез.

Анализ показал, что в среднем содержание лейкоцитов у всех обследуемых находится в пределах известной физиологической нормы не зависимо от пола (6,26±0,28 у женщин и 6,62±0,52⋅10 ⁹ кл/л у мужчин). При этом у 15,0% женщин и 16,7% мужчин отмечается лейкопения. У женщин лейкоцитоз не выявлен, в то время, как у мужчин лейкоцитоз регистрировался в 8,3% случаев.

Содержание лимфоцитов в среднем не велико (2,16±0,10 и 2,18±0,11⋅10^-9 кл/л у женщин и мужчин, соответственно). При этом у женщин в 10,0% случаев отмечалась лимфопения и в 5,0% - лимфоцитоз. У мужчин случаев дисбаланса не выявлено.

Концентрации зрелых функционально активных дифференцированных Т-клеток регистрируются у обследуемых в пределах физиологической нормы, не зависимо от пола. Дефицит содержания лимфоидной субпопуляции CD3⁺ отмечен у 45,0% женщин, а повышенные значения выявлены у женщин в 5,0% случаев. У мужчин дефицит содержания клеток CD3⁺ встречался у 41,7% обследуемых, избытка указанных клеток не выявлено.

Уровень содержания хелперов CD4⁺ находится ближе к нижней границе норм и составляет 0,47±0,01 у женщин и 0,49±0,03 10⁹ кл/л у мужчин. Дисбаланс в содержании указанной субпопуляции у обследуемых не выявлен.

В то же время содержание Т-супрессоров CD8⁺ достаточно велико у всех обследуемых, повышенное содержание регистрировали в 31,0 и 32,5% случаев у женщин и мужчин, соответственно. При этом хелперно-супрессорный коэффициент составил 1,11 у женщин и 1,22 мужчин при норме k=2,0 за счет повышенных концентраций супрессоров CD8⁺.

Содержание клеток, отражающих уровень лимфопролиферации CD10⁺, в среднем невелико 0,39±0,02 и 0,43±0,02 у женщин и мужчин соответственно. Важно отметить, что повышенная активность лимфопролиферации у обследованных не выявлена не зависимо от пола, но дефицит клеток, отражающих уровень лимфопролиферации CD10⁺, отмечен у 2,3% женщин и достаточно широко представлен у мужчин - 27,0%.

Клетки с рецептором к апоптозу CD95⁺ (0,56±0,01 и 0,52±0,02 10 ⁹ кл/л у женщин и мужчин соответственно) определены в повышенных концентрациях у 45,5% женщин и в 2 раза реже у мужчин. При этом у 20,0% женщин и у 8,3% мужчин выявлен дефицит указанных клеток.

Таким образом, состояние адаптивного клеточного иммунитета у молодых женщин после Covid-19 легкой и/или средней степени тяжести с коморбидным фоном, проживающих в Арктическом регионе, характеризуется повышенной клеточно-опосредованной цитотоксической активностью CD8⁺ у 31,9% и повышенной активностью клеток с рецепторами к апоптозу CD95⁺ у 45,0% на фоне дефицита зрелой Т-клеточной популяции и низкого уровня активности клеток с рецепторами к лимфопролиферации. Важно отметить, что у обследованных женщин в 5,0% случаев регистрировался повышенный уровень содержания зрелых функционально активных Т-клеток CD3⁺, ассоциированных с содержанием Т-хелперов CD4⁺.

Особенностью адаптивного клеточного иммунного ответа у молодых мужчин после Covid-19 легкой и/или средней степени тяжести с коморбидным фоном, проживающих в Арктическом регионе, является лейкоцитоз в 8,3% случаев, повышенная цитотоксическая активность CD8⁺ в 32,5%, повышенное содержание клеток с рецепторами к апоптозу CD95⁺ (25,0%) на фоне крайне выраженной недостаточности процессов лимфопролиферации CD10⁺ (27,0%) и дефицита зрелой функционально активной Т-клеточной популяции CD3⁺ (41,7%).

Представляло интерес изучить содержание цитокинов у молодых северян после Covid 19 с хронической патологией в анамнезе (хронический бронхит).

Так в наших исследованиях у молодых лиц после Covid-19 легкой и/или средней степени тяжести с коморбидным фоном (хронический бронхит), проживающих в Арктическом регионе, выявлено, что уровень содержания исследуемых классов цитокинов (ИЛ-1β, ИЛ-6, ИЛ-10 и TNF-α) в среднем достаточно высок. Содержание цитокина ИЛ-1β у обследуемых лиц не зависимо от пола велико и регистрируется в среднем 5,17±0,52 и 5,01±0,59 пг/мл (при норме 0,2-5,0 пг/мл) у женщин и мужчин соответственно. При этом дефицит содержания ИЛ-1β не выявлен ни в одном случае, а крайне высокие уровни его содержания отмечены у 17,20% женщин и 9,1% мужчин (р<0,001).

В наших исследованиях среднее содержание ИЛ4 определено в пределах физиологической нормы (1,0-5,0 пг/мл) и составляет 2,37±0,17 - 2,36±0,24 пг/мл, у женщин и мужчин соответственно. Колебания концентрации ИЛ-4 (дефицит/избыток) у обследуемых не выявлены не зависимо от пола.

Содержание ИЛ-6 составляет у женщин 11,45±0,67пг/мл и у мужчин 14,27±1,15 пг/мл, что расположено ближе к верхней границе физиологических норм. Повышенные значения указанного показателя отмечены исключительно у мужчин в 9,8% случаев.

Содержание ИЛ-10 у обследуемых лиц в среднем выше известной нормы (1,0-10,0 пг/л) и не отличается у женщин и мужчин: 10,57±0,72 и 10,46±1,28 пг/мл, соответственно. При этом частота дисбалансов в сторону избыточного содержания ИЛ 10 встречается у 20,0% женщин и 17,1% мужчин.

Содержание у обследуемых лиц TNF-α при норме 0,5-20,0 пг/мл находится ближе к верхней границе физиологической нормы и составляет 12,48±0,73пг/мл у женщин и 12,74±1,06 пг/мл у мужчин. При этом низких концентраций TNF-α не выявлено ни в одном случае, а избыток встречается в 10,0 и 15,0% случаев у женщин и мужчин соответственно.

Таким образом, цитокиновая активность у обследуемых лиц после Covid-19 легкой и/или средней степени тяжести с коморбидным фоном (хронический бронхит), проживающих в Арктическом регионе, остается умеренно повышенной у 10-20% женщин (ИЛ-1β, ИЛ-10, TNF-α) и у 9-17% мужчин (ИЛ-1β, ИЛ-6, ИЛ-10, TNF-α) в зависимости от показателя. Обращает на себя внимание тот факт, что повышенные значения за пределами общеизвестной нормы выявлены только по содержанию ИЛ-1β и ИЛ-10. Важно уточнить, что концентрации ИЛ-1β фиксировалось на 2,0-3,4% выше нормы у женщин и мужчин соответственно. Концентрации ИЛ-10 фиксировались на 25,7-24,6% выше нормы соответственно у женщин и мужчин.

Изучение адаптивного иммунного ответа у молодых северян, перенесших COVID-19 легкой и/или средней степени тяжести при наличии сопутствующей патологии в анамнезе до заболевания COVID-19, крайне актуально, позволяет сделать прогноз рецидива заболевания и провести своевременную профилактику. Экстремальные климатоэкологические условия Крайнего Севера препятствуют развертыванию процессов саморегуляции, возвращающих системы организма к оптимальному режиму функционирования, что приводит к активации и напряжению клеточного и гуморального звеньев иммунитета и, в конечном счете, к сокращению резервных возможностей организма.

Состояние адаптивного клеточного иммунитета у молодых женщин после COVID-19 легкой и/или средней степени тяжести с коморбидным фоном, проживающих в Арктическом регионе, характеризуется повышенной клеточно-опосредованной цитотоксической активностью CD8⁺ у 31,9% и повышенной активностью клеток с рецепторами к апоптозу CD95⁺ у 45,0% на фоне дефицита зрелой Т-клеточной популяции и низкого уровня активности клеток с рецепторами к лимфопролиферации.

Особенностью адаптивного клеточного иммунного ответа у молодых мужчин после COVID-19 легкой и/или средней степени тяжести с коморбидным фоном, проживающих в Арктическом регионе, является лейкоцитоз в 8,3% случаев, повышенная цитотоксическая активность CD8⁺ в 32,5%, повышенное содержание клеток с рецепторами к апоптозу CD95⁺ (25,0%) на фоне крайне выраженной недостаточности процессов лимфопролиферации CD10⁺ (27,0%) и дефицита зрелой функционально активной Т-клеточной популяции CD3⁺ (41,7%).

Высокий уровень содержания клеток с рецепторами CD95⁺ и цитотоксической активности CD8⁺ ассоциированы с ограничением продукции провоспалительных цитокинов. Вместе с тем, избыточная экспрессия клеток CD95⁺ и CD8⁺ ассоциирована с угнетением продукции ИЛ-4, что может способствовать ослаблению противоинфекционной защиты.

Полученные результаты позволяют предположить, что нарушение регуляции цитокинового ответа является одним из механизмов, лежащих в основе прогрессирования COVID-19 и развития органной недостаточности.

У всех обследуемых лиц с изначально высоким содержанием лейкоцитов и низким или умеренным содержанием ИЛ 10 в пределах физиологических норм не было осложнений ни по основному заболеванию, ни после перенесенного COVID-19 вне зависимости от пола. Важно учесть, что ни у кого из обследуемых не было тяжелой формы течения COVID-19. Учитывая, что вирусные белки-мишени обладают изменчивостью и видовой специфичностью, у лиц после легкой степени тяжести перенесенного COVID-19 типовые процессы реагирования иммунной системы на инфекционный агент стабильны.

Возможно, у молодых лиц (18-40 лет) именно устойчивое соотношение клеточно-опосредованных, антитело-зависимых реакций и умеренной цитокиновой активности даже у лиц с коморбидным фоном не позволяет развиться не только постковидным осложнениям, но и избежать обострения основного сопутствующего заболевания (хронический бронхит).

Частота встречаемости повышенных значений клеточных иммунологических показателей CD8⁺ и CD95⁺ у молодых женщин после COVID-19 с хроническим бронхитом в анамнезе ассоциирована с повышенными значениями цитокина ИЛ-1β в 17-45% случаев в зависимости от показателя (р<0,01) и в 25-10% случаев взаимосвязана с повышенным содержанием ИЛ-10 и TNF-α.

У молодых мужчин после COVID-19 с хроническим бронхитом в анамнезе высокие концентрации клеток CD8⁺ и CD95⁺ ассоциируются в 17% случаев с высоким уровнем содержания ИЛ-10 и TNF-α (15%). При этом изменяется их разнообразие и вовлечение в адаптивный иммунный ответ более широкого спектра показателей.

Выраженная иммуносупрессия и активация процессов апоптоза встречаются от 25,0% до 45,0% случаев в зависимости от показателя. В случае стабильного хелперно-супрессорного коэффициента (k=2) за счет хелперной активности (CD4⁺) и снижения клеточно-опосредованной цитотоксичности (CD8⁺) мы склонны считать компенсаторной иммунной реакцией, что может служить положительным прогнозом исхода основного заболевания в 79,0-91,0%.

Важно подчеркнуть, что среди обследуемых лиц не зависимо от пола соотношение лимфопролиферативной активности и апоптоза ассоциировано с возрастанием концентрации цитокинов и характеризуется формированием механизма иммунологической компенсации путем увеличения рецепторно-антигенного аппарата лимфоидных популяций, отражающих уровни апоптоза CD95⁺ и цитотоксической активности CD8⁺, превалирующих над лимфопролиферацией CD10⁺ и определяющих низкий иммунорегуляторный показатель (хелперно-супрессорный коэффициент (k)<2).

Указанный механизм компенсации, на наш взгляд, не эффективен и усугубляет развитие адаптивного иммунного ответа у лиц после COVID-19 с хроническим бронхитом в анамнезе, способствует дальнейшему снижению концентрации общей Т-клеточной популяции. Кроме того, важно отметить, что у людей 18-40 лет после COVID-19 с хроническим бронхитом в анамнезе не зависимо от пола повышение значений цитотоксической активности свидетельствует о выраженном напряжении в системе иммунитета, подобная адаптивная и приспособительная реакция в дальнейшем способствует сокращению резервных возможностей иммунного гомеостаза у реконвалесцентов, формированию вторичного экологически зависимого иммунодефицита, который может проявиться развитием отдаленных постковидных осложнений по основному заболеванию.

Установленные в исследовании механизмы активации этапов иммунных реакций у молодых северян, выздоровевших после COVID-19, с наличием коморбидного фона позволят использовать их в качестве прогноза общего состояния здоровья, в разработке профилактических мер, а также для обоснования компенсационных мероприятий населению Европейского Севера РФ, что значительно увеличивает экономическую эффективность и значимость исследования.

Выявленные в исследовании особенности формирования адаптивного иммунного ответа, изменение физиологических пределов функционирования регуляторных механизмов (цитокиновой и цитотоксической активности, активности апоптоза, колебания содержания лейкоцитов), их коммуникационной роли в формировании взаимосвязей иммунокомпетентных клеток у молодых жителей Арктического региона позволяют расширить возможности раннего прогноза развития манифестных форм вторичного экологически зависимого иммунодефицита как постковидного синдрома, предупредить возможные осложнения, наметить пути профилактики для северян. Выяснение характера адаптивного иммунного ответа у обследуемых после COVID-19 с хроническим бронхитом в анамнезе необходимо для своевременного выявления лиц с напряжением иммунной регуляции, прогноза и профилактики осложнений в постковидном периоде.

Нами приведены частные примеры использования заявленного способа:

Пример 1. Больной К., 30 лет, ж.

Диагноз. Основной U07.1. Коронавирусная инфекция, вызванная вирусом COVID-19, средне - тяжелое течение.

Сопутствующий ХОБЛ, Хронический бронхит, ремиссия. Место проживания: Приарктический регион. г. Архангельск

В первые сутки с момента постановки диагноза U07.1 при лабораторном исследовании периферической венозной крови: уровень содержания лейкоцитов 3,99±0,05 10⁹ кл/л; одновременно содержание интерлейкина-10 (ИЛ-10) 24,00±0,01 пг/мл. Сделано заключение о большом риске развития осложнения.

Осложнение. Внебольничная двусторонняя полисегментарная интерстициальная пневмония, КТ-1 (объем поражения легких визуально 14%). ДН 0-1 ст.

Сопутствующий Бронхиальная астма смешанного генеза, средней степени тяжести, контролируемая, средне тяжелое обострение. Прогноз верен.

Пример 2. Больной И., 20 лет, ж.

Диагноз. Основной U07.1. Коронавирусная инфекция, вызванная вирусом COVID-19, вирус идентифицирован, средне-тяжелое течение.

Сопутствующий Бронхиальная астма (аллергического генеза?), среднетяжелое течение,

неконтролируемая, средне тяжелое обострение.

Место проживания: Приарктический регион. г. Архангельск

В первые сутки с момента постановки диагноза U07.1 при лабораторном исследовании периферической венозной крови: уровень содержания лейкоцитов 3,12±0,01⋅10⁹ кл/л; одновременно содержание интерлейкина-10 (ИЛ-10) 31,00±0,01 пг/мл. Сделано заключение о большом риске развития осложнения.

Осложнение J12.8. Внебольничная двусторонняя полисегментарная интерстициальная пневмония, КТ-1 (объем поражения легких 8%). ДН 0 -1 ст. Прогноз верен.

Пример 3. Больной Ж., 40 лет, м.

Диагноз. Основной U07.1. Коронавирусная инфекция, вызванная вирусом COVID-19, вирус идентифицирован, средне-тяжелое течение.

Сопутствующий: Бронхоэктатическая болезнь. Пневмофиброз. Двусторонний гидроторакс.

Место проживания: Приарктический регион. г. Архангельск.

В первые сутки с момента постановки диагноза U07.1 при лабораторном исследовании периферической венозной крови: уровень содержания лейкоцитов 3,00±0,02⋅10⁹ кл/л; одновременно содержание интерлейкина-10 (ИЛ-10) 41,00±0,01 пг/мл. Сделано заключение о большом риске развития осложнения.

Осложнение J1 2.8. Внебольничная двусторонняя полисегментарная интерстициальная пневмония, КТ-1 (объем поражения легких 16%). ДН 0 - 1 ст. Прогноз верен.

Пример 4. Больной Ю., 19 лет, м.

Диагноз. Основной U07.1. Коронавирусная инфекция, вызванная вирусом COVID-19, вирус идентифицирован, средне-тяжелое течение. Сопутствующий ХОБЛ, ремиссия.

Место проживания: Приарктический регион. г. Архангельск.

В первые сутки с момента постановки диагноза U07.1 при лабораторном исследовании периферической венозной крови: уровень содержания лейкоцитов 9,01±0,02 10⁹ кл/л; одновременно содержание интерлейкина-10 (ИЛ-10) 2,00±0,01 пг/мл. Сделано заключение об отсутствии риска развития осложнения.

Осложнения нет. Прогноз верен.

Изобретение относится к медицине, а именно к патофизиологии, иммунологии, лабораторной диагностике, и может быть использовано для прогнозирования осложнения после COVID-19 у лиц с коморбидным фоном - заболеваниями бронхолегочной системы в арктическом регионе. Осуществляют забор крови из вены. В периферической крови у пациентов в первые сутки с момента выявления COVID-19 определяют общее содержание лейкоцитов и содержание цитокина интерлейкина-10 (ИЛ-10). При низком содержании лейкоцитов менее 4,00±0,01⋅10⁹ кл/л и одновременно высоком содержании ИЛ-10 более 10,00±0,01 пг/мл прогнозируют высокую вероятность риска развития осложнения. Способ обеспечивает возможность проводить быструю скрининговую диагностику, сократить время и упростить методику прогнозирования риска формирования осложнения после перенесенного COVID-19 в первые сутки с момента постановки диагноза у лиц с сопутствующими заболеваниями бронхолегочной системы в арктическом регионе, за счет определения в крови пациентов общего содержания лейкоцитов и содержания ИЛ-10. 4 пр.

Способ прогнозирования осложнения после COVID-19 у лиц с коморбидным фоном - заболеваниями бронхолегочной системы в арктическом регионе, включающий забор крови из вены, отличающийся тем, что в периферической крови у пациентов в первые сутки с момента выявления COVID-19 определяют общее содержание лейкоцитов и содержание цитокина интерлейкина-10 (ИЛ-10); при низком содержании лейкоцитов менее 4,00±0,01⋅10⁹ кл/л и одновременно высоком содержании ИЛ-10 более 10,00±0,01 пг/мл прогнозируют высокую вероятность риска развития осложнения.