Корреляция лабораторных маркеров активации системы гемостаза с концентрацией и размером внеклеточных микрочастиц плазмы крови у пациентов с COVID-19
О. В. Сироткина,
А. С. Улитина,
Д. Г. Кулабухова,
М. А. Николаев,
А. Д. Изюмченко,
Л. А. Гараева,
И. В. Шлык,
Е. Г. Гаврилова,
Ю. С. Полушин,
С. Н. Пчелина https://doi.org/10.24884/1607-4181-2022-29-1-28-36
Аннотация
Введение. В последние годы большое внимание уделяется изучению внеклеточных микрочастиц — микровезикул и экзосом — и их роли в патогенезе заболеваний человека.
Цель — проанализировать количество и размеры внеклеточных микрочастиц плазмы крови (ВМЧПК) у пациентов с COVID-19 тяжелого и крайне тяжелого течения и сопоставить эти параметры с лабораторными маркерами активации гемостаза, воспаления и повреждения тканей.
Методы и материалы. В исследование были включены 29 пациентов с COVID-19 тяжелого и крайне тяжелого течения. Концентрацию и размеры ВМЧПК определяли методом анализа траекторий наночастиц (nanoparticle trajectory analysis, NTA). Пациентам выполняли общий клинический анализ крови и тромбоэластометрию (ТЭМ), а также оценивали в крови коагулологические, биохимические и иммунологические показатели, включая фибриноген, протромбиновое время, активированное частичное тромбопластиновое время, D-димер, С-реактивный белок, лактатдегидрогеназу, прокальцитонин, антиген фактора Виллебранда, интерлейкины-6 и -18.
Результаты. Были выписаны из отделения реанимации и интенсивной терапии с улучшением 14 (48,3 %) пациентов (группа 1 — выжившие), а 15 (51,7 %) пациентов умерли (группа 2 — летальный исход); концентрация ВМЧПК между этими группами не различалась. В группе 2 была выявлена гетерогенность размера ВМЧПК, а также тенденция к увеличению размера ВМЧПК (р=0,074). Среди всех обследованных пациентов концентрация ВМЧПК обратно коррелировала с протромбиновым временем и числом крупных тромбоцитов, а размер ВМЧПК обратно коррелировал с уровнем антигена фактора Виллебранда и имел прямую корреляцию с фибриногеном. В группе 1 концентрация ВМЧПК имела прямую корреляцию с интерлейкином-18 и максимальным лизисом тромба при ТЭМ, а размер ВМЧПК прямо коррелировал с максимальным лизисом тромба при ТЭМ и обратно коррелировал с прокальцитонином и максимальной плотностью сгустка при ТЭМ.
Заключение. Проведенное исследование подтверждает важность процесса образования внеклеточных микрочастиц в патогенезе новой коронавирусной инфекции (COVID-19) и согласуется с гипотезой о том, что параметры пула ВМЧПК могут являться прогностическими биомаркерами степени тяжести COVID-19.
Ключевые слова
COVID-19,
новая коронавирусная инфекция,
внеклеточные микрочастицы,
экзосомы,
система свертывания крови,
система гемостаза
При поддержке: Исследование выполнено при поддержке РФФИ № 2004-00257.
Об авторах
О. В. Сироткина
Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова Министерства здравоохранения Российской Федерации; Петербургский институт ядерной физики имени Б.П. Константинова Национального исследовательского центра „Курчатовский институт“; Национальный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Сироткина Ольга Васильевна - доктор биологических наук, старший научный сотрудник Отдела молекулярно-генетических и нанобиологических технологий, ПСПбГМУ им. акад. И.П. Павлова; ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики человека, ПИЯФ им. Б.П. Константинова НИЦ «Курчатовский институт», профессор кафедры лабораторной медицины и генетики, НМИЦ им. В.А. Алмазова.
Санкт-Петербург; Гатчина.
Конфликт интересов:
Конфликт интересов отсутствует
А. С. Улитина
Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Улитина Анна Сергеевна - кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник Отдела молекулярно-генетических и нанобиологических технологий.
197022, Санкт- Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8.
Конфликт интересов:
Конфликт интересов отсутствует
Д. Г. Кулабухова
Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова Министерства здравоохранения Российской Федерации; Петербургский институт ядерной физики имени Б.П. Константинова Национального исследовательского центра „Курчатовский институт“
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Кулабухова Дарья Геннадьевна - стажер-исследователь лаборатории молекулярной генетики человека, ПИЯФ им. Б. П. Константинова НИЦ «Курчатовский институт»; младший научный сотрудник Отдела молекулярно-генетических и нанобиологических технологий, ПСПбГМУ им. акад. И.П. Павлова.
Гатчина; Санкт-Петербург.
Конфликт интересов:
Конфликт интересов отсутствует
М. А. Николаев
Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова Министерства здравоохранения Российской Федерации; Петербургский институт ядерной физики имени Б.П. Константинова Национального исследовательского центра „Курчатовский институт“
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Николаев Михаил Андреевич- младший научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики человека, ПИЯФ им. Б. П. Константинова НИЦ «Курчатовский институт»; младший научный сотрудник Отдела молекулярно-генетических и нанобиологических технологий, ПСПбГМУ им. акад. И.П. Павлова.
Гатчина; Санкт-Петербург.
Конфликт интересов:
Конфликт интересов отсутствует
А. Д. Изюмченко
Петербургский институт ядерной физики имени Б.П. Константинова Национального исследовательского центра „Курчатовский институт“
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Изюмченко Артем Дмитриевич - старший лаборант лаборатории молекулярной генетики человека.
Гатчина.
Конфликт интересов:
Конфликт интересов отсутствует
Л. А. Гараева
Петербургский институт ядерной физики имени Б.П. Константинова Национального исследовательского центра „Курчатовский институт“
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Гараева Луиза Абдул-Азизовна - младший научный сотрудник лаборатории биосинтеза белка.
Гатчина.
Конфликт интересов:
Конфликт интересов отсутствует
И. В. Шлык
Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Шлык Ирина Владимировна - доктор медицинских наук, профессор кафедры анестезиологии и реаниматологии, заместитель руководителя Научно-клинического центра анестезиологии и реаниматологии, зам. главного врача по анестезиологии и реаниматологии.
Санкт-Петербург.
Конфликт интересов:
Конфликт интересов отсутствует
Е. Г. Гаврилова
Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Гаврилова Елена Геннадьевна - кандидат медицинских наук, доцент кафедры анестезиологии и реаниматологии, заведующая отделением реанимации и интенсивной терапии № 2 Научно-клинического центра анестезиологии и реаниматологии.
Санкт-Петербург.
Конфликт интересов:
Конфликт интересов отсутствует
Ю. С. Полушин
Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Полушин Юрий Сергеевич - доктор медицинских наук, профессор, академик РАН, проректор по научной работе, заведующий кафедрой анестезиологии и реаниматологии, руководитель Научно-клинического центра анестезиологии и реаниматологии.
Санкт-Петербург.
Конфликт интересов:
Конфликт интересов отсутствует
С. Н. Пчелина
Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова Министерства здравоохранения Российской Федерации; Петербургский институт ядерной физики имени Б.П. Константинова Национального исследовательского центра „Курчатовский институт“
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Пчелина Софья Николаевна - доктор биологических наук, руководитель Отдела молекулярно-генетических и нанобиологических технологий, ПСПбГМУ им. акад. И.П. Павлова; заведующая лабораторией молекулярной генетики человека, ПИЯФ им. Б.П. Константинова НИЦ «Курчатовский институт».
Санкт-Петербург; Гатчина.
Конфликт интересов:
Конфликт интересов отсутствует
Список литературы
1. Kalluri R., LeBleu V. S. The biology, function, and biomedical applications of exosomes. Science. - 2020. -Vol. 367, № 6478. - P E6977. Doi: 10.1126/science.aau6977.
2. The role of extracellular vesicles in COVID-19 virus infection / M. Hassanpour, J. Rezaie, M. Nouri, Y. Panahi // Infection, Genetics and Evolution. - 2020. - Vol. 85. -P. 104422. Doi: 10.1016/j.meegid.2020.104422.
3. Nomura S., Taniura T., Ito T. Extracellular Vesicle-Related Thrombosis in Viral Infection // Int. J. Gen. Med. -2020. - Vol. 13. - P. 559-568. Doi: 10.2147/IJGM.S265865.
4. Bari E., Ferrarotti I., Saracino L. et al. Mesenchymal Stromal Cell Secretome for Severe COVID-19 Infections: Premises for the Therapeutic Use // Cells. - 2020. - Vol. 9, № 4. - P. 924. Doi: 10.3390/cells9040924.
5. Bulut O, GUrsel i. Mesenchymal stem cell derived extracellular vesicles: promising immunomodulators against autoimmune, autoinflammatory disorders and SARS-CoV-2 infection // Turk. J. Biol. - 2020. - Vol. 44, № 3. - P. 273-282. Doi: 10.3906/biy-2002-79.
6. Sengupta V., Sengupta S., Lazo A. et al. Exosomes Derived from Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells as Treatment for Severe COVID-19 // Stem. Cells Dev. - 2020. -Vol. 29, № 12. - P. 747-754. Doi: 10.1089/scd.2020.0080.
7. Сироткина О. В., Ермаков А. И., Гайковая Л. Б. и др. Микрочастицы клеток крови у больных COVID-19 как маркер активации системы гемостаза // Тромбоз, гемостаз и реология. - 2020. - Т. 4. - С. 35-40. Doi: 10.25555/THR.2020.4.0943.
8. Сироткина О. В., Ермаков А. И., Жиленкова Ю. И. и др . Динамика образования микровезикул клеток крови у больных COVID-19 на разных стадиях заболевания // Профилактическая и клиническая медицина. - 2021. - Т. 4, № 81. - С. 68-74. Doi: 10.47843/2074-9120_2021_4_68.
9. Colling M. E., Kanthi Y. COVID-19-associated coagulopathy: An exploration of mechanisms. Vascular Medicine. - 2020. - Vol. 25, № 5. - С. 471-478. Doi: 10.1177/1358863X20932640.
10. Budaj M., Poljak Z., Duris I. et al. Microparticles: a component of various diseases. Pol. Arch. Med. Wewn. -2012. - Vol. 122, № 1. - P. 24-29. Doi: 10.20452/pamw.1489
11. Stahl P. D., Raposo G. Extracellular Vesicles: Exosomes and Microvesicles, Integrators of Homeostasis // Physiology (Bethesda). - 2019. - Vol. 34, № 3. - P. 169-177. Doi: 10.1152/physiol.00045.2018.
12. Jin X., Duan Y., Bao T. et al. The values of coagulation function in COVID-19 patients. PLoS One. - 2020. - Vol. 15, № 10. - P. E0241329. Doi: 10.1371/journal.pone.0241329
13. Isolation and Characterization of Exosomes from Cell Culture Supernatants and Biological Fluids / C. Thery. S. Amigorena, G. Raposo, A. Clayton // Current protocols in cell biology. - 2006. - Vol. 3, № 3. - P. 22. Doi: 10.1002/0471143030.cb0322s30
14. Karimi S. M., Niazkar H. R., Rad F. COVID-19 and hematology findings based on the current evidences: A puzzle with many missing pieces // Int. J. Lab. Hematol. - 2021. -Vol. 43, № 2. - P. 160-168. Doi: 10.1111/ijlh.13412.
15. Gong J., Ou J., Qiu X. et al. A Tool to Early Predict Severe Corona Virus Disease 2019 (COVID-19): A Multicenter Study using the Risk Nomogram in Wuhan and Guangdong. China. Clin Infect Dis. - 2020. - Vol. 443. Doi: 10.1093/cid/ciaa443.
16. Mo P., Xing Y., Xiao Y. et al. Clinical Characteristics of Refractory Coronavirus Disease 2019 in Wuhan, China // Clinical Infectious Diseases. - 2021. - Vol. 73, № 11. -P. E4208-E4213. Doi: 10.1093/cid/ciaa270.
17. Henry B. M., Aggarwal G., Wong J. et al. Lactate dehydrogenase levels predict coronavirus disease 2019 (COVID-19) severity and mortality: A pooled analysis // Am J Emerg Med. - 2020. - Vol. 38, № 9. - P. 1722-1726. Doi: 10.1016/j.ajem.2020.05.073
18. Bartziokas K., Kostikas K. Lactate dehydrogenase, COVID-19 and mortality. Med Clin (Engl Ed). - 2021. -Vol. 156, № 1. - P. 37. Doi: 10.1016/j.medcle.2020.07.017.
19. Lippi G., Plebani M. Procalcitonin in patients with severe coronavirus disease 2019 (COVID-19): A meta-anal-ysis // Clin Chim Acta. - 2020. - Vol. 505. - P. 190-191. Doi: 10.1016/j.cca.2020.03.004.
20. Exosomes and COVID-19: challenges and opportunities / G. Babaei, N. Zare, A. Mihanfar, M. H. K. Ansari // Comp. Clin. Path. - 2022. - P. 1-8. Doi: 10.1007/s00580-021-03311-3.
21. Krishnamachary B., Cook C., Spikes L. et al. The Potential Role of Extracellular Vesicles in COVID-19 Associated Endothelial injury and Pro-inflammation // medRx-iv. - 2020. - Vol. 08, № 27. - P. 20182808. Doi: 10.1101/2020.08.27.20182808.
22. Sun B., Tang N., Peluso M. J. et al. Characterization and Biomarker Analyses of Post-COVID-19 Complications and Neurological Manifestations // Cells. - 2021. - Vol. 10, № 2. - P. 386. Doi: 10.3390/cells10020386.
23. Barberis E., Vanella V. V., Falasca M. et al. Circulating Exosomes Are Strongly Involved in SARS-CoV-2 Infection // Front. Mol. Biosci. - 2021. - Vol. 8. - P. 632290. Doi: 10.3389/fmolb.2021.632290. eCollection 2021.
24. Fujita Y., Hoshina T., Matsuzaki J. et al. Early prediction of COVID-19 severity using extracellular vesicle COPB2 // J. Extracell. Vesicles. - 2021. - Vol. 10, № 8. -P. E12092. Doi: 10.1002/jev2.12092.
Рецензия
Для цитирования:
Сироткина О.В., Улитина А.С., Кулабухова Д.Г., Николаев М.А., Изюмченко А.Д., Гараева Л.А., Шлык И.В., Гаврилова Е.Г., Полушин Ю.С., Пчелина С.Н. Корреляция лабораторных маркеров активации системы гемостаза с концентрацией и размером внеклеточных микрочастиц плазмы крови у пациентов с COVID-19. Учёные записки Первого Санкт-Петербургского государственного медицинского университета имени академика И. П. Павлова. 2022;29(1):28-36. https://doi.org/10.24884/1607-4181-2022-29-1-28-36
For citation:
Sirotkina O.V., Ulitina A.S., Kulabukhova D.G., Nikolaev M.A., Izyumchenko A.D., Garaeva L.A., Shlyk I.V., Gavrilova E.G., Polushin Yu.S., Pchelina S.N. Correlation of laboratory markers of hemostatic system activation with concentration and size of plasma extracellular microparticles in patients with COVID-19. The Scientific Notes of the Pavlov University. 2022;29(1):28-36. (In Russ.) https://doi.org/10.24884/1607-4181-2022-29-1-28-36
Просмотров: 224
Послать статью по эл. почте 