Studies of altered phagocytic and bactericidal function of neutrophils in patients with post-COVID syndrome, depending on the degree of lung damage detected by computer tomography in acute period of coronavirus infection

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

By the beginning of May 2023, the epidemic situation regarding COVID-19 was assessed by WHO as favorable, thus enabling to cancel the international emergency state and declare the end of the pandemic on May 5, 2023. Currently, COVID-19 is becoming a seasonal infection. COVID-19 is often accompanied by imbalanced immune response including decreased number of white blood cells and functional changes of immune cells, e.g., affecting activity of neutrophils, including their phagocytic abilities. About 48% of patients who suffered from COVID-19 developed a post-COVID syndrome which is referred to a number of persistent immune disorders which persist for more than 6-12 months after acute infection. Post-COVID-19 disorders of the cellular component of the immune system can manifest with decreased levels of various lymphocyte subpopulations, e.g., NK cells, T cytotoxic lymphocytes, reduced expression of pan-leukocyte CD46 marker on T lymphocytes, as well as changed number and functionality of neutrophils involved in the antiviral immune response. The neutrophils, as a key population of immune system, play an important role in the response to the infection. So far, however, the mechanisms responsible for their functional changes in the context of the post-COVID syndrome remain poorly understood. The results of the study showed that, in patients with post-COVID syndrome, the neutrophil-lymphocyte ratio (NLR) remains within normal range in patients with lung damage of less than 50%. In patients with lung damage of more than 50%, there is a trend for increase of this index, which may suggest a need for in-depth study of immunity in these groups of patients. Statistically significant differences in the innate immunity indexes were detected with respect to phagocytic and bactericidal activity of neutrophils in patients over post-COVID period who showed different extent of lung damage during the acute phase of coronavirus infection.

About the authors

Andrey A. Mosunov

Research Institute of Viral Infections “Virom”

Author for correspondence.
Email: andrey.mosunov@list.ru

Intern, Laboratory of Transmissible Viral Diseases

Russian Federation, Yekaterinburg

References

  1. Виксман М.Е., Маянский А.Н. Способ оценки функциональной активности нейтрофилов человека по реакции восстановления нитросинего тетразолия. Метод. рекомендации. М-во здравоохранения РСФСР. Казань, 1979. 14 с. [Viksman M.E., Mayansky A.N. A method for assessing the functional activity of human neutrophils using the reduction reaction of nitroblue tetrazolium. Method. recommendations]. Ministry of Health of the RSFSR. Kazan, 1979. 14 p.
  2. Добрынина М.А., Зурочка А.В., Комелькова М.В., Luo S., Семенова Д.А. Оценка взаимосвязи нарушения цитотоксических Т-лимфоцитов с другими компартментами иммунной системы у постковидных пациентов // Вестник уральской медицинской академической науки, 2022. Т. 19, № 3. С. 294-303. [Dobrynina M.A., Zurochka A.V., Komelkova M.V., Luo S., Semenova D.A. Assessment of the relationship between the disturbance of cytotoxic T-lymphocytes and other compartments of the immune system in post-Covid patients. Vestnik uralskoy meditsinskoy akademicheskoy nauki = Bulletin of the Ural Medical Academic Science, 2022, Vol. 19, no. 3, pp. 294-303. (In Russ.)]
  3. Добрынина М.А., Зурочка А.В., Комелькова М.В., Ло Ш. Исследование нарушения натуральных киллеров у пациентов, перенесших COVID-19 // Российский иммунологический журнал, 2022. Т. 25, № 2. C. 161-166. [Dobrynina M.A., Zurochka A.V., Komelkova M.V., Lo Sh. Study of natural killer cell disorders in patients who have had COVID-19. Rossiyskiy immunologicheskiy zhurnal = Russian Journal of Immunology, 2022, Vol. 25, no. 2, pp. 161-166. (In Russ.)] doi: 10.22138/2500–0918-2022-19-3-294-303]
  4. Добрынина М.А., Зурочка А.В., Комелькова М.В., Ло Ш., Зурочка В.А., Ху Д., Рябова Л.В., Сарапульцев А.П. Исследование экспрессии CD45+ и CD46+ на субпопуляциях лимфоцитов периферической крови постковидных пациентов // Российский иммунологический журнал, 2022. Т. 25, № 4. C. 431-436. [Dobrynina M.A., Zurochka A.V., Komelkova M.V., Lo Sh., Zurochka V.A., Hu D., Ryabova L.V., Sarapultsev A.P. Study of CD45+ and CD46+ expression in subpopulations peripheral blood lymphocytes of post-Covid patients. Rossiyskiy immunologicheskiy zhurnal = Russian Journal of Immunology, 2022, Vol. 25, no. 4, pp. 431-436. (In Russ.)] doi: 10.46235/1028–7221–1160-SOC.
  5. Добрынина М.А., Зурочка А.В., Зурочка В.А., Рябова Л.В., Сарапульцев А.П. Формирование подходов к иммунокоррекции нарушений иммунной системы у постковидных пациентов // Российский иммунологический журнал, 2023. Т. 26, № 4. C. 641-646. [Dobrynina M.A., Zurochka A.V., Zurochka V.A., Ryabova L.V., Sarapultsev A.P. Formation of approaches to immunoreaction of immune system disorders in post-Covid patients. Rossiyskiy immunologicheskiy zhurnal = Russian Journal of Immunology, 2023, Vol. 26, no. 4, pp. 641-646. (In Russ.)] doi: 10.46235/1028–7221–13492-ATC.
  6. Добрынина М.А., Ибрагимов Р.В., Крицкий И.С., Верховская М.Д., Мосунов А.А., Сарапульцев Г.П., Зурочка А.В., Зурочка В.А., Сарапульцев А.П., Комелькова М.В., Рябова Л.В., Праскурничий Е.А. Постковидный синдром иммунопатологии. Характеристика фенотипических изменений иммунной системы у постковидных пациентов // Медицинская иммунология, 2023. Т. 25, № 4. С. 791-796. [Dobrynina M.A., Ibragimov R.V., Kritsky I.S., Verkhovskaya M.D., Mosunov A.A., Sarapultsev G.P., Zurochka A.V., Zurochka V.A., Sarapultsev A.P., Komelkova M.V., Ryabova L.V., Praskurnichiy E.A. Post-Covid immunopathology syndrome. Characteristics of phenotypic changes in the immune system in post-Covid patients. Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2023, Vol. 25, no. 4, pp. 791-796. (In Russ.)] doi: 10.15789/1563–0625-PCI-2707.
  7. Лакин Г.Ф., Медик В.А. Статистика в медицине и биологии. Теоретическая статистика. М.: Медицина, 2000. Т. 1. 454 с. [Lakin G.F., Medic V.A. Statistics in medicine and biology. Theoretical statistics]. Moscow: Meditsina, 2000. Vol. 1. 454 p.
  8. Фрейдлин И.С. Методы изучения фагоцитирующих клеток при оценке иммунного статуса человека: учебное пособие. Ленинград, 1986. 37 с. [Freidlin I.S. Methods for studying phagocytic cells when assessing a person’s immune status: a textbook]. Leningrad, 1986. 37 p.
  9. Barnes J.B., Adrover M.J., Stoltzfus A.B., Borczuk A., Lartigue J.C., Crawford J.M., Plenker D.J., Guerci P. Targeting potential drivers of COVID-19: Neutrophil extracellular traps. J. Exp. Med., 2020, Vol. 217, no. 6, e20200652. doi: 10.1084/jem.20200652.
  10. Borges L., Pithon-Curi T.C., Curi R., Hatanaka E. COVID-19 and neutrophils: the relationship between hyperinflammation and neutrophil extracellular traps. Mediators Inflamm., 2020, Vol. 2020, 8829674. doi: 10.1155/2020/8829674.
  11. Gozzi-Silva S.C., Oliveira L.M., Alberca R.W., Pereira N.Z. Generation of cytotoxic T cells and dysfunctional CD8 T cells in severe COVID-19 patients. Cells, 2022, Vol. 11, no. 21, 3359. doi: 10.3390/cells11213359.
  12. Lowery S.A., Sariol A., Perlman S. Innate immune and inflammatory responses to SARS-CoV-2: Implications for COVID-19. Cell Host Microbe, 2021, Vol. 29, no. 7, pp. 1052-1062.
  13. Masselli E., Macarize M., Carubbi C., Pozzi G. NK cells: A double edge sword against SARS-CoV-2. Adv. Biol. Regul., 2020, Vol. 77, 100737. doi: 10.1016/j.biro.2020.100737.
  14. Meckiff B.J., Ciro Ramírez S.C., Fajardo V., Chee J.S. Imbalance of regulatory and cytotoxic SARS-CoV-2-reactive CD4+ T cells in COVID-19. Cell, 2020, Vol. 183, no. 5, pp. 1340-1353.e16.
  15. Shi H., Zuo Y., Yalavarthi S., Gockman K., Zuo M., Madison J.A., Blair C., Woodward W., Lezak S.P. Neutrophil calprotectin identifies severe pulmonary disease in COVID-19. J. Leukoc. Biol., 2021, Vol. 109, no. 1, pp. 67-72.
  16. Steenblock C., Todorov V., Kanczkowski W., Eisenhofer G., Schedl A., Wong M., Licinio J., Bauer M., Young A.H., Gainetdinov R.R., Bornstein S.R. Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) and the neuroendocrine stress axis. Mol. Psychiatry, 2020, Vol. 25, no. 8, pp. 1611-1617.
  17. Zhang R., Sun C., Han Y., Huang L., Sheng H., Wang J., Zhang Y., Lai J., Yuan J., Chen X., Jiang C., Wu F., Wang J., Fan X., Wang J. Neutrophil autophagy and NETosis in COVID-19: perspectives. Autophagy, 2023, Vol. 19, no. 3, pp. 758-767.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Mosunov A.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».