Гипоксия и новая коронавирусная инфекция: индуцируемый гипоксией фактор 1-альфа как маркер тяжести заболевания и новая терапевтическая мишень

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. Гипоксия играет ключевую роль в патогенезе новой коронавирусной инфекции, усиливая воспалительные процессы и способствуя развитию осложнений. Индуцируемый гипоксией фактор 1-альфа выступает важным регулятором адаптации организма к кислородному дефициту. Изучение динамики уровня индуцируемого гипоксией фактора 1-альфа у больных новой коронавирусной инфекцией позволит уточнить патогенетические механизмы заболевания и определить перспективные терапевтические мишени.

Цель исследования — оценить роль индуцируемого гипоксией фактора 1-альфа в процессах компенсации и адаптации организма к гипоксическому стрессу при новой коронавирусной инфекции.

Методы. В период с января 2020 г. по март 2022 г. в клинике военно-морской терапии Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова обследованы 295 пациентов, 272 из которых имели подтвержденный диагноз новой коронавирусной инфекции. Пациенты были разделены на три возрастные группы согласно классификации Всемирной организации здравоохранения: 1-я группа (молодой возраст) — 207 пациентов; 2-я группа (средний возраст) — 56 пациентов; 3-я группа (пожилой возраст) — 32 пациента. Уровень индуцируемого гипоксией фактора 1-альфа в сыворотке крови определяли с помощью иммуноферментного анализа. Статистическую обработку данных проводили с использованием программ GraphPad Prism 8 и IBM SPSS Statistics. Статистическая значимость результатов оценивалась при p <0,05.

Результаты. Установлено, что уровень индуцируемого гипоксией фактора 1-альфа коррелирует с возрастом и тяжестью течения новой коронавирусной инфекции, достигая максимума у пациентов пожилого возраста с тяжелыми формами заболевания. Уровень индуцируемого гипоксией фактора 1-альфа снижался в период реконвалесценции, отражая адаптацию организма после прекращения гипоксического стресса. В группе пожилых пациентов выявлены более высокие значения индуцируемого гипоксией фактора 1-альфа при легком течении новой коронавирусной инфекции, что связано с сопутствующей коморбидной патологией.

Заключение. Полученные данные подтверждают значимость индуцируемого гипоксией фактора 1-альфа как маркера тяжести гипоксических состояний при новой коронавирусной инфекции и подчеркивают его потенциальную роль в качестве терапевтической мишени. Дальнейшие исследования необходимы для уточнения молекулярных механизмов его регуляции и разработки стратегий фармакологической коррекции гипоксических нарушений.

Об авторах

Семен Валерьевич Ефимов

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова; Санкт-Петербургский медико-социальный институт

Автор, ответственный за переписку.
Email: vmeda-nio@mil.ru
ORCID iD: 0000-0002-0384-3359
SPIN-код: 6351-6832

канд. мед. наук

Россия, 194044, Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, д. 6Ж; Санкт-Петербург

Андрей Владимирович Любимов

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова; Институт экспериментальной медицины

Email: vmeda-nio@mil.ru
ORCID iD: 0000-0001-9829-4681
SPIN-код: 5307-4186

канд. мед. наук

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Дмитрий Викторович Черкашин

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Email: vmeda-nio@mil.ru
ORCID iD: 0000-0003-1363-6860
SPIN-код: 2781-9507

д-р мед. наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург

Антон Сергеевич Тарахтеев

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Email: vmeda-nio@mil.ru
ORCID iD: 0009-0006-4294-1839
SPIN-код: 9657-2590

курсант

Россия, Санкт-Петербург

Диана Дмитриевна Быкова

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Email: vmeda-nio@mil.ru
ORCID iD: 0009-0009-7450-6411
SPIN-код: 4909-7667

курсант

Россия, Санкт-Петербург

Владислав Вячеславович Васильев

Филиал № 1 425-го военного госпиталя

Email: vmeda-nio@mil.ru
ORCID iD: 0009-0003-9489-979X
SPIN-код: 3525-5337

ординатор отделения

Россия, Иркутск

Александра Евгеньевна Трандина

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Email: vmeda-nio@mil.ru
ORCID iD: 0000-0003-1875-1059
SPIN-код: 6089-3495

врач лабораторной диагностики

Россия, Санкт-Петербург

Елена Андреевна Погожая

Медицинский центр преморбидных и неотложных состояний Центрального военного клинического госпиталя имени П.В. Мандрыка

Email: vmeda-nio@mil.ru
ORCID iD: 0009-0009-5996-166X
SPIN-код: 7542-5026

врач медицинского отдела

Россия, Москва

Список литературы

  1. Serebrovska ZO, Chong EY, Serebrovska TV, et al. Hypoxia, HIF-1α, and COVID-19: from pathogenic factors to potential therapeutic targets. Acta Pharmacologica Sinica. 2020;41(12):1539–1546. doi: 10.1038/s41401-020-00554-8 EDN: ZOWZPC
  2. Sabirov I, Mamedova K, Sultanova M, et al. The role and significance of the hypoxic component in the development of complications of COVID-19. Scientific Heritage. 2021;(62-2):21–28. doi: 10.24412/9215-0365-2021-62-2-21-28 EDN: QWHHBA
  3. Rahman A, Tabassum T, Araf Y, et al. Silent hypoxia in COVID-19: pathomechanism and possible management strategy. Mol Biol Rep. 2021;48(4):3863–3869. doi: 10.1007/s11033-021-06358-1 EDN: FIIYPN
  4. Lyubimov AV, Cherkashin DV, Efimov SV, et al. Mechanisms and triggers of adaptation to hypoxia. Reviews on Clinical Pharmacology and Drug Therapy. 2021;19(3):269–280. doi: 10.17816/RCF193269-280 EDN: NDYWMH
  5. Mitroshina EV, Savyuk MO, Ponimaskin E, et al. Hypoxia-inducible factor (HIF) in ischemic stroke and neurodegenerative disease. Front Cell Dev Biol. 2021;9:703084. doi: 10.3389/fcell.2021.703084 EDN: CBZODC
  6. Kalinin RE, Suchkov IA, Raitsev SN, et al. Role of hypoxia-inducible factor 1α in adaptation to hypoxia in pathogenesis of novel coronavirus disease 2019. I.P. Pavlov Russian Medical Biological Herald. 2024;32(1):133–144. doi: 10.17816/PAVLOVJ16553 EDN: PFOGIO
  7. Jahani M, Dokaneheifard S, Mansouri K. Hypoxia: A key feature of COVID-19 launching activation of HIF-1 and cytokine storm. J Inflamm (Lond). 2020;17:33. doi: 10.1186/s12950-020-00263-3 EDN: GIPMEH
  8. Guo W, Li M, Dong Y, et al. Diabetes is a risk factor for the progression and prognosis of COVID-19. Diabetes Metab Res Rev. 2020;36(7):e3319. doi: 10.1002/dmrr.3319 EDN: ZJITDV
  9. Jordan RE, Adab P, Cheng KK. COVID-19: risk factors for severe disease and death. BMJ. 2020;368:m1198. doi: 10.1136/bmj.m1198
  10. Andreenko AA, Andreychuk YuV, Arsentiev VG, et al. Epidemiology of the new coronavirus infection (COVID-19). In: Infection Caused by SARS-COV-2. Saint Petersburg: Kirov Military Medical Academy; 2023. P. 17–22. EDN: QFKFPF (In Russ.)
  11. Vassilaki N, Frakolaki E. Virus-host interactions under hypoxia. Microbes Infect. 2017;19(3):193–203. doi: 10.1016/j.micinf.2016.10.004 EDN: YWACOH
  12. Bourgonje AR, Abdulle AE, Timens W, et al. Angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2), SARS-CoV-2 and the pathophysiology of coronavirus disease 2019 (COVID-19). J Pathol. 2020;251(3):228–248. doi: 10.1002/path.5471 EDN: QHGXPH
  13. Zhang R, Wu Y, Zhao M, et al. Role of HIF-1α in the regulation ACE and ACE2 expression in hypoxic human pulmonary artery smooth muscle cells. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2009;297(4):L631–L640. doi: 10.1152/ajplung.90415.2008
  14. Codo AC, Davanzo GG, Monteiro LB, et al. Elevated glucose levels favor SARS-CoV-2 infection and monocyte response through a HIF-1α/glycolysis-dependent axis. Cell Metab. 2020;32(3):437–446. doi: 10.1016/j.cmet.2020.07.007
  15. May L, Chu CF, Zielinski CE. Single-cell RNA sequencing reveals HIF1A as a severity-sensitive immunological scar in circulating monocytes of convalescent comorbidity-free COVID-19 patients. Cells. 2024;13(4):300. doi: 10.3390/cells13040300 EDN: HZQZXS
  16. Lazzeri M, Lanza A, Bellini R, et al. Respiratory physiotherapy in patients with COVID-19 infection in acute setting: a position paper of the Italian association of respiratory physiotherapists (ARIR). Monaldi Arch Chest Dis. 2020;90(1). doi: 10.4081/monaldi.2020.1285 EDN: IHWHJH
  17. He J, Wu B, Chen Y, et al. Characteristic electrocardiographic manifestations in patients with COVID-19. Can J Cardiol. 2020;36(6):966.e1–966.e4. doi: 10.1016/j.cjca.2020.03.028 EDN: WEYHIF
  18. Bickler PE, Feiner JR, Lipnick MS, et al. ”Silent” presentation of hypoxemia and cardiorespiratory compensation in COVID-19. Anesthesiology. 2021;134(2):262–269. doi: 10.1097/ALN.0000000000003578
  19. Batah SS, Fabro AT. Pulmonary pathology of ARDS in COVID-19: A pathological review for clinicians. Respir Med. 2021;176:106239. doi: 10.1016/j.rmed.2020.106239 EDN: GZVJPH
  20. Yeo EJ. Hypoxia and aging. Exp Mol Med. 2019;51(6):1–15. doi: 10.1038/s12276-019-0233-3 EDN: ELMSKX
  21. Lahiri S, Antosiewicz J, Pokorski M. A common oxygen sensor regulates the sensory discharge and glomus cell HIF-1alpha in the rat carotid body. J Physiol Pharmacol. 2007;58(5):327–333.
  22. Semenza GL. Regulation of mammalian O2 homeostasis by hypoxia-inducible factor 1. Annu Rev Cell Dev Biol. 1999;15:551–578. doi: 10.1146/annurev.cellbio.15.1.551
  23. Chen J, Huang X, Tao C, et al. Berberine chloride suppresses non-small cell lung cancer by deregulating Sin3A/TOP2B pathway in vitro and in vivo. Cancer Chemother Pharmacol. 2020;86(1):151–161. doi: 10.1007/s00280-020-04050-y EDN: JMYAUA
  24. Gao H, Nepovimova E, Heger Z, et al. Role of hypoxia in cellular senescence. Pharmacol Res. 2023;194:106841. doi: 10.1016/j.phrs.2023.106841 EDN: QZEQGF

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Уровень HIF-1α в различных возрастных группах при среднетяжелом течении COVID-19.

Скачать (46KB)
3. Рис. 2. Уровень HIF-1α пациентов 1-й группы при различных формах COVID-19.

Скачать (45KB)
4. Рис. 3. Уровень HIF-1α пациентов 2-й группы при различных формах COVID-19.

Скачать (26KB)
5. Рис. 4. Уровень HIF-1α пациентов 3-й группы при различных формах COVID-19.

Скачать (36KB)

© Эко-Вектор, 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 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».