Some features of the immune system response in the new coronavirus infection COVID-19

Cover Page

Cite item

Abstract

AIM: to study the cytokine link of immunity in patients with the new coronavirus infection COVID-19 and the possibility of using these data to predict the risk of lung tissue damage.

MATERIALS AND METHODS: Patients with diagnosed new coronavirus infection COVID-19 were divided into 4 groups depending on the severity of the disease: 1 — asymptomatic patients; 2 — patients with lung tissue damage in the amount of 25%; 3 — patients with lung tissue damage 50%; 4 — patients with lung tissue damage 75% (according to the results computed tomography). Immunological studies were performed upon admission to the clinic, then after 7 days and before discharge. The concentration of cytokines in blood serum was studied by the method of solid-phase enzyme immunoassay using kits manufactured by Vector Best.

RESULTS: In all groups, a low content of proinflammatory cytokines was found: tumor necrosis factor and interferon-γ, interleukin-1, interleukin-2. The median level of interleukin-6 in all groups during the entire follow-up period was within the normal range, however, in some patients there was a multiple excess of its concentration. In groups with 50% and 75% lung tissue damage, an increase in the concentration of interleukin-8 was shown. Statistically significant differences were noted only for the level of interleukin-8 between the group with an asymptomatic form of infection and the CT-2 and CT-3 groups. It was found that the concentration of interleukin-1 below 3.58 pg/ml is a significant risk factor for severe disease. In all groups of subjects, low levels of interleukin-4 and interleukin-10 were noted, while there was no significant difference between the groups. Positive correlations were revealed between the degree of lung tissue damage and the level of interleukins 6, 2 and 8. Negative correlations were established between the degree of lung tissue damage and the content of interleukin-1.

CONCLUSION: There was no significant activation of the cytokine link of adaptive antiviral immunity in the examined contingent. Serum cytokine levels were within normal values and had no significant intergroup differences. An increase in IL-8 in groups with clinically pronounced signs of infection indicates the activation of indicators characterizing innate immunity.

About the authors

Oleg V. Protasov

Military Medical Academy

Author for correspondence.
Email: olegprotasov025@gmail.com
SPIN-code: 8452-9089
Scopus Author ID: 881632

M.D., Ph.D. (Medicine), Lieutenant Colonel of Medical Service, Senior Researcher of the Research Laboratory (Military Therapy) Scientific Department (experimental medicine) of the Research Center

Russian Federation, Saint Petersburg

Anna V. Bolekhan

Military Medical Academy

Email: a.bolekhan@gmail.com
SPIN-code: 5182-8600
Scopus Author ID: 572884

Ph.D. (Biology), Senior Researcher of the Research Laboratory (Medicinal and Environmental Toxicology) Scientific Department (experimental medicine) of the Research Center

Russian Federation, Saint Petersburg

Layla H. Arzhavkina

Military Medical Academy; I.I. Mechnikov North-West State Medical University

Email: vanadzor_@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0001-5198-874X
SPIN-code: 8359-4200
Scopus Author ID: 881269

Ph.D. (Biology), Senior Researcher of the Research Laboratory (Military Therapy) Scientific Department (experimental medicine) of the Research Center

Russian Federation, Saint Petersburg; Saint Petersburg

Elena G. Bogdanova

Military Medical Academy

Email: belena-san@bk.ru
SPIN-code: 7726-8614
Scopus Author ID: 881510

Ph. D. (Biology), Researcher of the Research Laboratory (Military Therapy) Scientific Department (experimental medicine) of the Research Center

Russian Federation, Saint Petersburg

Alexandr A. Chugunov

Military Medical Academy

Email: alexandrchugun@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2532-6133
SPIN-code: 3839-7619
Scopus Author ID: 1077745

adjunct at the 1st Department of Internal Medicine Postgraduate Training

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Azarov II, Ovchinnikov DV, Kuzin AA, et al. Assessment of post-vaccination collective immunity against new coronavirus infection (COVID-19) among servicemen of the Armed Forces of the Russian Federation. Bulletin of the Russian Military Medical Academy. 2022;24(2):267–276. (In Russ.)
  2. Ivchenko EV, Kotiv BN, Ovchinnikov DV, Butsenko SA. Results of the work of the Research Institute of Problems of new coronavirus infection of the Military Medical Academy for 2020–2021. Bulletin of the Russian Military Medical Academy. 2021;23(4):93–104. (In Russ.)
  3. Kryukov EV, Trishkin DV, Salukhov VV, Ivchenko EV. Experience of military medicine in the fight against a new coronavirus infection. Bulletin of the Russian Academy of Sciences. 2022;92(7):699–706. (In Russ.)
  4. Kryukov EV, Trishkin DV, Ivanov AM, et al. Epidemiological study of collective immunity against a new coronavirus infection among different groups of military personnel. Bulletin of the Russian Academy of Medical Sciences. 2021;76(6):661–668. (In Russ.)
  5. Minnullin TI, Stepanov AV, Chepur SV, et al. Immunological aspects of coronavirus SARS-COV-2 infection. Bulletin of the Russian Military Medical Academy. 2021;2(74):187–198. (In Russ.)
  6. Chen N, Zhou M, Dong X, et al. Epidemiological and clinical characteristics of 99 cases of 2019 novel coronavirus pneumonia in Wuhan, China: a descriptive study. Lancet. 2020;395(10223):507–513. doi: 10.1016/S0140-6736(20)30211-7
  7. Huang C, Wang Y, Li X, et al. Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China. Lancet. 2020;395(10223):497–506. doi: 10.1016/S0140-6736(20)30183-5
  8. Bilichenko TN. Risk factors, immunological mechanisms and biological markers of severe COVID-19 (research review). Medical Review. 2021;(5):237–244. (In Russ.)
  9. Channappanavar R, Fehr A, Vijay R, et al. Dysregulated type I interferon and inflammatory monocyte-macrophage responses cause lethal pneumonia in SARS-CoV-infected mice. Cell Host Microbe. 2016;19(2):181–193. doi: 10.1016/j.chom.2016.01.007
  10. Huang KJ, Su IJ, Theron M, et al. An interferon-gamma-related cytokine storm in SARS patients. J Med Virol. 2005;75(2):185–194. doi: 10.1002/jmv.20255
  11. Xu Z, Shi L, Wang Y, et al. Pathological findings of COVID-19 associated with acute respiratory distress syndrome. Lancet Respir. Med. 2020;8(4):420–422. doi: 10.1016/S2213-2600(20)30076-X
  12. Qin C, Zhou L, Hu Z, et al. Dysregulation of immune response in patients with COVID-19 in Wuhan, China. Clin Infect Dis. 2020;71(15):762–768. doi: 10.1093/cid/ciaa248

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2023 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a 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».