Инфекция и иммунитет. 2021;
КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ И КАЧЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ПОПУЛЯЦИЙ И СУБПОПУЛЯЦИЙ ЛИМФОЦИТОВ У ПЕРЕНЕСШИХ НОВУЮ КОРОНАВИРУСНУЮ ИНФЕКЦИЮ РАЗНОЙ СТЕПЕНИ ТЯЖЕСТИ
https://doi.org/10.15789/2220-7619-QAQ-1818Аннотация
Резюме. SARS‐CoV‐2 может вызывать снижение количества лимфоцитов и их функциональной активности. У пациентов с COVID-19, особенно с тяжелым течением заболевания, регистрируют уменьшение количественного состава основных популяций лимфоцитов. Эти показатели не восстанавливаются длительное время после выздоровления. Однако, до сих пор не известно, как долго продлятся количественные и качественные изменения в составе лимфоцитов и влияет ли на этот процесс тяжесть перенесенной инфекции.
Целью нашего исследования являлась оценка количественного и качественного состава основных популяций и субпопуляций лимфоцитов у перенесших новую коронавирусную инфекцию разной степени тяжести.
Определяли относительное и абсолютное число T-лимфоцитов (CD3+), T-хелперов (CD3+CD4+), цитотоксических лимфоцитов (CD3+CD8+), натуральных киллеров (NK) (CD3-CD16+CD56+), T-NK-лимфоцитов (CD3+CD16-CD56+) и В-лимфоцитов (CD45+/CD19+) Для подсчета процентного содержания лимфоцитов цельную кровь лизировали раствором OPTILYSE С («Beckman Coulter», USA) и окрашивали моноклональными антителами CD3-FITC/CD8-ECD/CD4-PC5/CD16+CD56+PЕ и CD45+-Pacific Blue/CD19+-PC5 («Beckman Coulter», USA). Цитофлюорометрию осуществляли на проточном цитофлюориметре «NaviоsТМ» («Beckman Coulter», USA), оценивали не менее 10 тысяч событий.
Результаты наших исследований показали, что у бессимптомно переболевших новой коронавирусной инфекцией не было зарегистрировано статистически значимых изменений относительного и абсолютного количества иммунокомпетентных клеток. При средней степени тяжести заболевания выявлено снижение, по сравнению с контрольными значениями, только общего пула CD3+Т-лимфоцитов, сохраняющееся до полугода. У пациентов, перенесших инфекцию в тяжелой форме, наблюдалось уменьшение относительного и абсолютного числа Т-лимфоцитов, Т-хелперов, цитотоксических лимфоцитов. Следует отметить, что процентное и общее количество Т-клеток у тяжело переболевших пациентов оставалось значительно ниже нормальных показателей даже через шесть месяцев после выздоровления. Через семь месяцев все нарушенные показатели у волонтеров из этих двух групп нормализовались, относительное и абсолютное количество иммунокомпетентных клеток соответствовало возрастным критериям обследуемых.
Таким образом, нами выявлено снижение относительного и абсолютного числа основных популяций и субпопуляций лимфоцитов у перенесших новую коронавирусную инфекцию разной степени тяжести. Особенно SARS-CoV-2 поражает Т-лимфоциты, Т-хелперы и цитотоксические лимфоциты, т.е. популяции клеток, играющих решающую роль в эффективной противовирусной защите. Эти патологические изменения сохраняются до полугода после выздоровления, их степень зависит от тяжести перенесенного заболевания.
Список литературы
1. Поряд-ковый номер ссылки Авторы, название публикации и источника, где она опубликована, выходные данные ФИО, название публикации и источника на английском Полный интернет-адрес (URL) цитируемой статьи и/или
2. Chen Z., Wherry E. J. T cell responses in patients with COVID-19. Nature Reviews Immunology., 2020, vol. 20; pp. 529–536. - https://doi.org/10.1038/s41577-020-0402-6
3. Diao B., Wang C., Tan Y., Chen X., Liu Y., Ning L., Chen L., Li M., Liu Y., Wang G. Reduction and functional exhaustion of T cells in patients with Coronavirus Disease 2019 (COVID-19). Front. Immunol., 2020.
4. - https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.00827
5. Ganji A., Farahani I., Khansarinejad B., Ghazavi A., Mosayebi G. Increased expression of CD8 marker on T-cells in COVID-19 patients. Blood Cells Mol Dis., 2020;vol. 83,102437. - https.//doi.org/10.1016/j.bcmd.2020.102437
6. Guan W.-J., Ni Z.-Y., Hu Y., Liang W.-H., Ou C.-Q., He J.-X., Liu L., Shan H., Lei C.-L., Hui D.S., Du B., Li L.-J., Zeng G., Yuen K.-Y., Chen R.-C., Tang C.-L., Wang T., Chen P.-Y., Xiang J., Li S.-Y., Wang J.-L., Liang Z.-J. , Peng, Y.-X., Wei L., Liu Y., Hu Y.-H., Peng P., Wang J.-M., Liu J.-Y., Chen Z., Li G., Zheng Z.-J., Qiu S.-Q., Luo J., Ye C.-J., Zhu S.-Y., Zhong N.-S. Clinical characteristics of Coronavirus Disease 2019 in China. N. Engl. J. Med., 2020, vol. 382; no.18, pp. 1708–1720. - doi: 10.1056/NEJMoa2002032
7. Lin L., Lu L., Cao W., Li T. Hypothesis for potential pathogenesis of SARS-CoV-2 infection-a review of immune changes in patients with viral pneumonia. Emerging Microbes and Infections, 2020, vol. 9, no.4, pp. 1-4. - doi: 10.1080/22221751.2020.1746199
8. Liu J., Li S., Liu J., Liang B., Wang X., Wang H., Li W., Tong Q., Yi J., L. Zhao, Xiong L., Guo C., Tian J., Luo J., Yao J.,. Pang R, Shen H., Peng C., Liu T., Zhang Q., Wu J., Xu L., Lu S., Wang B., Weng Z., Han C., Zhu H., Zhou R., Zhou H., Chen X., Ye P., Zhu B., Wang L., Zhou W., He S., He Y., Jie S., Wei P., Zhang J., Lu Y., Wang W., Zhang L., Li L., Zhou F., Wang J., Dittmer U., Lu M., Hu Y., Yang D., Zheng X. Longitudinal characteristics of lymphocyte responses and cytokine profiles in the peripheral blood of SARS-CoV-2 infected patients. EBioMedicine, 2020, vol. 55, 102763. - doi: 10.1016/j.ebiom.2020.102763
9. Manickam C., Sugawara S., Reeves R.K. Friends or foes? The knowns and unknowns of natural killer cell biology in COVID-19 and other coronaviruses in July 2020. PLoS Pathog, 2020, vol. 16, no.8, e1008820
10. - https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1008820
11. Qin C., Zhou L., Hu Z., Zhang S. , Yang S., Tao Y. , Xie C., Ma K., Shang K., Wang W., Tian D.-S., Qin C., Zhou L., Hu Z., Zhang S., Yang S., Tao Y., Xie C., Ma K., Shang K., Wang W., Tian D.-S. Dysregulation of immune response in patients with COVID-19 in Wuhan, China. Clin. Infect. Dis., 2020, vol. 71, no. 15, pp. 762-768. - doi: 10.1093/cid/ciaa248.
12. Rokni M., Ghasemi V., Tavakoli Z. Immune responses and pathogenesis of SARS‐CoV‐2 during an outbreak in Iran: Comparison with SARS and MERS. Rev Med Virol., 2020; vol. 30, no 3, e2107.
13. - doi: 10.1002/rmv.2107
14. Vaninov N. In the eye of the COVID-19 cytokine storm. Nat Rev Immunol., 2020, 6 : 1.
15. - doi: 10.1038/s41577-020-0305-6
16. Wan S., Yi Q., Fan S., Lv J., Zhang X., Guo L., Lang C., Q. Xiao, Xiao K., Yi Z., Qiang M., Xiang J., Zhang B., Chen Y., Gao C. Relationships among lymphocyte subsets, cytokines, and the pulmonary inflammation index in coronavirus (COVID‐19) infected patients. Br J Haematol., 2020; vol. 189 no. 3, pp. 428–437.
17. - doi: 10.1111/bjh.16659
18. Yang J., Zhong M., Zhang E., Hong K., Yang Q., Zhou D., Xia J., Chen Y.-Q., Sun M., Zhao B., Xiang J., Liu Y., Han Y., Zhou X., Huang C., Shang Y., Yan H. Broad phenotypic alterations and potential dysfunctions of lymphocytes in COVID-19 recovered individuals. Journal of Molecular Cell Biology., 2021, vol. 13, no. 3, pp. 197–209.
19. - https://doi.org/10.1093/jmcb/mjab014
20. Zheng H.-Y., Zhang M., Yang C.-X., Zhang N., Wang X.-C. , Yang X.-P., Dong X.-Q., Zheng Y.-T. Elevated exhaustion levels and reduced functional diversity of T cells in peripheral blood may predict severe progression in COVID-19 patients. Cell. Mol. Immunol., 2020, vol. 17, no. 5, pp. 541–543. - doi: 10.1038/s41423-020-0401-3
Russian Journal of Infection and Immunity. 2021;
QUANTITATIVE AND QUALITATIVE COMPOSITION OF LYMPHOCYTE POPULATIONS AND SUBSETS IN PATIENTS WITH VARYING SEVERITY OF A NEW CORONAVIRUS INFECTION
https://doi.org/10.15789/2220-7619-QAQ-1818Abstract
Abstract. SARS-CoV-2 can cause a decrease in the number of lymphocytes and their functional activity. In patients with COVID-19, especially with a severe course of the disease, a decrease in the quantitative composition of the main populations of lymphocytes is recorded. These indicators do not recover for a long time after recovery. However, it is still not known how long the quantitative and qualitative changes in the composition of lymphocytes will last and whether the severity of the infection affects this process.
The aim of our study was to assess the quantitative and qualitative composition of the main populations and subpopulations of lymphocytes in patients with a new coronavirus infection of varying severity.
65 patients with a new coronavirus infection were examined. The average age of the subjects was 47.3±14.5 years. The volunteers were divided into three groups according to the severity of the infection: asymptomatic (n=21); moderate (n=32); severe (n=12). The relative and absolute number of T-lymphocytes (CD3+), T-helper cells (CD3+CD4+), cytotoxic lymphocytes (CD3+CD8+), natural killers (CD3-CD16+CD56+), TNK-lymphocytes (CD3+CD16-CD56+) and B-lymphocytes (CD45+CD19+) were determined To calculate the percentage of lymphocytes, whole blood was lysed with OPTILYSE C solution ("Beckman Coulter", USA) and stained with monoclonal antibodies CD3-FITC/CD8-ECD/CD4-PC5/CD16+CD56+PE and CD45+-Pacific Blue/CD19+-PC5 ("Beckman Coulter", USA). Cytofluorometry was performed on a flow cytofluorometer "NaviosTM" ("Beckman Coulter", USA).
The results of our studies showed that there were no statistically significant changes in the relative and absolute number of immunocompetent cells in asymptomatic patients with a new coronavirus infection, compared with the control group. With an average severity of the disease, a decrease in the relative and absolute content of CD3+ and CD8+ lymphocytes was revealed, these indicators were restored to control values six months after recovery. In patients with severe infection, there was a decrease in the relative and absolute number of T cells and cytotoxic lymphocytes. These values remained significantly below normal for six months and returned to normal only seven to eight months after recovery. Also, the volunteers of this group were found to have a decrease in the number of natural killers and TNK cells.
Thus, the data obtained by us indicate that pathological changes concerning the relative and absolute number of the main populations and subpopulations of lymphocytes in patients with COVID-19 depend on the severity of the disease. The number of T-lymphocytes, cytotoxic lymphocytes, natural killer cells, that is, populations of cells that play a crucial role in effective antiviral protection, has been reduced in those who have undergone a new coronavirus infection in moderate and severe form. This information can be useful for expanding methodological approaches to the diagnosis, treatment of a new coronavirus infection, as well as measures for the rehabilitation of those who have suffered it.
References
1. Poryad-kovyi nomer ssylki Avtory, nazvanie publikatsii i istochnika, gde ona opublikovana, vykhodnye dannye FIO, nazvanie publikatsii i istochnika na angliiskom Polnyi internet-adres (URL) tsitiruemoi stat'i i/ili
2. Chen Z., Wherry E. J. T cell responses in patients with COVID-19. Nature Reviews Immunology., 2020, vol. 20; pp. 529–536. - https://doi.org/10.1038/s41577-020-0402-6
3. Diao B., Wang C., Tan Y., Chen X., Liu Y., Ning L., Chen L., Li M., Liu Y., Wang G. Reduction and functional exhaustion of T cells in patients with Coronavirus Disease 2019 (COVID-19). Front. Immunol., 2020.
4. - https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.00827
5. Ganji A., Farahani I., Khansarinejad B., Ghazavi A., Mosayebi G. Increased expression of CD8 marker on T-cells in COVID-19 patients. Blood Cells Mol Dis., 2020;vol. 83,102437. - https.//doi.org/10.1016/j.bcmd.2020.102437
6. Guan W.-J., Ni Z.-Y., Hu Y., Liang W.-H., Ou C.-Q., He J.-X., Liu L., Shan H., Lei C.-L., Hui D.S., Du B., Li L.-J., Zeng G., Yuen K.-Y., Chen R.-C., Tang C.-L., Wang T., Chen P.-Y., Xiang J., Li S.-Y., Wang J.-L., Liang Z.-J. , Peng, Y.-X., Wei L., Liu Y., Hu Y.-H., Peng P., Wang J.-M., Liu J.-Y., Chen Z., Li G., Zheng Z.-J., Qiu S.-Q., Luo J., Ye C.-J., Zhu S.-Y., Zhong N.-S. Clinical characteristics of Coronavirus Disease 2019 in China. N. Engl. J. Med., 2020, vol. 382; no.18, pp. 1708–1720. - doi: 10.1056/NEJMoa2002032
7. Lin L., Lu L., Cao W., Li T. Hypothesis for potential pathogenesis of SARS-CoV-2 infection-a review of immune changes in patients with viral pneumonia. Emerging Microbes and Infections, 2020, vol. 9, no.4, pp. 1-4. - doi: 10.1080/22221751.2020.1746199
8. Liu J., Li S., Liu J., Liang B., Wang X., Wang H., Li W., Tong Q., Yi J., L. Zhao, Xiong L., Guo C., Tian J., Luo J., Yao J.,. Pang R, Shen H., Peng C., Liu T., Zhang Q., Wu J., Xu L., Lu S., Wang B., Weng Z., Han C., Zhu H., Zhou R., Zhou H., Chen X., Ye P., Zhu B., Wang L., Zhou W., He S., He Y., Jie S., Wei P., Zhang J., Lu Y., Wang W., Zhang L., Li L., Zhou F., Wang J., Dittmer U., Lu M., Hu Y., Yang D., Zheng X. Longitudinal characteristics of lymphocyte responses and cytokine profiles in the peripheral blood of SARS-CoV-2 infected patients. EBioMedicine, 2020, vol. 55, 102763. - doi: 10.1016/j.ebiom.2020.102763
9. Manickam C., Sugawara S., Reeves R.K. Friends or foes? The knowns and unknowns of natural killer cell biology in COVID-19 and other coronaviruses in July 2020. PLoS Pathog, 2020, vol. 16, no.8, e1008820
10. - https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1008820
11. Qin C., Zhou L., Hu Z., Zhang S. , Yang S., Tao Y. , Xie C., Ma K., Shang K., Wang W., Tian D.-S., Qin C., Zhou L., Hu Z., Zhang S., Yang S., Tao Y., Xie C., Ma K., Shang K., Wang W., Tian D.-S. Dysregulation of immune response in patients with COVID-19 in Wuhan, China. Clin. Infect. Dis., 2020, vol. 71, no. 15, pp. 762-768. - doi: 10.1093/cid/ciaa248.
12. Rokni M., Ghasemi V., Tavakoli Z. Immune responses and pathogenesis of SARS‐CoV‐2 during an outbreak in Iran: Comparison with SARS and MERS. Rev Med Virol., 2020; vol. 30, no 3, e2107.
13. - doi: 10.1002/rmv.2107
14. Vaninov N. In the eye of the COVID-19 cytokine storm. Nat Rev Immunol., 2020, 6 : 1.
15. - doi: 10.1038/s41577-020-0305-6
16. Wan S., Yi Q., Fan S., Lv J., Zhang X., Guo L., Lang C., Q. Xiao, Xiao K., Yi Z., Qiang M., Xiang J., Zhang B., Chen Y., Gao C. Relationships among lymphocyte subsets, cytokines, and the pulmonary inflammation index in coronavirus (COVID‐19) infected patients. Br J Haematol., 2020; vol. 189 no. 3, pp. 428–437.
17. - doi: 10.1111/bjh.16659
18. Yang J., Zhong M., Zhang E., Hong K., Yang Q., Zhou D., Xia J., Chen Y.-Q., Sun M., Zhao B., Xiang J., Liu Y., Han Y., Zhou X., Huang C., Shang Y., Yan H. Broad phenotypic alterations and potential dysfunctions of lymphocytes in COVID-19 recovered individuals. Journal of Molecular Cell Biology., 2021, vol. 13, no. 3, pp. 197–209.
19. - https://doi.org/10.1093/jmcb/mjab014
20. Zheng H.-Y., Zhang M., Yang C.-X., Zhang N., Wang X.-C. , Yang X.-P., Dong X.-Q., Zheng Y.-T. Elevated exhaustion levels and reduced functional diversity of T cells in peripheral blood may predict severe progression in COVID-19 patients. Cell. Mol. Immunol., 2020, vol. 17, no. 5, pp. 541–543. - doi: 10.1038/s41423-020-0401-3
