Материалы доступны только для специалистов сферы здравоохранения. Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь.
Влияние водорода на механизмы мукозального иммунитета у пациентов, перенесших заболевание COVID-19
Влияние водорода на механизмы мукозального иммунитета у пациентов, перенесших заболевание COVID-19
Свитич О.А., Баранова И.А., Крюкова Н.О., Поддубиков А.В., Винницкая А.Б., Абрамова Н.Д., Захарова В.В., Шогенова Л.В., Костинов М.П., Чучалин А.Г. Влияние водорода на механизмы мукозального иммунитета у пациентов, перенесших заболевание COVID-19. Терапевтический архив. 2022;94(3):372–377.
DOI: 10.26442/00403660.2022.03.201398
DOI: 10.26442/00403660.2022.03.201398
________________________________________________
Материалы доступны только для специалистов сферы здравоохранения. Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь.
Аннотация
Цель. Изучить влияние ингаляций активной формы водорода на клеточные и гуморальные факторы мукозального и системного иммунитета в реабилитационной программе у медицинских работников, перенесших заболевание COVID-19.
Материалы и методы. В исследовании принимали участие пациенты, перенесшие COVID-19 и принимающие лечение ингаляционным водородом в течение 90 мин (n=30), и контрольная группа пациентов, находящихся на лечении по стандартному протоколу ведения пациентов, перенесших COVID-19, в период реабилитации в соответствии с клиническими рекомендациями Минздрава России (n=30). У всех пациентов произведен забор биоматериала (кровь, соскоб эпителиальных клеток со слизиcтой оболочки ротовой и носовой полости). Забор биоматериала осуществлялся в 2 этапа: на 1-й день исследования, до принимаемой терапии и на 10-й день исследования. В полученном материале исследовались показатели гуморального и клеточного иммунитета. Уровни секреторного иммуноглобулина А (sIgA) и иммуноглобулина G исследованы с помощью метода иммуноферментного анализа (набором «Вектор Бест», РФ). Фагоцитоз оценивался на проточном цитофлюориметре FC-500 Beckman Coulter. Статистическая обработка данных проводилась в программе GraphPad Prism 7.00 с использованием непараметрических методов.
Результаты. Показано, что фагоцитарный индекс (ФИ) моноцитов в назальных соскобах после лечения водородом достоверно не менялся относительно 1-го дня лечения и контроля, в то время как ФИ гранулоцитов достоверно повышался относительно 1-го дня в 2,5 раза (p=0,000189), а также относительно контроля в 1,1 раза (p=0,047410). ФИ моноцитов в фарингеальном соскобе показал достоверное повышение относительно 1-го дня лечения в 2,8 раза (p=0,041103), однако не отличался относительно контроля. ФИ гранулоцитов фарингеального соскоба относительно 1-го дня и контроля достоверно не отличался. ФИ гранулоцитов и моноцитов крови исследуемой группы достоверно не изменялся. ФИ гранулоцитов и моноцитов периферической крови относительно контроля на фоне терапии не менялся. Уровень sIgA на 10-й день в назальных соскобах достоверно повышался относительно 1-го дня в 2,9 раза, в то время как в фарингеальном соскобе уровень sIgA достоверно снижался в 2 раза относительно 1-го дня забора.
Заключение. Показано увеличение ФИ гранулоцитов носовой полости и моноцитов ротовой полости, а также уровня sIgA в носовой полости на фоне проведения терапии активным водородом. Полученные данные указывают на эффективность терапии, которая может применяться как в лечении COVID-19, так и при постковидном синдроме в качестве дополнительной терапии.
Ключевые слова: COVID-19, мукозальный иммунитет, фагоцитоз, водород, активная форма водорода
Materials and methods. The study involved patients that survived COVID-19 after therapy with inhaled hydrogen for 90 minutes (n=30), and a control group of patients treated according to standard protocol for managing patients that survived COVID-19 during the rehabilitation period (n=30). Biomaterial was carried out in 2 stages: on the first day of the study, before the accepted therapy and on the 10th day of the study. The indicators of humoral and cellular immunity were studied. The levels of secretory immunoglobulin A (sIgA) and IgG were investigated using the method of enzyme-linked immunosorbent assay. Phagocytosis was assessed on a Beckman Coulter FC-500 flow cytometer. Statistical data processing was carried out in the GraphPad Prism 7.00 software using nonparametric methods.
Results. It was shown that the phagocytic index (PI) of monocytes in nasal scrapings after inhaled hydrogen treatment did not significantly change relative to the first day of treatment and control, while the PI of granulocytes in nasal scrapings significantly increased relative to the first day by 2.5 times (p=0.000189), as well as relative to the control by 1.1 times (p=0.047410). PI of monocytes in pharyngeal scrapings showed a significant increase relative to the first day of treatment by 2.8 times (p=0.041103), however, did not differ relative to the control.
PI of granulocytes of pharyngeal scraping did not differ significantly relative to the first day and control. PI of granulocytes and blood monocytes of the studied group did not change significantly. PI of granulocytes and monocytes of peripheral blood relative to control during therapy did not change. The sIgA level in nasal scrapings significantly increased by 2.9 times, while in pharyngeal scrapings the level of sIgA significantly decreased by 2 times.
Сonclusion. We have shown an increase in granulocytes PI in the nasal cavity and oral monocytes, as well as in the level of sIgA in the nasal cavity during therapy with active hydrogen. The data obtained indicate the effectiveness of therapy, which can be used both in the treatment of COVID-19, and in post-COVID syndrome as an additional therapy. The absence of changes in blood parameters, as well as individual links in nasal and pharyngeal scrapings, requires further study to develop ways to overcome treatment tolerance.
Keywords: COVID-19, mucosal immunity, phagocytosis, hydrogen, active form of hydrogen
Материалы и методы. В исследовании принимали участие пациенты, перенесшие COVID-19 и принимающие лечение ингаляционным водородом в течение 90 мин (n=30), и контрольная группа пациентов, находящихся на лечении по стандартному протоколу ведения пациентов, перенесших COVID-19, в период реабилитации в соответствии с клиническими рекомендациями Минздрава России (n=30). У всех пациентов произведен забор биоматериала (кровь, соскоб эпителиальных клеток со слизиcтой оболочки ротовой и носовой полости). Забор биоматериала осуществлялся в 2 этапа: на 1-й день исследования, до принимаемой терапии и на 10-й день исследования. В полученном материале исследовались показатели гуморального и клеточного иммунитета. Уровни секреторного иммуноглобулина А (sIgA) и иммуноглобулина G исследованы с помощью метода иммуноферментного анализа (набором «Вектор Бест», РФ). Фагоцитоз оценивался на проточном цитофлюориметре FC-500 Beckman Coulter. Статистическая обработка данных проводилась в программе GraphPad Prism 7.00 с использованием непараметрических методов.
Результаты. Показано, что фагоцитарный индекс (ФИ) моноцитов в назальных соскобах после лечения водородом достоверно не менялся относительно 1-го дня лечения и контроля, в то время как ФИ гранулоцитов достоверно повышался относительно 1-го дня в 2,5 раза (p=0,000189), а также относительно контроля в 1,1 раза (p=0,047410). ФИ моноцитов в фарингеальном соскобе показал достоверное повышение относительно 1-го дня лечения в 2,8 раза (p=0,041103), однако не отличался относительно контроля. ФИ гранулоцитов фарингеального соскоба относительно 1-го дня и контроля достоверно не отличался. ФИ гранулоцитов и моноцитов крови исследуемой группы достоверно не изменялся. ФИ гранулоцитов и моноцитов периферической крови относительно контроля на фоне терапии не менялся. Уровень sIgA на 10-й день в назальных соскобах достоверно повышался относительно 1-го дня в 2,9 раза, в то время как в фарингеальном соскобе уровень sIgA достоверно снижался в 2 раза относительно 1-го дня забора.
Заключение. Показано увеличение ФИ гранулоцитов носовой полости и моноцитов ротовой полости, а также уровня sIgA в носовой полости на фоне проведения терапии активным водородом. Полученные данные указывают на эффективность терапии, которая может применяться как в лечении COVID-19, так и при постковидном синдроме в качестве дополнительной терапии.
Ключевые слова: COVID-19, мукозальный иммунитет, фагоцитоз, водород, активная форма водорода
________________________________________________
Materials and methods. The study involved patients that survived COVID-19 after therapy with inhaled hydrogen for 90 minutes (n=30), and a control group of patients treated according to standard protocol for managing patients that survived COVID-19 during the rehabilitation period (n=30). Biomaterial was carried out in 2 stages: on the first day of the study, before the accepted therapy and on the 10th day of the study. The indicators of humoral and cellular immunity were studied. The levels of secretory immunoglobulin A (sIgA) and IgG were investigated using the method of enzyme-linked immunosorbent assay. Phagocytosis was assessed on a Beckman Coulter FC-500 flow cytometer. Statistical data processing was carried out in the GraphPad Prism 7.00 software using nonparametric methods.
Results. It was shown that the phagocytic index (PI) of monocytes in nasal scrapings after inhaled hydrogen treatment did not significantly change relative to the first day of treatment and control, while the PI of granulocytes in nasal scrapings significantly increased relative to the first day by 2.5 times (p=0.000189), as well as relative to the control by 1.1 times (p=0.047410). PI of monocytes in pharyngeal scrapings showed a significant increase relative to the first day of treatment by 2.8 times (p=0.041103), however, did not differ relative to the control.
PI of granulocytes of pharyngeal scraping did not differ significantly relative to the first day and control. PI of granulocytes and blood monocytes of the studied group did not change significantly. PI of granulocytes and monocytes of peripheral blood relative to control during therapy did not change. The sIgA level in nasal scrapings significantly increased by 2.9 times, while in pharyngeal scrapings the level of sIgA significantly decreased by 2 times.
Сonclusion. We have shown an increase in granulocytes PI in the nasal cavity and oral monocytes, as well as in the level of sIgA in the nasal cavity during therapy with active hydrogen. The data obtained indicate the effectiveness of therapy, which can be used both in the treatment of COVID-19, and in post-COVID syndrome as an additional therapy. The absence of changes in blood parameters, as well as individual links in nasal and pharyngeal scrapings, requires further study to develop ways to overcome treatment tolerance.
Keywords: COVID-19, mucosal immunity, phagocytosis, hydrogen, active form of hydrogen
Полный текст
Список литературы
1. Steinhubl SR. Why have antioxidants failed in clinical trials? Am J Cardiol. 2008;101(10A):14D-9D. DOI:10.1016/j.amjcard.2008.02.003
2. Xia C, Liu W, Zeng D, et al. Effect of hydrogen-rich water on oxidative stress, liver function, and viral load in patients with chronic hepatitis B. Clin Transl Sci. 2013;6(5):372-5. DOI:10.1111/cts.12076
3. Ge L, Yang M, Yang NN, et al. Molecular hydrogen: a preventive and therapeutic medical gas for various diseases. Oncotarget. 2017;8:102653-73. DOI:10.18632/oncotarget.21130
4. Giamarellos-Bourboulis EJ, Netea MG, Rovina N, et al. Complex immune dysregulation in COVID-19 patients with severe respiratory failure. Cell Host Microbe. 2020;27(6):992-1000.e3. DOI:10.1016/j.chom.2020.04.009
5. Qin C, Zhou L, Hu Z, et al. Dysregulation of immune response in patients with Coronavirus 2019 (COVID-19) in Wuhan, China. Clin Infect Dis. 2020;71(15):762-8. DOI:10.1093/cid/ciaa248
6. Rothan HA, Byrareddy SN. The epidemiology and pathogenesis of coronavirus disease (COVID-19) outbreak. J Autoimmun. 2020;109:102433. DOI:10.1016/j.jaut.2020.102433
7. Barnes BJ, Adrover JM, Baxter-Stoltzfus A, et al. Targeting potential drivers of COVID-19: Neutrophil extracellular traps. J Exp Med. 2020;217(6):e20200652. DOI:10.1084/jem.20200652
8. Leppkes M, Knopf J, Naschberger E, et al. Vascular occlusion by neutrophil extracellular traps in COVID-19. EBioMedicine. 2020;58:102925. DOI:10.1016/j.ebiom.2020.102925
9. Quinti I, Mortari EP, Fernandez Salinas A, et al. IgA Antibodies and IgA Deficiency in SARS-CoV-2 Infection. Front Cell Infect Microbiol. 2021;11:655896. DOI:10.3389/fcimb.2021.655896
10. Demers-Mathieu V, DaPra C, Mathijssen GB, Medo E. Previous viral symptoms and individual mothers influenced the leveled duration of human milk antibodies cross-reactive to S1 and S2 subunits from SARS-CoV-2, HCoV-229E, and HCoV-OC43. J Perinatol. 2021;41(5):952-60. DOI:10.1038/s41372-021-01001-0
11. Varadhachary A, Chatterjee D, Garza J, et al. Salivary anti-SARS-CoV-2 IgA as an accessible biomarker of mucosal immunity against COVID-19. medRxiv. 2020;2020.08.07.20170258. DOI:10.1101/2020.08.07.20170258
2. Xia C, Liu W, Zeng D, et al. Effect of hydrogen-rich water on oxidative stress, liver function, and viral load in patients with chronic hepatitis B. Clin Transl Sci. 2013;6(5):372-5. DOI:10.1111/cts.12076
3. Ge L, Yang M, Yang NN, et al. Molecular hydrogen: a preventive and therapeutic medical gas for various diseases. Oncotarget. 2017;8:102653-73. DOI:10.18632/oncotarget.21130
4. Giamarellos-Bourboulis EJ, Netea MG, Rovina N, et al. Complex immune dysregulation in COVID-19 patients with severe respiratory failure. Cell Host Microbe. 2020;27(6):992-1000.e3. DOI:10.1016/j.chom.2020.04.009
5. Qin C, Zhou L, Hu Z, et al. Dysregulation of immune response in patients with Coronavirus 2019 (COVID-19) in Wuhan, China. Clin Infect Dis. 2020;71(15):762-8. DOI:10.1093/cid/ciaa248
6. Rothan HA, Byrareddy SN. The epidemiology and pathogenesis of coronavirus disease (COVID-19) outbreak. J Autoimmun. 2020;109:102433. DOI:10.1016/j.jaut.2020.102433
7. Barnes BJ, Adrover JM, Baxter-Stoltzfus A, et al. Targeting potential drivers of COVID-19: Neutrophil extracellular traps. J Exp Med. 2020;217(6):e20200652. DOI:10.1084/jem.20200652
8. Leppkes M, Knopf J, Naschberger E, et al. Vascular occlusion by neutrophil extracellular traps in COVID-19. EBioMedicine. 2020;58:102925. DOI:10.1016/j.ebiom.2020.102925
9. Quinti I, Mortari EP, Fernandez Salinas A, et al. IgA Antibodies and IgA Deficiency in SARS-CoV-2 Infection. Front Cell Infect Microbiol. 2021;11:655896. DOI:10.3389/fcimb.2021.655896
10. Demers-Mathieu V, DaPra C, Mathijssen GB, Medo E. Previous viral symptoms and individual mothers influenced the leveled duration of human milk antibodies cross-reactive to S1 and S2 subunits from SARS-CoV-2, HCoV-229E, and HCoV-OC43. J Perinatol. 2021;41(5):952-60. DOI:10.1038/s41372-021-01001-0
11. Varadhachary A, Chatterjee D, Garza J, et al. Salivary anti-SARS-CoV-2 IgA as an accessible biomarker of mucosal immunity against COVID-19. medRxiv. 2020;2020.08.07.20170258. DOI:10.1101/2020.08.07.20170258
2. Xia C, Liu W, Zeng D, et al. Effect of hydrogen-rich water on oxidative stress, liver function, and viral load in patients with chronic hepatitis B. Clin Transl Sci. 2013;6(5):372-5. DOI:10.1111/cts.12076
3. Ge L, Yang M, Yang NN, et al. Molecular hydrogen: a preventive and therapeutic medical gas for various diseases. Oncotarget. 2017;8:102653-73. DOI:10.18632/oncotarget.21130
4. Giamarellos-Bourboulis EJ, Netea MG, Rovina N, et al. Complex immune dysregulation in COVID-19 patients with severe respiratory failure. Cell Host Microbe. 2020;27(6):992-1000.e3. DOI:10.1016/j.chom.2020.04.009
5. Qin C, Zhou L, Hu Z, et al. Dysregulation of immune response in patients with Coronavirus 2019 (COVID-19) in Wuhan, China. Clin Infect Dis. 2020;71(15):762-8. DOI:10.1093/cid/ciaa248
6. Rothan HA, Byrareddy SN. The epidemiology and pathogenesis of coronavirus disease (COVID-19) outbreak. J Autoimmun. 2020;109:102433. DOI:10.1016/j.jaut.2020.102433
7. Barnes BJ, Adrover JM, Baxter-Stoltzfus A, et al. Targeting potential drivers of COVID-19: Neutrophil extracellular traps. J Exp Med. 2020;217(6):e20200652. DOI:10.1084/jem.20200652
8. Leppkes M, Knopf J, Naschberger E, et al. Vascular occlusion by neutrophil extracellular traps in COVID-19. EBioMedicine. 2020;58:102925. DOI:10.1016/j.ebiom.2020.102925
9. Quinti I, Mortari EP, Fernandez Salinas A, et al. IgA Antibodies and IgA Deficiency in SARS-CoV-2 Infection. Front Cell Infect Microbiol. 2021;11:655896. DOI:10.3389/fcimb.2021.655896
10. Demers-Mathieu V, DaPra C, Mathijssen GB, Medo E. Previous viral symptoms and individual mothers influenced the leveled duration of human milk antibodies cross-reactive to S1 and S2 subunits from SARS-CoV-2, HCoV-229E, and HCoV-OC43. J Perinatol. 2021;41(5):952-60. DOI:10.1038/s41372-021-01001-0
11. Varadhachary A, Chatterjee D, Garza J, et al. Salivary anti-SARS-CoV-2 IgA as an accessible biomarker of mucosal immunity against COVID-19. medRxiv. 2020;2020.08.07.20170258. DOI:10.1101/2020.08.07.20170258
________________________________________________
2. Xia C, Liu W, Zeng D, et al. Effect of hydrogen-rich water on oxidative stress, liver function, and viral load in patients with chronic hepatitis B. Clin Transl Sci. 2013;6(5):372-5. DOI:10.1111/cts.12076
3. Ge L, Yang M, Yang NN, et al. Molecular hydrogen: a preventive and therapeutic medical gas for various diseases. Oncotarget. 2017;8:102653-73. DOI:10.18632/oncotarget.21130
4. Giamarellos-Bourboulis EJ, Netea MG, Rovina N, et al. Complex immune dysregulation in COVID-19 patients with severe respiratory failure. Cell Host Microbe. 2020;27(6):992-1000.e3. DOI:10.1016/j.chom.2020.04.009
5. Qin C, Zhou L, Hu Z, et al. Dysregulation of immune response in patients with Coronavirus 2019 (COVID-19) in Wuhan, China. Clin Infect Dis. 2020;71(15):762-8. DOI:10.1093/cid/ciaa248
6. Rothan HA, Byrareddy SN. The epidemiology and pathogenesis of coronavirus disease (COVID-19) outbreak. J Autoimmun. 2020;109:102433. DOI:10.1016/j.jaut.2020.102433
7. Barnes BJ, Adrover JM, Baxter-Stoltzfus A, et al. Targeting potential drivers of COVID-19: Neutrophil extracellular traps. J Exp Med. 2020;217(6):e20200652. DOI:10.1084/jem.20200652
8. Leppkes M, Knopf J, Naschberger E, et al. Vascular occlusion by neutrophil extracellular traps in COVID-19. EBioMedicine. 2020;58:102925. DOI:10.1016/j.ebiom.2020.102925
9. Quinti I, Mortari EP, Fernandez Salinas A, et al. IgA Antibodies and IgA Deficiency in SARS-CoV-2 Infection. Front Cell Infect Microbiol. 2021;11:655896. DOI:10.3389/fcimb.2021.655896
10. Demers-Mathieu V, DaPra C, Mathijssen GB, Medo E. Previous viral symptoms and individual mothers influenced the leveled duration of human milk antibodies cross-reactive to S1 and S2 subunits from SARS-CoV-2, HCoV-229E, and HCoV-OC43. J Perinatol. 2021;41(5):952-60. DOI:10.1038/s41372-021-01001-0
11. Varadhachary A, Chatterjee D, Garza J, et al. Salivary anti-SARS-CoV-2 IgA as an accessible biomarker of mucosal immunity against COVID-19. medRxiv. 2020;2020.08.07.20170258. DOI:10.1101/2020.08.07.20170258
Авторы
О.А. Свитич*1, И.А. Баранова2, Н.О. Крюкова2, А.В. Поддубиков1, А.Б. Винницкая1, Н.Д. Абрамова1, В.В. Захарова2, Л.В. Шогенова2, М.П. Костинов1, А.Г. Чучалин2
1 ФГБНУ «Научно-исследовательский институт вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова», Москва, Россия;
2 ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России, Москва, Россия
*svitichoa@yandex.ru
1 Mechnikov Research Institute for Vaccines and Serums, Moscow, Russia;
2 Pirogov Russian National Research Medical University, Moscow, Russia
*svitichoa@yandex.ru
1 ФГБНУ «Научно-исследовательский институт вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова», Москва, Россия;
2 ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России, Москва, Россия
*svitichoa@yandex.ru
________________________________________________
1 Mechnikov Research Institute for Vaccines and Serums, Moscow, Russia;
2 Pirogov Russian National Research Medical University, Moscow, Russia
*svitichoa@yandex.ru
Цель портала OmniDoctor – предоставление профессиональной информации врачам, провизорам и фармацевтам.