CC BY
0
Физиологические исследования
УДК 616.9-06(045)
Е.А. Мадера, С.В. Вахрушева, Н.Ю. Шунайлова
СОДЕРЖАНИЕ МАЛОНОВОГО ДИАЛЬДЕГИДА, ЛИПИДНЫХ ФРАКЦИЙ МЕМБРАН ЭРИТРОЦИТОВ И КОРТИЗОЛА В ПЛАЗМЕ НА ПОЗДНИХ СТАДИЯХ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПАЦИЕНТОВ ПОСЛЕ COVID-19
Во многих исследованиях отмечается, что на фоне отрицательных результатов тестов на COVID-19 воспалительные процессы и метаболические нарушения сохраняются в течение длительного времени. В связи с этим является важным поиск биохимических маркеров, указывающих на воспалительные процессы в постковидном периоде. Приведены результаты изменения перечисленных показателей. Кластеризация полученных данных у пациентов, переболевших COVID-19 за 4 месяца до начала исследования, позволила выделить две группы. В первой группе выявлены схожие с острой фазой заболевания высокие концентрации малонового диальдегида (МДА) по сравнению с контрольной группой, достоверно высокая концентрация кортизола, низкое содержание фосфолипидов (ФЛ) и увеличение содержания неэстерифицированных жирных кислот (НЭЖК). Это указывает на сохранение признаков, характерных острой фазе заболевания и воспаления. Во второй группе уровень МДА находится на нижней границе нормы, концентрация кортизола входит в пределы физиологической нормы, а содержание фракций ФЛ и НЭЖК практически не отличаются от значений контрольной группы, что может указывать на выздоровление пациентов данной группы. Таким образом, можно предположить, что наиболее чувствительными и информативными показателями являются концентрации МДА и кортизола, фракции ФЛ и НЭЖК.
Ключевые слова: COVID-19, малоновый диальдегид, липиды мембран эритроцитов, кортизол, постковидный синдром.
DOI: 10.35634/2412-9518-2024-34-2-167-174
COVID-19 - тяжелый острый респираторный синдром, вызываемый коронавирусом SARS-CoV-2. В ходе острого воспалительного процесса в ответ на COVID-19 может происходить развитие или усиление уже имеющегося у пациентов патологического процесса [1]. Но опасность представляет не только сама инфекция. Было показано, что после острой фазы инфекции SARS-CoV-2 ряд стойких симптомов может сохраняться в течение нескольких месяцев или вовсе могут развиться новые осложнения. Такое состояние в общепризнанных институтах получило название постковидного синдрома (постковид)[2].
К основным симптомам постковидного синдрома относятся: усталость, одышка, нарушения работы сердца, повреждение когнитивных функций, симптомы посттравматического стрессового расстройства, мышечная и головная боль. Нарушение функций клеток и тканей во время COVID-19 приводит к метаболическим дисфункциям, гиперактивации врожденного иммунитета, который характеризуется выработкой воспалительных цитокинов, что способствует формированию осложнений. В то же время во многих исследованиях отмечаются воспалительные процессы и метаболические нарушения, которые сохраняются длительное время на фоне отрицательных результатов тестов на COVID-19 [3]. Поэтому является актуальным поиск биохимических маркеров, которые могли бы выявить продолжающиеся воспалительные процессы даже на поздних стадиях излечения. Известно, что во время воспаления активируются процессы перекисного окисления, одним из продуктов которых является малоновый диальдегид, который может являться дополнительным фактором воспаления и вызывать значительное нарушение важнейших свойств и функций клеточных мембран [4; 5], в том числе за счет изменения их липидного профиля. Немаловажным фактором развития COVID-19 может стать повышенный уровень кортизола, который может блокировать или даже предупредить развитие воспаления.
Работа проводилась с целью изучения уровня малонового диальдегида, содержания липидных фракций в мембранах эритроцитов, а также концентрации кортизола в плазме крови у людей, переболевших COVID-19, и в группе здоровых людей.
Материалы и методы исследования
Взятие крови проводилось в утренние часы на базе Центра экстрапирамидной патологии в БУЗ УР «ГКБ № 9 МЗ УР» с информированного согласия пациентов. В исследовании приняли участие 13 условно здоровых людей, составивших контрольную группу, среди них 3 женщины (23,1 %) и 10 мужчин (76,9 %), средний возраст которых 40 лет. Экспериментальную группу составили лица, переболевшие COVID-19 за 4 месяца до начала исследования, в количестве 31 человека, среди которых 17 женщин (54,8 %) и 14 мужчин (45,2 %), средний возраст которых 41 год.
В мембранах эритроцитов определялся уровень перекисного окисления липидов и содержание липидных фракций, в плазме крови - уровень кортизола. Уровень кортизола определялся методом иммуноферментного анализа, перекисное окисление липидов оценивалось по содержанию малонового диальдегида в мембране эритроцитов - фотоэлектроколориметрическим методом, определение липидных фракций производилось хроматографическим методом с дальнейшей оценкой площадей полученных пятен с помощью программы Image Pro Insight.
Полученные результаты подвергались статистической обработке в программе STATISTICA 10.0. Рассчитано среднее значение, стандартное отклонение. Достоверность отличий оценивали с помощью непараметрического критерия для независимых выборок Манна-Уитни. За достоверность принимали уровень статистической значимости p<0,05. Корреляционный анализ проводился непараметрическим методом с помощью коэффициента ранговой корреляции Спирмена. В дальнейшем все результаты были подвергнуты древовидной кластеризации (Joining (tree clustering)), по результатам которой были выделены дополнительные подгруппы переболевших COVID-19. Также результаты были классифицированы непараметрическим контролируемым методом «Дерево принятия решений» в программе R с использованием функции rpart.
Результаты и их обсуждение
В связи с большим разбросом индивидуальных данных было принято решение провести кластерный анализ, который позволил разделить группу переболевших COVID-19 на две подгруппы. Дальнейшие результаты представлены после разделения группы методом кластерного анализа.
В результате кластерного анализа было выявлено, что концентрация малонового диальдегида (МДА) в мембранах эритроцитов в первой группе людей, переболевших COVID-19 (31,9 ± 2,9 мкмоль/л), достоверно выше (р<0,01) по сравнению с контрольной группой (23,7 ± 3,7 мкмоль/л) (рис. 1). К сожалению, мы не нашли в доступной нам литературе информацию о концентрации малонового диальдегида в мембранах эритроцитов у людей, переболевших COVID-19. Но было показано, что в острой фазе у пациентов с COVID-19 наблюдается высокий уровень маркеров окислительного стресса и воспаления в крови и низкий уровень антиоксидантов по сравнению с контрольной группой. В литературе также отмечаются повышенные показатели МДА у пациентов с COVID-19 [6-8]. Повышенные уровни МДА свидетельствуют о перепроизводстве свободных радикалов, которые в свою очередь разрушают липидные мембраны с последующим образованием МДА. То есть, можно предположить, что даже после выздоровления у данных испытуемых продолжаются воспалительные процессы.
Концентрация МДА в мембранах эритроцитов во второй группе людей, переболевших COVID-19 (19,5 ± 1,4 ммоль/л), достоверно ниже (р<0,01) по сравнению с контролем (24,2 ± 3,7 ммоль/л) (рис. 1), что не согласуется с представленными в литературе данными. Можно предположить, что снижение уровня МДА ниже референсных значений связано с менее тяжким течением заболевания и его комплексным лечением, но все же это требует дальнейшего изучения.
Через 4 месяца со дня заболевания достоверных изменений в содержании фракций липидов в мембранах эритроцитов второй исследуемой группы не обнаружено, показатели практически не отличаются от контрольных значений. Однако, обращает на себя внимание тенденция к более высоким содержаниям свободного холестерина 24 % ± 4 %, триглицеридов 21 % ± 3 % и эфиров холестерина 20 % ± 4 % в первой исследуемой группе. Тогда как в контрольной группе содержание свободного холестерина составляет 22 % ± 4 %, триглицеридов - 18 % ± 3 %, эфиров холестерина - 15 % ± 4 % (рис. 2).
Известно, что холестерин в мембранах отвечает за механическую прочность бислоя, регулирует текучесть, влияет на проницаемость. Увеличивая микровязкость липидного бислоя, холестерин может замедлять скорость диффузионно-зависимых процессов в мембранах. Эфиры холестерина, напротив,
СЕРИЯ БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ
способствуют уменьшению микровязкости мембран и увеличивают ее проницаемость. В литературе отмечается, что повышенный уровень холестерина в плазматических мембранах человека увеличивает частоту инфицирования коронавирусом, способствуя слиянию мембран [1; 9; 10]. Выход холестерина из клеточных мембран значительно снижает эффективность вирусных инфекций [11].
40
35
30
25
л л 20
о 15
а 10
С, 5
0
**
**
контрольная группа исследуемая группа 1 исследуемая группа 2 ** - р < 0,01 достоверность отличий исследуемой группы от контрольной
Рис. 1. Концентрация малонового диальдегида в мембранах эритроцитов в контрольной группе
и у переболевших СОУГО-19
Также известно о роли триглицеридов в активации воспалительных процессов. Триглицериды высвобождают фосфолипазу А2 и фактор активации тромбоцитов, усиливают формирование отека и воспаление [12]. Таким образом, можно предположить, что в первой группе заболевание протекало тяжелее, у них сохраняется риск повторного инфицирования и продолжаются воспалительные процессы.
ФЛ
30%
ЭХС
СХ
НЭЖК
контрольная группа
• - исследуемая группа 1
■ исследуемая группа 2
Примечание: ФЛ - фосфолипиды, СХ - свободный холестерин, НЭЖК - неэтерифицированные жирные кислоты, ТГ - триглицериды, ЭХС - эфиры холестерина
Рис. 2. Содержание фракции липидов в мембранах эритроцитов у контрольной группы
и у переболевших СОУГО-19
Наиболее существенные изменения отмечены во фракции фосфолипидов, которые являются основными компонентами клеточных мембран и первыми подвергаются действию перекисного окисления при стрессе (рис. 2). Так, содержание фосфолипидов в мембранах эритроцитов достоверно ниже (р<0,01) в первой исследуемой группе (14 % ± 2 %) по сравнению с контрольной (25 % ± 9 %). Во второй же группе людей, переболевших СОУГО-19, содержание фосфолипидов в мембранах эритроцитов составило 25 % ± 10 % и не отличается от их содержания у контрольной группы (25 % ± 9 %).
К сожалению, мы не нашли в доступной нам литературе данных об изменениях липидных фракций в мембранах эритроцитов во время постковидного синдрома. Но есть исследования, в которых говорится о снижении фосфолипидов, холестерина и триглицеридов в плазме крови у больных COVID-19 [13; 14].
Можно предположить, что снижение фосфолипидов в мембранах первой исследуемой группы связано с активацией свободно-радикального процесса в билипидном слое мембран эритроцитов, накоплением продуктов перекисного окисления, о чем говорит увеличение концентрации МДА в мембранах эритроцитов данной группы, что подтверждается корреляционной связью (R= -0,61) малонового диальдегида и фосфолипидов. В то же время известно, что благодаря активации свободно-радикальных процессов изменяется мембранная проницаемость и поверхностный заряд, что приводит к накоплению ионов кальция внутри клетки и активации фосфолипаз, которые и катализируют гидролиз фосфолипидов [8].
Обращает на себя внимание и достоверно (р<0,05) высокое содержание НЭЖК в первой группе переболевших COVID-19 (20 % ± 2 %), по сравнению с контрольной группой - (17 % ± 4 %) (рис. 2). Возможно, такая динамика обусловлена активацией перекисного окисления фосфолипидов мембран клетки у первой группы испытуемых, вследствие чего в мембранах накапливаются жирные кислоты. Отрицательная корреляционная связь (R= -0,63) также служит доказательством, что разрушение фосфолипидов приводит к увеличению НЭЖК. Из-за снижения фосфолипидов мембраны эритроцитов становятся более жесткими, а увеличение НЭЖК обеспечивает более жидкое состояние мембран и уменьшение их микровязкости. Кроме этого, жирные кислоты могут подавлять воспаление за счет уменьшения миграции и пролиферации иммунных клеток, уменьшения выработки цитокинов и индукции апоптоза, т. е. оказывают противовоспалительное действие [15]. Во второй же исследуемой группе значимых изменений в содержании данной фракции липидов мембран эритроцитов не наблюдаются. Так, во второй группе содержание НЭЖК составляет 18 % ± 3 %, а в контрольной группе -17 % ± 4 % (рис. 2).
Норма кортизола в плазме крови в утренние часы варьирует от 190 до 690 нмоль/л. Анализ доступной нам литературы показал, что при развитии постковидного синдрома нет однозначных данных по изменению концентрации кортизола.
Есть исследования, в которых отмечается низкая концентрация кортизола в плазме крови у людей, переболевших COVID-19, а также нормальная концентрация кортизола [16-18]. Также стоит отметить, что во время самого заболевания отмечаются высокие показатели концентрации кортизола в плазме крови [18; 19].
В нашей работе была выявлена тенденция к более высокому содержанию кортизола в плазме первой группы людей, переболевших COVID-19 (768,54 ± 111,9 нмоль/л), по сравнению с контрольной группой (637,84 ± 223,99 нмоль/л) (рис. 3), на фоне достоверно высокого уровня малонового диальдегида в мембранах эритроцитов данных испытуемых.
о S И
и
1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0
контрольная группа исследуемая группа 1 исследуемая группа 2
Рис. 3. Концентрация кортизола в плазме крови в контрольной группе и у переболевших COVID-19
Повышенные уровни кортизола обеспечивают повышение устойчивости организма к воздействию раздражителей, что закономерно сопровождается активацией процессов перекисного окисления. Кроме этого, известно, что кортизол стимулирует образование липокортина, который ингибиру-
СЕРИЯ БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ
ет фосфолипазу и тем самым препятствует образованию арахидоновой кислоты, участвующей в синтезе медиаторов воспаления. Возможно, таким образом кортизол участвует в подавлении воспаления.
Во второй исследуемой группе существенных изменений не наблюдается, и результаты входят в норму. Эти данные согласуются с исследованием, в котором отмечается, что у людей, переболевших СОУГО-19, уровень кортизола находится в пределах нормы и не различается в зависимости от тяжести заболевания или истории лечения дексаметазоном во время СОУГО-19 [6].
Проведенное исследование показало большую неоднородность полученных данных, в связи с чем был проведен их кластерный анализ. В результате кластерного анализа были выделены две подгруппы, которые принципиально отличаются друг от друга. В первой исследуемой группе, несмотря на достаточно большой промежуток времени, прошедший со времени заболевания, наблюдается много признаков, схожих с острой фазой заболевания. Такие, как повышенные концентрации МДА, снижение содержания фосфолипидов в мембранах эритроцитов, повышенный уровень НЭЖК и тенденция к более высоким концентрациям кортизола в плазме крови. Это все говорит об еще достаточно яркой фазе воспаления.
Для второй исследуемой группы уже не характерны такие ярко выраженные симптомы, которые проявляются в острой фазе заболевания, о чем свидетельствуют низкая концентрация МДА, возвращение содержания фракций липидов в мембранах эритроцитов и концентрации кортизола в плазме крови в норму.
Таким образом, можно предположить, что одними из информативных показателей, которые могут отражать состояние человека при постковидном синдроме, являются - содержание фосфолипидов, концентрация МДА в мембранах эритроцитов и концентрация кортизола в плазме крови.
Для проверки нашего предположения все данные дополнительно были классифицированы непараметрическим контролируемым методом «Дерево принятия решений» в программе R с использованием функции грай (рис. 4).
В результате этого анализа также выявилось две группы. При этом основным показателем, по которому были сформированы группы, оказалось содержание фосфолипидов в мембранах эритроцитов. В дальнейшем, в зависимости от большего или меньшего содержания фосфолипидов, группа продолжает делиться по содержанию МДА в мембранах эритроцитов и кортизола в плазме.
Так, если у 48 % индивидов содержание фосфолипидов меньше 20 %, следует обратить внимание на концентрацию кортизола в плазме крови. Если концентрация кортизола в этой группе больше или равна 593 нмоль/л, то в этом случае у 32 % индивидов все еще могут наблюдаться признаки заболевания. Если же концентрация кортизола меньше или равна 593 нмоль/л, то среди 16 % индивидов, попавших под этот критерий, вероятность, что индивид здоров, составляет 0,14. Тесная взаимосвязь между кортизолом и фосфолипидами подтверждается корреляционными связями -0,58, R=0,49) в исследуемых группах.
Рис. 4. Результаты анализа полученных данных методом «Дерево принятия решений»
Если содержание фосфолипидов более 20 % (наблюдается у 52 % индивидов), дальнейший анализ проводится по концентрации МДА в мембранах эритроцитов. Так, если концентрация МДА в данной группе меньше 20 мкмоль/л, то у 16 % индивидов могут наблюдаться признаки заболевания. Если же концентрация малонового диальдегида больше 20 мкмоль/л, то среди 36 % людей, попадающих под этот критерий, вероятность наличия здорового индивида составляет 0,75. При этом выявлена корреляционная связь (R= -0,61) между фосфолипидами и концентрацией малонового диальдегида в мембранах эритроцитов.
Таким образом, анализ полученных результатов методом «Дерево принятия решений» также подтвердил, что наибольшей информативностью о состоянии людей на поздних стадиях восстановления после COVID-19 обладают такие показатели, как содержание фосфолипидов, концентрация малонового диальдегида в мембранах эритроцитов и кортизола в плазме крови.
Выводы
1. Обнаружена достоверно (p<0,01) более высокая концентрация малонового диальдегида в первой группе переболевших COVID-19 (31,9 ± 2,9 мкмоль/л) и достоверно более низкая (p<0,01) концентрация во второй группе (19,5 ± 1,4 ммоль/л) относительно контроля.
2. Выявлено достоверно низкое (р<0,05) содержание фосфолипидов в мембранах эритроцитов в первой группе переболевших COVID-19 (20 % ± 2 %) по сравнению с контрольной (17 % ± 4 %), а также достоверно высокий (р<0,05) уровень неэтерифицированных жирных кислот в этой же группе (20 % ± 2 %) относительно контрольной (17 % ± 4 %). Достоверных изменений в содержании свободного холестерина, эфиров холестерина и триглицеридов в мембране эритроцитов первой постко-видной группы не выявлено. Не выявлено достоверных изменений и во фракциях липидов мембран эритроцитов и во второй группе переболевших COVID-19.
3. Показана тенденция к более высокой концентрации кортизола в первой группе переболевших COVID-19 (768,54 ± 111,9 нмоль/л) по сравнению с контрольной (685,68 ± 146,57 нмоль/л). Во второй группе переболевших изменений в содержании кортизола по сравнению с контрольной группой не наблюдается (625,83 ± 141,91 нмоль/л).
4. Выявлены корреляционные связи между кортизолом и фосфолипидами (R= -0,58) в первой группе переболевших COVID-19 и во второй исследуемой группе (R=0,49).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кормош Н.Г. Физиологическая роль активных форм кислорода (субклеточный уровень) - взгляд клинициста // Российский биотерапевтический журнал. 2011. Т. 10, № 4. С. 29-35.
2. Cecchini R., Cecchini A.L. SARS-CoV-2 infection pathogenesis is related to oxidative stress as a response to aggression // Med Hypotheses. 2020. №. 143. P. 110102.
3. Ye Q., Wang B., Mao J. The pathogenesis and treatment of the 'Cytokine Storm' in COVID-19 // J. Infect. 2020. Vol. 80, № 6. P. 607-613.
4. Предпосылки к созданию атласа постковидного воспаления как способа персонализированной фармакотерапии, а также прогнозирования и предупреждения органных и системных дисфункций / И.В. Кукес, Ж.М. Сал-маси, К.С. Терновой, А.Н. Казимирский, Т.Е. Обоздинская // Медицинский совет. 2021. № 12. С. 72-88.
5. Роль перекисного окисления липидов, фосфолипазы A2 и апоптоза в механизмах воспалительного повреждения тканей при раневой инфекции в акушерстве / И.А. Верес, П.С. Русакевич, В.П. Кириленко, К.В. Бе-лонович // Военная медицина. 2017. № 3. С. 108-114.
6. Sphingomyelinase-Ceramide-Pathway in COVID-19 Purposes Its Inhibition for Therapeutic Strategies / M. Abusu-khun, M. S. Winkler, S. Pohlmann, O. Moerer, K. Meissner, B. Tampe, H. Hofmann-Winkler, M. Bauer, M. H. Graler, R. A. Claus // Front Immunol. 2021. V. 12, № 6. P. 214-226.
7. Lipid peroxidation as a hallmark of severity in COVID-19 patients / M. Martin-Fernandez, R. Aller, M. Heredia-Rodriguez, E. Gomez-Sanchez, P. Martinez-Paz, H. Gonzalo-Benito, L. Sanchez-de Prada, O. Gorgojo, I. Carnicero-Frutos, E. Tamayo, A. Tamayo-Velasco // Redox Biol. 2021. № 48. P. 102181.
8. Changes in oxidative markers in COVID-19 patients / F. Mehri, A. H. Rahbar, E. T. Ghane, B. Souri, M. Esfahani // Archives of Medical Research. 2021. V. 52, № 8. P. 843-849.
9. Cholesterol in Relation to COVID-19: Should We Care about It? / D. Radenkovic, S. Chawla, M. Pirro, A. Sahebkar, M. Banach // J Clin Med. 2020. Vol. 9, no. 6. P. 1909.
10. Koсar E., Rezen T., Rozman D. Cholesterol, lipoproteins, and COVID-19: Basic concepts and clinical applications // Biochim Biophys Acta Mol Cell Biol Lipids. 2021. V. 1866, № 2. P.158849.
СЕРИЯ БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ
11. Importance of cholesterol for infection of cells by transmissible gastroenteritis virus / X. Ren, J. Glende, J. Yin, C. Schwegmann-Wessels, G. Herrler // Virus Res. 2008. Vol. 137, №2. P. 220-224.
12. Связь между концентрацией триглицеридов плазмы и тяжестью острого респираторного дистресс-синдрома / В.В. Кузьков, Е.В. Фот, А.А. Сметкин, С.А. Комаров, М.Ю. Киров // Общая реаниматология. 2012. Т. 8, № 1. С. 22-25.
13. Alteration in the Lipid Profile and the Desaturases Activity in Patients With Severe Pneumonia by SARS-CoV-2 / I. Perez-Torres, V. Guarner-Lans, E. Soria-Castro, L. Manzano-Pech, A. Palacios-Chavarria, R. R. Valdez-Vazquez, J. G. Dominguez-Cherit, H. Herrera-Bello, H. Castillejos-Suastegui, L. Moreno-Castaneda, G. Alanis-Estrada, F. Hernandez, O. Gonzalez-Marcos, R. Marquez-Velasco, M. E. Soto // Front Physiol. 2021. № 12. P. 667024.
14. Alteration of lipid profile and value of lipids in the prediction of the length of hospital stay in COVID-19 pneumonia patients / C. Qin, H. Minghan, Z. Ziwen, L. Yukun // Food Sci Nutr. 2020. V. 8, № 11. P. 6144-6152.
15. Цветкова М.В., Хирманов В.Н., Зыбина Н.Н. Роль неэтерифицированных жирных кислот в патогенезе сердечно-сосудистых заболеваний // Артериальная гипертензия. 2010. Т. 16, № 1. С. 93-103.
16. Investigation of pituitary functions after acute coronavirus disease 2019 / Е. Urhan, Z. Karaca, G.K. Unuvar, K. Gundogan, K. Unluhizarci // Endocr J. 2022. V. 69, № 6. P.649-658.
17. The Impact of COVID-19 Viral Infection on the Hypothalamic-Pituitary-Adrenal Axis / A.S. Alzahrani, N. Mukhtar, A. Aljomaiah, H. Aljamei, A. Bakhsh, N. Alsudani, T. Elsayed, N. Alrashidi, R. Fadel, E. Alqahtani, H. Raef, M. I. Butt, O. Sulaiman // Endocr Pract. 2021. V. 27, № 2. P. 83-89.
18. Serum cortisol concentration and COVID-19 severity: a systematic review and meta-analysis / N. Amiri-Dashatan, M. Koushki, N. Parsamanesh, H. Chiti // J Investig Med. 2022. V. 70, № 3. P. 766-772.
19. The Role of Anxiety and Cortisol in Outcomes of Patients With Covid-19 / M. Ramezani, L. Simani, E. Karimialavijeh, O. Rezaei, M. Hajiesmaeili, H. Pakdaman // Basic Clin Neurosci. 2020. V. 11, № 2. P. 179-184.
Поступила в редакцию 05.05.2024
Мадера Елена Анатольевна, кандидат биологических наук, доцент кафедры физиологии, клеточной биологии и биотехнологии E-mail: elenamadera18@gmail.com
Вахрушева Софья Васильевна, студент кафедры физиологии, клеточной биологии и биотехнологии E-mail: sofya.v.v@yandex.ru
Шунайлова Надежда Юрьевна, кандидат биологических наук, доцент кафедры физиологии, клеточной биологии и биотехнологии E-mail: shun-nadezhda@yandex.ru
ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет» 426034, Россия, г. Ижевск, ул. Университетская, 1 (корп. 1)
E.A. Madera, S.V. Vakhrusheva, N.Yu. Shunailova
CONTENT OF MALONIDALDEHYDE, LIPID FRACTIONS OF ERYTHROCYTE MEMBRANES AND CORTISOL IN PLASMA AT LATE STAGES OF PATIENTS' RECOVERY AFTER COVID-19
DOI: 10.35634/2412-9518-2024-34-2-167-174
Many studies have noted that, against the background of negative test results for COVID-19, inflammatory processes and metabolic disorders persist for a long time. In this regard, it is important to search for biochemical markers indicating inflammatory processes in the post-Covid period. Thus, one of the markers of inflammation is malondialdehyde (MDA), which can cause disruption of the most important properties and functions of cell membranes. At the same time, inflammatory reactions can be accompanied by increased cortisol levels and shifts in the lipid profile of cell membranes. The results of changes in the listed indicators in patients who had COVID-19 4 months before the start of the study are presented. Data clustering made it possible to identify two study groups. In the first group, similar to the acute phase of the disease, high concentrations of MDA were revealed compared to the control group, significantly high concentrations of cortisol, low content of phospholipids and an increase in the content of fatty acids. This indicates the persistence of signs characteristic of the acute phase of the disease and inflammation. In the second group, the MDA level is at the lower limit of normal, the cortisol concentration is within the physiological norm, and the content of PL and NEFA fractions practically does not differ from the values of the control group, which may indicate recovery of patients in this group. Thus, it can be assumed that the most sensitive and informative indicators are the concentrations of MDA and cortisol, PL and NEFA fractions.
Keywords: Covid-19, malondialdehyde, erythrocyte membrane lipids, cortisol, post-Covid syndrome.
174
E.A. Magepa, C.B. BaxpymeBa, H.to. fflyHafinoBa
REFERENCES
1. Kormosh N.G. [Physiological role of a reactive oxygen species (subcellular level) - clinician viewpoint], in Russian Journal of Biotherapy, 2011, vol. 10, no 4, pp. 29-35 (in Russ.).
2. Cecchini R., Cecchini A.L. SARS-CoV-2 infection pathogenesis is related to oxidative stress as a response to aggression, in Med Hypotheses, 2020, no. 143, p. 110102.
3. Ye Q., Wang B., Mao J. The pathogenesis and treatment of the 'Cytokine Storm&apos; in COVID-19, in J. Infect, 2020, vol. 80, no. 6, pp. 607-613.
4. Kukes I.V., Salmasi J.M., Ternovoi K.S., Kazimirsky A.N. [Prerequisites for the creation of an atlas of postcovid inflammation as a way of personalized pharmacotherapy, as well as predicting and preventing organ and systemic dysfunctions], in Meditsinskiy sovet, 2021, no. 12, pp. 72-88 (in Russ.).
5. Veres I.A., Rusakevich, P.S., Kirilenko, V.P., Belonovich, K.V. [The role of lipide peroxidation, phospholipase A2 and apoptosis in the mechanisms of inflammatory damage of tissues in the wound infection in obstetrics], in Voen-naya meditsina, 2017, no 3, pp. 108-114 (in Russ.).
6. Abusukhun M., Winkler M.S., Pohlmann S., Moerer O. and et. al. Activation of Sphingomyelinase-Ceramide-Pathway in COVID-19 Purposes Its Inhibition for Therapeutic Strategies, in Front Immunol, 2021, vol. 12, no. 6, pp. 214-226.
7. Martin-Fernandez M., Aller R., Heredia-Rodriguez M., Gomez-Sanchez E. and et. al. Lipid peroxidation as a hallmark of severity in COVID-19 patients, in Redox Biol, 2021, no. 48, p. 102181.
8. Mehri F., Rahbar A. H., Ghane E. T., Souri B., Esfahani M. Changes in oxidative markers in COVID-19 patients, in Archives of Medical Research, 2021, vol. 52, no. 8, pp. 843-849.
9. Radenkovic D., Chawla S., Pirro M., Sahebkar A., Banach M. Cholesterol in Relation to COVID-19: Should We Care about It?, in J Clin Med, 2020, vol. 9, no. 6, p. 1909.
10. Kocar E., Rezen T., Rozman D. Cholesterol, lipoproteins, and COVID-19: Basic concepts and clinical applications, in Biochim Biophys Acta Mol Cell Biol Lipids, 2021, vol. 1866, no. 2, p. 158849.
11. Ren X, Glende J, Yin J, Schwegmann-Wessels C, Herrler G. Importance of cholesterol for infection of cells by transmissible gastroenteritis virus, in Virus Res, 2008, vol. 137, no. 2, pp. 220-224.
12. Kuzkov V.V., Fot E.V., Smetkin A.A., Komarov S.A., Kirov M. Yu. [The relationship between the plasma triglyceride concentration and the severity of acute respiratory distress syndrome], in General Reanimatology, 2012, vol. 8, no. 1, pp. 22-25 (in Russ.).
13. Perez-Torres I., Guarner-Lans V., Soria-Castro E., Manzano-Pech L. and et. al. Alteration in the Lipid Profile and the Desaturases Activity in Patients With Severe Pneumonia by SARS-CoV-2, in Front Physiol, 2021, no.12, p. 667024.
14. Qin C., Minghan H., Ziwen Z., Yukun L. Alteration of lipid profile and value of lipids in the prediction of the length of hospital stay in COVID-19 pneumonia patients, in Food Sci Nutr, 2020, vol. 8, no. 11, pp.6144-6152.
15. Tsvetkova M.V., Khirmanov V.N., Zybina N.N. [The role of nonesterified fatty acids in pathogenesis of cardiovascular diseases], in Arterial Hypertension, 2010, vol. 16, no. 1, pp. 93-103 (in Russ.).
16. Urhan E., Karaca Z., Unuvar G. K., Gundogan K., Unluhizarci K. Investigation of pituitary functions after acute coronavirus disease 2019, in Endocr J, 2022, vol. 69, no. 6, pp. 649-658.
17. Alzahrani A.S., Mukhtar N., Aljomaiah A., Aljamei H. and et. al. The Impact of COVID-19 Viral Infection on the Hypothalamic-Pituitary-Adrenal Axis, in Endocr Pract, 2021, vol. 27, no. 2, pp. 83-89.
18. Amiri-Dashatan N., Koushki M., Parsamanesh N., Chiti H. Serum cortisol concentration and COVID-19 severity: a systematic review and meta-analysis, in JInvestigMed, 2022, vol. 70, no. 3, pp. 766-772.
19. Ramezani M., Simani L., Karimialavijeh E., Rezaei O. and et. al. The Role of Anxiety and Cortisol in Outcomes of Patients With Covid-19, in Basic Clin Neurosci, 2020, vol. 11, no. 2, pp. 179-184.
Received 05.05.2024
Madera E.A., Candidate of Biology, Associate Professor of the Department of physiology, cell biology and biotechnology E-mail: elenamadera18@gmail.com
Vakhrusheva S.V., Student of the Department of physiology, cell biology and biotechnology E-mail: sofya.v.v@yandex.ru
Shunailova N.Yu., Candidate of Biology, Associate Professor of the Department of physiology, cell biology and biotechnology E-mail: shun-nadezhda@yandex.ru
Udmurt State University
Universitetskaya st., 1/1, Izhevsk, Russia, 426034
