Russian Journal of ImmunologyRussian Journal of ImmunologyРоссийский иммунологический журнал1028-72212782-7291Russian Society of Immunology1698910.46235/1028-7221-16989-DNCSHORT COMMUNICATIONSКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯShort CommunicationDoes novel coronavirus infection increase the risk of chronic systemic hyperinflammation and low-grade systemic inflammation in patients with pulmonary tuberculosis?Повышает ли новая коронавирусная инфекция риск развития хронического системного гипервоспаления и низкоинтенсивного системного воспаления у пациентов с туберкулезом легких?SabadashE. V.СабадашЕлена Венидиктовна
Russian Federation

PhD (Medicine), Head, Research and Clinical Laboratory of Combined Socially Significant Diseases

к.м.н., заведующая научно-клинической лабораторией сочетанных социально-значимых заболеваний

jazhur@mail.ruZhuravlevaY. A.ЖуравлеваЮлия Александровна
Russian Federation

PhD (Biology), Senior Research Associate, Laboratory of Inflammation Immunology

к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории иммунологии воспаления

jazhur@mail.ruSkornyakovS. N.СкорняковСергей Николаевич
Russian Federation

PhD, MD (Medicine), Head, Research Department

д.м.н., заведующий научным отделом

jazhur@mail.ruGusevE. Y.ГусевЕвгений Юрьевич
Russian Federation

PhD, MD (Medicine), Professor, Head, Laboratory of Inflammation Immunology

д.м.н., профессор, заведующий лабораторией иммунологии воспаления

jazhur@mail.ruZotovaN. V.ЗотоваНаталья Владимировна
Russian Federation

PhD (Biology), Senior Research Associate, Laboratory of Inflammation Immunology

к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории иммунологии воспаления

jazhur@mail.ruErshovaA. V.ЕршоваАнастасия Викторовна
Russian Federation

PhD (Biology), Research Associate, Research Department of Microbiology and Preclinical Research

к.б.н., научный сотрудник научно-исследовательского отдела микробиологии и доклинических исследований

jazhur@mail.ruYarkievaA. A.ЯркиеваАйгуль Айдаровна
Russian Federation

Medical Resident, Department of Infectious Diseases, Phthisiology and Pulmonology

ординатор кафедры инфекционных болезней, фтизиатрии и пульмонологии

jazhur@mail.ruUral Research Institute of Phthisiopulmonology, Branch of the National Medical Research Center for Phthisiopulmonology and Infectious DiseasesУральский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии – филиал ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр фтизиопульмонологии и инфекционных заболеваний» Министерства здравоохранения РФInstitute of Immunology and Physiology, Ural Branch, Russian Academy of SciencesФГБУН «Институт иммунологии и физиологии» Уральского отделения Российской академии наукUral State Medical UniversityФГБОУ ВО «Уральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ2212202428165721505202431072024Copyright ©; 2024, Sabadash E.V., Zhuravleva Y.A., Skornyakov S.N., Gusev E.Y., Zotova N.V., Ershova A.V., Yarkieva A.A.Copyright ©; 2024, Сабадаш Е.В., Журавлева Ю.А., Скорняков С.Н., Гусев Е.Ю., Зотова Н.В., Ершова А.В., Яркиева А.А.2024Sabadash E.V., Zhuravleva Y.A., Skornyakov S.N., Gusev E.Y., Zotova N.V., Ershova A.V., Yarkieva A.A.Сабадаш Е.В., Журавлева Ю.А., Скорняков С.Н., Гусев Е.Ю., Зотова Н.В., Ершова А.В., Яркиева А.А.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://rusimmun.ru/jour/article/view/16989

The development of new coronavirus infectious disease (COVID-19) is associated with an increase in the pro-inflammatory and pro-thrombotic potential of microvascular endothelium. A specific feature of SARS-CoV-2 infection is the post-COVID syndrome that is characterised by long-term impairment of various organs and systems. The immune pathogenesis of post-COVID syndrome in patients with pulmonary tuberculosis requires special attention due to their baseline pro-inflammatory status. The objective of this study was to evaluate the effect of novel coronavirus infection on the risk of chronic systemic hyper-inflammation and low-grade systemic inflammation in patients with pulmonary tuberculosis.

Two main groups consisted of patients with pulmonary tuberculosis who had survived COVID-19 (mild form) 3 months ago, or at earlier terms, including the subjects with post-COVID symptoms and those free of these symptoms. The comparison group included patients with pulmonary tuberculosis without a history of COVID-19. The control group was presented by healthy blood donors. Concentrations of IL-6, IL-10, tumor necrosis factor alpha (TNFá), D-dimers, troponin I, cortisol, and endothelin I (ET-I) were measured in patients’ plasma by immunoassay technique. On the basis of these markers, we calculated integral indices of systemic inflammatory response (SIR) – the levels of reactivity (RL), and chronic systemic hyper-inflammation (ChSI). Low-grade systemic inflammation (LGSI) was diagnosed in absence of ChSI, but in cases of simultaneous increase of D-dimer levels > 250 ng/ml and ET-I levels > 90 pg/ml in the patient.

The most prevalent symptoms of post-COVID in patients with pulmonary tuberculosis were tachycardia, arthralgia, and chronic fatigue syndrome, which correspond to the population-wide data. By all empirical parameters, the groups of tuberculosis patients were comparable to each other (p > 0.05) and significantly differed from control group. However, evaluation of integral indexes is more crucial for assessing the ‘systemic’ origin of the process. Thus, 23-50% of patients with pulmonary tuberculosis developed subcritical SIR (RL = 1-2), being a feature of ChSI in 7.1-13.6% of cases (both in COVID-19 reconvalescents and non-COVID-19 patients). Meanwhile, all patient groups did not show significant difference in the frequency of LGSI and endothelial dysfunction (p > 0.05). However, there was a trend towards an increase of these scores in the following sequence: tuberculosis without COVID-19 – tuberculosis + COVID-19 – tuberculosis + COVID-19 + post-COVID syndrome.

Most patients with pulmonary tuberculosis are not characterized by the development of chronic systemic hyperinflammation. LGSI is the most probable feature of general pathology in tuberculosis infection. Tuberculosis infection sufficiently contributes to the development of LGSI, since the frequency and severity of LGSI and its individual manifestations are independent on the new coronavirus infection and signs of post-COVID syndrome.

Развитие новой коронавирусной инфекции сопровождается повышением провоспалительного и протромботического потенциала эндотелия микрососудов. Отличительной особенностью инфекции SARS-CoV-2 является развитие постковидного синдрома, характеризующегося долгосрочными нарушениями со стороны различных органов и систем. Особого внимания заслуживает иммунопатогенез последствий перенесенной новой коронавирусной инфекции у пациентов с туберкулезом легких ввиду наличия у них фонового провоспалительного статуса. Цель исследования – проанализировать влияние новой коронавирусной инфекции на вероятность развития хронического системного гипервоспаления и низкоинтенсивного системного воспаления у пациентов с туберкулезом легких.

Две основные группы составили пациенты с туберкулезом легких, перенесшие COVID-19 (в легкой форме) 3 месяца назад и ранее: имеющие симптомы постковидного синдрома и не имеющие данных симптомов. В группу сравнения вошли пациенты с туберкулезом легких, не имеющие в анамнезе COVID-19. Контрольную группу составили здоровые доноры крови. У пациентов в плазме крови методом иммуноферментного анализа измеряли концентрации IL-6, IL-10, фактора некроза опухоли альфа (TNFá), D-димеров, тропонина I, кортизола, эндотелина I (ЕТ-I). На основании этих маркеров рассчитывали интегральные показатели системной воспалительной реакции (СВР) – уровень реактивности (УР) – и хронического системного гипервоспаления (ХрСВ). При отсутствии ХрСВ, но при одновременном наличии уровня D-димеров > 250 нг/мл и уровне ЕТ-I > 90 пг/мл у пациента регистрировали низкоинтенсивное системное воспаление (НИСВ).

У пациентов с туберкулезом легких среди симптомов постковидного синдрома наиболее часто отмечались тахикардия, артралгии, критерии синдрома хронической усталости, что в целом согласуется с общепопуляционными данными. По всем эмпирическим показателям группы пациентов с туберкулезом были сопоставимы между собой (p > 0,05) и статистически значимо отличались от контроля. Однако более принципиальное значение для оценки «системности» процесса имеет расчет интегральных показателей. Так, у 23-50% пациентов с туберкулезом легких развивалась некритическая СВР (УР = 1-2), которая являлась проявлением ХрСВ в 7,1-13,6% случаев (как у реконвалесцентов COVID-19, так и у пациентов, не перенесших COVID-19). В то же время по частоте развития НИСВ и эндотелиальной дисфункции группы пациентов с туберкулезом статистически значимо не отличались (p > 0,05), однако наблюдалась тенденция к росту этих показателей в ряду: туберкулез без COVID-19 – туберкулез + COVID-19 – туберкулез + COVID-19 + симптомы постковидного синдрома.

Для большинства пациентов с туберкулезом легких не характерно развитие хронического системного гипервоспаления. Наиболее вероятным типовым патологическим процессом при туберкулезной инфекции является НИСВ. При этом наибольший вклад в развитие НИСВ вносит туберкулезная инфекция, поскольку частота и выраженность НИСВ и его отдельных признаков не зависят от перенесенной новой коронавирусной инфекции и наличия симптомов постковидного синдрома.

chronic systemic inflammationlow-grade systemic inflammationtuberculosisCOVID-19post-COVID syndromeendothelial dysfunctionхроническое системное гипервоспалениенизкоинтенсивное системное воспалениетуберкулезCOVID-19постковидный синдромэндотелиальная дисфункцияПравительство РФGovernment of the Russian Federation122030100396-9Правительство РФGovernment of the Russian Federation122020900136-4Власов Т.Д., Нестерович И.И., Шиманьски Д.А. Эндотелиальная дисфункция: от частного к общему. Возврат к «старой парадигме»? // Регионарное кровообращение и микроциркуляция, 2019. Т. 8, № 2. С. 19-27. [Vlasov T.D., Nesterovich I.I., Shimanski D.A. Endothelial Dysfunction: from the Particular to the General. Return to the “Old Paradigm”? Regionarnoe krovoobrashchenie i mikrotsirkulyatsiya = Regional Hemodynamics and Microcirculation, 2019, Vol. 18, no. 2, pp. 19-27. (In Russ.)]Добрынина М.А., Зурочка А.В., Комелькова М.В., Зурочка В.А., Праскурничий Е.А., Рябова Л.В., Сарапульцев А.П. Изменения врожденных факторов иммунной системы по данным изучения иммунной системы периферической крови у постковидных пациентов // Инфекция и иммунитет, 2023. Т. 13, № 5. C. 864-872. [Dobrynina M.A., Zurochka A.V., Komelkova M.V., Zurochka V.A., Praskurnichiy E.A., Ryabova L.V., Sarapultsev A.P. Alteration in innate immune cues assessed by analyzing peripheral blood immune system in post-COVID patients. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2023, Vol. 13, no. 5, pp. 864-872. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-AII-9641.Мухоморова Л.В., Вельков В.В. Постковидный синдром – длинный КОВИД. Патофизиология, риски, биомаркеры, диагноз, прогноз // Лабораторная и клиническая медицина. Фармация, 2022. Т. 2, № 3. С. 57-64. [Mukhomorova L.V., Velkov V.V. Postcovid syndrome – long COVID. Pathophysiology, risks, biomarkers, diagnosis, prognosis . Laboratornaya i klinicheskaya meditsina. Farmatsiya = Laboratory and Clinical Medicine. Pharmacy, 2022, Vol. 2, no. 3, pp. 57-64. (In Russ.)]Сабадаш Е.В., Скорняков С.Н., Медвинский И.Д., Красноборова С.Ю., Бурылова Е.А., Телицина Э.В. Оптическая когерентная томография: новые возможности выявления доклинической патологии органа зрения у пациентов с ВИЧ-инфекцией и туберкулезом // Туберкулёз и болезни лёгких, 2021. Т. 99, № 4. С. 44-50. [Sabadash E.V., Skornyakov S.N., Medvinskiy I.D., Krasnoborova S.Yu., Burylova E.А., Telitsina E.V. Optical coherence tomography: new opportunities for detecting preclinical vision disorders in patients with HIV infection and tuberculosis. Tuberkulioz i bolezni liogkikh = Tuberculosis and Lung Diseases, 2021, Vol. 99, no. 4, pp. 44-50 (In Russ.)]Amaral E.P., Vinhaes C.L., Oliveira-de-Souza D., Nogueira B., Akrami K.M., Andrade B.B. The interplay between systemic inflammation, oxidative stress, and tissue remodeling in tuberculosis. Antioxid. Redox Signal., 2021, Vol. 34, no. 6, pp. 471-485.González-Domenech C.M., Pérez-Hernández I., Gómez-Ayerbe C., Viciana Ramos I., Palacios-Muñoz R., Santos J. A pandemic within other pandemics. When a multiple infection of a host occurs: SARS-CoV-2, HIV and Mycobacterium tuberculosis. Viruses, 2021, Vol. 13, no. 5, 931. doi: 10.3390/v13050931.Gusev E., Zhuravleva Y. Inflammation: A new look at an old problem. Int. J. Mol. Sci., 2022, Vol. 23, no. 9, 4596. doi: 10.3390/ijms23094596.Jensterle M., Herman R., Janež A., Mahmeed W.A., Al-Rasadi K., Al-Alawi K., Banach M., Banerjee Y., Ceriello A., Cesur M., Cosentino F., Galia M., Goh S.Y., Kalra S., Kempler P., Lessan N., Lotufo P., Papanas N., Rizvi A.A., Santos R.D., Stoian A.P., Toth P.P., Viswanathan V., Rizzo M. The Relationship between COVID-19 and hypothalamic–pituitary–adrenal axis: a large spectrum from glucocorticoid insufficiency to excess – the CAPISCO International Expert Panel. Int. J. Mol. Sci., 2022, Vol. 23, no. 13, 7326. doi: 10.3390/ijms23137326.Kervevan J., Staropoli I., Slama D., Jeger-Madiot R., Donnadieu F., Planas D., Pietri M.P., Loghmari-Bouchneb W., Alaba Tanah M., Robinot R., Boufassa F., White M., Salmon-Ceron D., Chakrabarti L.A. Divergent adaptive immune responses define two types of long COVID. Front. Immunol., 2023, Vol. 14, 1221961. doi: 10.3389/fimmu.2023.1221961.Kopp L., Schweinlin A., Tingö L., Hutchinson A.N., Feit V., Jähnichen T., Lehnert K., Vetter W., Rings A., Jensen M.G., Brummer R.J., Bischoff S.C. Potential modulation of inflammation and physical function by combined probiotics, omega-3 supplementation and vitamin D supplementation in overweight/obese patients with chronic low-grade inflammation: a randomized, placebo-controlled trial. Int. J. Mol. Sci., 2023, Vol. 24, no. 10, 8567. doi: 10.3390/ijms24108567.Ramakrishnan R.K., Kashour T., Hamid Q., Halwani R., Tleyjeh I.M. Unraveling the mystery surrounding post-acute sequelae of COVID-19. Front. Immunol., 2021, Vol. 12, 686029. doi: 10.3389/fimmu.2021.686029.Stein S.R., Ramelli S.C., Grazioli A., Chung J.Y., Singh M., Yinda C.K., Winkler C.W., Sun J., Dickey J.M., Ylaya K., Ko S.H., Platt A.P., Burbelo P.D., Quezado M., Pittaluga S., Purcell M., Munster V.J., Belinky F., Ramos-Benitez M.J., Boritz E.A., Lach I.A., Herr D.L., Rabin J., Saharia K.K., Madathil R.J., Tabatabai A., Soherwardi S., McCurdy M.T., NIH COVID-19 Autopsy Consortium, Peterson K.E., Cohen J.I., de Wit E., Vannella K.M., Hewitt S.M., Kleiner D.E., Chertow D.S. SARS-CoV-2 infection and persistence in the human body and brain at autopsy. Nature, 2022, Vol. 612, no. 7941, pp. 758-763.Sunada N., Honda H., Nakano Y., Yamamoto K., Tokumasu K., Sakurada Y., Matsuda Y., Hasegawa T., Otsuka Y., Obika M., Hanayama Y., Hagiya H., Ueda K., Kataoka H., Otsuka F. Hormonal trends in patients suffering from long COVID symptoms. Endocr. J., 2022, Vol. 69, no. 10, pp. 1173-1181.Xu S.W., Ilyas I., Weng J.P. Endothelial dysfunction in COVID-19: an overview of evidence, biomarkers, mechanisms and potential therapies. Acta Pharmacol. Sin., 2023, Vol. 44, no. 4, pp. 695-709.Zotova N., Zhuravleva Y., Chereshnev V., Gusev E. Acute and chronic systemic inflammation: features and differences in the pathogenesis, and integral criteria for verification and differentiation. Int. J. Mol. Sci., 2023, Vol. 24, no. 2, 1144. doi: 10.3390/ijms24021144.