Russian Journal of ImmunologyRussian Journal of ImmunologyRussian Journal of Immunology1028-72212782-7291Russian Society of Immunology1739310.46235/1028-7221-17393-OTIImmunological readings in ChelyabinskИммунологические чтения в ЧелябинскеUnknownON THE ISSUE OF NEUROINFLAMMATION IN SEVERE COMMUNITY-ACQUIRED PNEUMONIAК ВОПРОСУ О НЕЙРОВОСПАЛЕНИИ ПРИ ВНЕБОЛЬНИЧНОЙ ПНЕВМОНИИ ТЯЖЕЛОГО ТЕЧЕНИЯhttps://orcid.org/0000-0001-8343-2981KnyazenkoPavel A.КнязенкоПавел Александрович
Russian Federation

PhD student in the specialty 3.2.7. Immunology

аспирант 2-го года обучения специальности 3.2.7. Иммунология ФГБОУ ВО ТГМУ Минздрава России

pknyazenko@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0008-9261-1322BakhtinaEvgenia V.БахтинаЕвгения Владимировна
Russian Federation

Assistant of the Department of Normal and Pathological Physiology

ассистент кафедры нормальной и патологической физиологии

bakhtina.ev@tgmu.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9401-10232056-6615KostiushkoAnna V.КостюшкоАнна Валерьевна
Russian Federation

Candidate of Medical Sciences, Associate Professor, Department of Normal and Pathological Physiology

канд. мед. наук, доцент, доцент кафедры нормальной и патологической физиологии ФГБОУ ВО ТГМУ Минздрава России

kostyushko.av@tgmu.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5846-851X3661-5026MarkelovaElena V.МаркеловаЕлена Владимировна
Russian Federation

PhD, MD (Medicine), Professor, Head, Department of Normal and Pathological Physiology

д.м.н., профессор, заведующая кафедрой нормальной и патологической физиологии

markev2010@mail.ruFederal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Pacific State Medical University" of the Ministry of Health of the Russian Federation Department of Normal and Pathological PhysiologyФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тихоокеанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации Кафедра нормальной и патологической физиологии170620261503202616062026Copyright ©; , Knyazenko P.A., Bakhtina E.V., Kostiushko A.V., Markelova E.V.Copyright ©; , Князенко П.А., Бахтина Е.В., Костюшко А.В., Маркелова Е.В.Knyazenko P.A., Bakhtina E.V., Kostiushko A.V., Markelova E.V.Князенко П.А., Бахтина Е.В., Костюшко А.В., Маркелова Е.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://rusimmun.ru/jour/article/view/17393

Introduction. ommunity-acquired pneumonia (CAP) continues to represent a significant medical and social burden, remaining a common cause of adult hospitalization, temporary disability, and adverse outcomes. Severe CAP poses a particular clinical challenge, as local lung inflammation rapidly becomes systemic, leading to severe hypoxemia, respiratory failure, and the need for intensive care. The severe course of CAP is associated with systemic inflammation and may involve neuroimmune effects, potentially reflected by circulating neuroproteins. Aim of the Study. The aim of this study was to evaluate the levels and dynamics of serum S100B, brain-derived neurotrophic factor (BDNF), and neuron-specific enolase (NSE) in patients with CAP and their association with clinical indicators of severe disease. Materials and Methods. A comparative observational study was conducted, including 51 hospitalized patients with CAP. Patients were divided into two groups: severe CAP (n=24) and moderate CAP (n=27). Severe CAP was defined by the presence of the following clinical criteria: hospitalization in the Intensive Care Unit (ICU), septic state, respiratory failure, or obstructive syndrome. Blood samples were collected on days 1, 3, 6, 9, and 12. Concentrations of S100B, BDNF, and NSE were measured using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) with commercial kits. Statistical analysis involved reporting data as Median [Interquartile Range] (Me [Q1;Q3]), using the Mann-Whitney U test for intergroup comparisons, and the Wilcoxon signed-rank test for paired comparisons; p<0.05 was considered statistically significant. Results. On day 1, no significant differences were observed between the groups for S100B, BDNF, and NSE levels. Over time, S100B levels were higher in the severe CAP group on days 3 and 6. In the moderate CAP group, a decrease in S100B was noted from day 1 to day 3 (n=18; p=0.024). No significant differences were found for BDNF; however, on day 3, a trend towards higher values was observed in the moderate CAP group (p=0.056). Intergroup differences for NSE were not significant on days 1–6; however, an increase in NSE was observed from day 1 to day 6 in the severe CAP group (n=17; p=0.009). The most consistent finding in severe CAP was an elevation of S100B on days 3–6, highlighting the informative value of dynamic monitoring of this marker during the early hospitalization period. Conclusions. The findings should be considered preliminary and require confirmation in a larger cohort with more comprehensive dynamics and linkage to clinical endpoints to clarify the role of neuroproteins in the comprehensive assessment of CAP severity.

Введение. Внебольничная пневмония (ВП) сохраняет значимое медико-социальное бремя, она остается одной из частых причин госпитализации взрослых, временной утраты трудоспособности и неблагоприятных исходов. Особую клиническую проблему представляет тяжелая ВП, когда локальное воспаление в легких быстро приобретает системный характер, сопровождается выраженной гипоксемией, развитием дыхательной недостаточности и потребностью в интенсивной терапии. Тяжёлое течение ВП сопровождается системным воспалением и может включать нейроиммунные эффекты, потенциально отражаемые циркулирующими нейробелками. Цель исследования - оценить уровни и динамику сывороточных S100B, нейротрофический фактор мозга (BDNF), нейрон-специфическая енолаза (NSE) у пациентов с ВП и их связь с клиническими признаками тяжёлого течения. Материалы и методы. Проведено сравнительное наблюдательное исследование. В анализ включён 51 госпитализированный пациент с ВП. Сформированы группы - тяжёлая ВП (n=24) и ВП средней тяжести (n=27). Тяжелое течение фиксировали при наличии следующих клинических признаков – госпитализация в ОРИТ, наличие септического состояния, наличие дыхательной недостаточности, наличие обструктивного синдрома. Забор крови выполняли на 1/3/6/9/12-е сутки. Концентрации S100B, BDNF и NSE определяли методом иммуноферментного анализа (коммерческие наборы). Статистический анализ - Me [Q1;Q3], Манна–Уитни; для парных сравнений использовали критерий Вилкоксона; p<0,05. Результаты. На 1-е сутки различий между группами по S100B, BDNF и NSE не выявлено. В динамике уровни S100B были выше при тяжёлой ВП на 3-и и 6-е сутки. В группе ВП средней тяжести отмечено снижение S100B от 1-х к 3-м суткам (n=18; p=0,024). По BDNF значимых различий не получено; на 3-и сутки отмечалась тенденция к более высоким значениям при ВП средней тяжести (p=0,056). По NSE межгрупповые различия на 1–6-е сутки не достигнуты, однако в группе тяжёлой ВП выявлено увеличение NSE от 1-х к 6-м суткам (n=17; p=0,009). Наиболее воспроизводимым отличием при тяжёлой ВП является повышение S100B на 3–6-е сутки, что подчёркивает информативность динамического мониторинга этого маркера в раннем госпитальном периоде. Выводы. Полученные результаты следует рассматривать как предварительные и требующие подтверждения на расширенной когорте с более полной динамикой и привязкой к клиническим конечным точкам для уточнения места нейробелков в комплексной оценке тяжести ВП.

community-acquired pneumoniasevere courseneuroinflammationneuroproteinsS100BBDNFNSE.внебольничная пневмониятяжёлое течениенейровоспалениенейротрофический фактор мозганейрон-специфическая енолазанейропептид S100B.Chu C., Artis D., Chiu I. M. Neuro-immune Interactions in the Tissues // Immunity. – 2020. – Vol. 52, № 3. – P. 464–474. – DOI: 10.1016/j.immuni.2020.02.017.Dantzer R. Neuroimmune interactions: from the brain to the immune system and vice versa // Physiological Reviews. – 2018. – Vol. 98. – P. 477–504. – DOI: 10.1152/physrev.00039.2016.Dolmatova EV, Wang K, Mandavilli R, Griendling KK. The effects of sepsis on endothelium and clinical implications. Cardiovasc Res. 2021 Jan 1;117(1):60-73. doi: 10.1093/cvr/cvaa070. PMID: 32215570; PMCID: PMC7810126.Fan W., Gui B., Zhou X., Li L., Chen H. A narrative review on lung injury: Mechanisms, biomarkers, and monitoring // Critical Care. – 2024. – Vol. 28, № 1. – P. 352. – DOI: 10.1186/s13054-024-05149-x.Hernández-Ortega K., Canul-Euan A. A., Solis-Paredes J. M., Borboa-Olivares H., Reyes-Muñoz E., Estrada-Gutierrez G., Camacho-Arroyo I. S100B actions on glial and neuronal cells in the developing brain: an overview // Frontiers in Neuroscience. – 2024. – Vol. 18. – Article 1425525. – DOI: 10.3389/fnins.2024.1425525.Kempuraj D., Dourvetakis K. D., Cohen J., Valladares D. S., Joshi R. S., Kothuru S. P., Anderson T., Chinnappan B., Cheema A. K., Klimas N. G., Theoharides T. C. Neurovascular unit, neuroinflammation and neurodegeneration markers in brain disorders // Frontiers in Cellular Neuroscience. – 2024. – Vol. 18. – Article 1491952. – DOI: 10.3389/fncel.2024.1491952.Metlay J.P., Waterer G.W., Long A.C., Anzueto A., Brozek J., Crothers K., et al. Diagnosis and treatment of adults with community-acquired pneumonia. An official clinical practice guideline of the American Thoracic Society and Infectious Diseases Society of America // Am J Respir Crit Care Med. – 2019. – Vol. 200. – P. e45–e67. – DOI: 10.1164/rccm.201908-1581ST.Michetti F., Clementi M. E., Di Liddo R., Valeriani F., Ria F., Rende M., Di Sante G., Romano Spica V. The S100B Protein: A Multifaceted Pathogenic Factor More Than a Biomarker // International Journal of Molecular Sciences. – 2023. – Vol. 24. – Article 9605. – DOI: 10.3390/ijms24119605.Niederman M.S., Torres A. Severe community-acquired pneumonia // European Respiratory Review. – 2022. – Vol. 31, № 166. – P. 220123. DOI: 10.1183/16000617.0123-2022.Numakawa T., Kajihara R. The Role of Brain-Derived Neurotrophic Factor as an Essential Mediator in Neuronal Functions and the Therapeutic Potential of Its Mimetics for Neuroprotection in Neurologic and Psychiatric Disorders // Molecules. – 2025. – Vol. 30. – Article 848. – DOI: 10.3390/molecules30040848.Piljan M., Celier A., Vellieux G., Pecot I., Wicky P. H., Jaquet P., Manceau H., Bouadma L., de Montmollin E., Varnet O., Timsit J. F., Peoc'h K., Sonneville R. Serum NSE and EEG sleep figures for prognostication of short-term outcomes in adults with severe COVID-19 pneumonia: a prospective single-center study // Scientific Reports. – 2025. – Vol. 15. – No. 1. – Article 40452. – DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-41038-9.Sochal M., Ditmer M., Gabryelska A., Białasiewicz P. The Role of Brain-Derived Neurotrophic Factor in Immune-Related Diseases: A Narrative Review // Journal of Clinical Medicine. – 2022. – Vol. 11. – Article 6023. – DOI: 10.3390/jcm11206023.Swenson K.E., Swenson E.R. Pathophysiology of acute respiratory distress syndrome and COVID-19 lung injury // Crit. Care Clin. – 2021. – Vol. 37, № 4. – P. 749–776. – DOI: 10.1016/j.ccc.2021.05.003.Torres A., Cillóniz C., Niederman M.S., Menéndez R., Chalmers J.D., Wunderink R.G., van der Poll T. Pneumonia // Nature Reviews Disease Primers. – 2021. – Vol. 7, № 1. – Article 25. – DOI: 10.1038/s41572-021-00259-0.Tsoumani E., Carter J.A., Salomonsson S., Stephens J.M., Bencina G. Clinical, economic, and humanistic burden of community-acquired pneumonia in Europe: a systematic literature review // Expert Review of Vaccines. – 2023. – Vol. 22, № 1. – P. 876–884. DOI: 10.1080/14760584.2023.2261785.Viasus D., Del Rio-Pertuz G., Simonetti A. F., Garcia-Vidal C., Acosta-Reyes J., Garavito A., Carratalà J. Biomarkers for predicting short-term mortality in community-acquired pneumonia: a systematic review and meta-analysis // Journal of Infection. — 2016. — Vol. 72, No. 3. — P. 273–282. — DOI: 10.1016/j.jinf.2016.01.002.