mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-PIE-2755mimmun-2755Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯSHORT COMMUNICATIONSПлеотропные иммуномодулирующие эффекты пептида Arginyl-alpha-Aspartyl-Lysyl-Valyl-Tyrosyl-Arginine на различные субпопуляции нейтрофильных гранулоцитов и их фенотип у пациентов с COVID-19 в экспериментальной системе in vitroPleiotropic immunomodulating effects of peptide Arginyl-alpha-Aspartyl-Lysyl-Valyl-Tyrosyl-Arginine on various subsets of neutrophilic granulocytes and their phenotype in patients with COVID-19 in vitrohttps://orcid.org/0000-0003-3062-7595ГородинВ. Н.GorodinV. N.

Городин В.Н. – д.м.н., профессор, заведующий кафедрой инфекционных болезней и эпидемиологии ФПК и ППС 

г. Краснодар

Gorodin V.N., PhD, MD (Medicine), Professor, Head, Department of Infectious Diseases and Epidemiology of FAT and PRS 

Krasnodar

vgorodin@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6407-6598МатушкинаВ. А.MatushkinaV. A.

Матушкина В.А. – ассистент кафедры инфекционных болезней и эпидемиологии факультета повышения квалификации и профессиональной переподготовки специалистов 

г. Краснодар

Matushkina V.A., Assistant Professor, Department of Infectious Diseases and Epidemiology of the Faculty of Professional Development and Professional Retraining of Specialists 

Krasnodar

lm.mva@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1912-2038ЧапуринаВ. Н.ChapurinaV. N.

Чапурина В.Н. – ассистент кафедры клинической иммунологии, аллергологии и лабораторной диагностики ФПК и ППС 

г. Краснодар

Chapurina V.N., Assistant Professor, Department of Clinical Immunology, Allergology and Laboratory Diagnostics of FAT and PRS 

Krasnodar

pavlenkoevi2016@yandex.ruМеняйлоА. И.MenyailoA. I.

Меняйло А.И. – ассистент кафедры инфекционных болезней и эпидемиологии ФПК и ППС 

г. Краснодар

Menyailo A.I., Assistant Professor, Department of Infectious Diseases and Epidemiology of FAT and PRS 

Krasnodar

menyaylo_77@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9604-5806КовалеваС. В.KovalevaS. V.

Ковалева С.В. – д.м.н., доцент кафедры клинической иммунологии, аллергологии и лабораторной диагностики ФПК и ППС 

г. Краснодар

Kovaleva S.V., PhD, MD (Medicine), Associate Professor, Department of Clinical Immunology, Allergology and Laboratory Diagnostics of FAT and PRS 

Krasnodar

3483335@mail.ruДыдышкоЕ. И.DydyshkoE. I.

Дыдышко Е.И. – к.м.н., доцент кафедры клинической иммунологии, аллергологии и лабораторной диагностики ФПК и ППС 

г. Краснодар

Dydyshko E.I., PhD (Medicine), Associate Professor, Department of Clinical Immunology, Allergology and Laboratory Diagnostics of FAT and PRS 

Krasnodar

vochka@rambler.ruФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФРоссияKuban State Medical UniversityRussian Federation202301062023254815822Copyright © Городин В.Н., Матушкина В.А., Чапурина В.Н., Меняйло А.И., Ковалева С.В., Дыдышко Е.И., 20232023Городин В.Н., Матушкина В.А., Чапурина В.Н., Меняйло А.И., Ковалева С.В., Дыдышко Е.И.Gorodin V.N., Matushkina V.A., Chapurina V.N., Menyailo A.I., Kovaleva S.V., Dydyshko E.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.mimmun.ru/mimmun/article/view/2755

Ключевая роль нейтрофильных гранулоцитов (НГ) в патогенезе COVID-19 делает их новыми мишенями для таргетных терапевтических подходов с возможностью влияния на течение и исход болезни, восстановление негативных изменений фенотипа и функций НГ. Наиболее перспективными в лечении COVID-19 являются синтетические пептиды или полипептидные комплексы с физиологическим механизмом действия. Цель – выявить эффекты влияния гексапептида (ГП) – Arginyl-alpha-Aspartyl-Lysyl-Valyl-Tyrosyl-Arginine на фенотип функционально-значимых субпопуляций НГ при среднетяжелой форме COVID-19.

Обследованы пациенты 61 (57-71) года (n = 45) в остром периоде COVID-19 – группа исследования 1 (ГИ1). Кровь пациентов ГИ1 инкубировали in vitro с ГП (106 г/л, 60 мин, Т 37 °С) – группа исследования 2 (ГИ2). Оценивали количество НГ субпопуляций CD16+IFNα/βR1+CD119+, CD16+IFNα/βR1+CD119- , CD16+IFNα/βR1+CD119+, CD64- CD16+CD32+CD11b+, CD64+CD16+CD32+CD11b+ и фенотип по интенсивности флюоресценции (MFI) (FC 500, Beckman Coulter, США); фагоцитарную активность НГ до и после инкубации с ГП. Группа сравнения (ГС) – 22 добровольца 58 (57-70) лет, обследованных в доковидный период.

Выявлены однонаправленные эффекты ГП in vitro, способствующие восстановлению фенотипа субпопуляций CD16+IFNα/βR1- CD119+НГ и CD16+IFNα/βR1+CD119- НГ до показателей ГС. Показано снижение MFI СD16 (p < 0,05) в обеих субпопуляциях; MFI СD119 (p < 0,05) в субпопуляции CD16+IFNα/βR1- CD119+НГ и MFI IFNα/βR1 рецепторов в субпопуляции CD16+IFNα/βR1+CD119- НГ. Эффекты влияния ГП на фенотип субпопуляций CD16+IFNα/βR1+CD119+НГ в 76% случаев проявлялись снижением MFI CD16 (p < 0,05) и повышением MFI IFNα/βR1 и СD119 (p1, 2 < 0,05), а в 24% случаев уменьшением MFI IFNα/βR1 (p < 0,05). Под влиянием ГП in vitro установлено ремоделирование фенотипов субпопуляций НГ CD64- CD16+CD32+CD11b+ и CD64+CD16+CD32+CD11b+, отвечающих за эффекторные функции, от гиперактивированных до нормальных. Изменялся фенотип НГ в субпопуляции CD64- CD16+CD32+CD11b+ – отмечалось снижение MFI CD16 и CD11b до показателей ГС (p1, 2 < 0,05). Наблюдалась уменьшение количества CD64+CD16+CD32+CD11b+НГ, со сниженным MFI CD16 (p1, 2 > 0,05). Восстановление фенотипа НГ, трансформированного при COVID-19, под влиянием ГП приводило и к нормализации фагоцитарной функции.

Положительные эффекты влияния ГП in vitro на фенотипы субпопуляций, участвующих в противовирусной защите, и функции НГ при COVID-19 открывают перспективы для создания новых методов иммунотерапии с включением гексапептида для восстановления дисфункций НГ.

The key role of neutrophilic granulocytes (NG) in the pathogenesis of COVID-19 makes them new targets for therapeutic approaches and of influencing the course and outcome of the disease, restoring changes in the phenotype and functions of NG. Synthetic peptides or polypeptide complexes of action are the most promising in the treatment of COVID-19. Aim: to reveal the effects of the influence of the hexapeptide (HP) – Arginyl-alpha-Aspartyl-Lysyl-Valyl-Tyrosyl-Arginine on the phenotype of functionally significant NG subsets in moderate COVID-19.

The study examined patients 61 (57-71) years old (n = 45) in the acute period of COVID-19 – study group1 (SG1). In vitro, samples SG1 were incubated with HP (106 g/L, 60 min, 37 °C) – study group2 (SG2). The number of NG subsets was evaluated: CD16+IFNα/βR1+CD119+, CD16+IFNα/βR1+CD119- , CD16+IFNα/βR1+CD119+, CD64- CD16+CD32+CD11b+, CD64+CD16+CD32+CD11b+ and phenotype by membrane receptor expression density (MFI) (FC 500, Beckman Coulter, USA); NG phagocytic activity was tested before and after incubation with HP. The comparison group (GS) – of 22 volunteers examined in the pre-COVID period.

It was revealed that unidirectional effects of HP in vitro contributing to the restoration of the phenotype of subsets CD16+IFNα/βR1- CD119+, CD16+IFNα/βR1+CD119- to CG indicators. There was a decrease in MFI CD16 (p < 0.05) in both subsets; MFI CD119 (p < 0.05) in the CD16+IFNα/βR1- CD119+NG subset, MFI IFNa/βR1 in the CD16+IFNα/βR1+CD119- NG subset. The effects of HP on the phenotype of CD16+IFNα/βR1+CD119+NG subsets in 76% of cases were manifested by a decrease in MFI CD16 (p<0.05), an increase in MFI IFNα/βR1 and CD119 (p1, 2<0.05), and in 24% of cases a decrease in MFI IFNα/βR1 (p<0.05). HP in vitro remodeling of the phenotypes subsets CD64- CD16+CD32+CD11b+ and CD64+CD16+CD32+CD11b+ were established, providing the usefulness of effector functions from hyperactivated to normal. In the CD64- CD16+CD32+CD11b+ subset, there was a decrease in MFI CD16 and CD11b to the indicators CG (p1, 2 < 0.05). Recovery of the NG phenotype under the influence of HP led to the restoration of the phagocytic function of NG.

Positive effects of HP in vitro on the phenotypes of subsets actively and NGfunctions in COVID-19 open up prospects for the creation of new methods of immunotherapy to restore NG dysfunctions.

COVID-19нейтрофильные гранулоцитысубпопуляциифенотипиммуномодуляциягексапептидCOVID-19neutrophilic granulocytessubsetsphenotypeimmunomodulationhexapeptideReferencesAfeltra A., Galeazzi M., Basso P., Pietrucci A., de Pità O., Ferri G.M., Porzio F., Bonomo L. Immune imbalance in the synovial fluid of rheumatoid arthritis patients: Effects of intra-articular injection of thymopentin. J. Boil. Regul. Homeost. Agents, 1991, Vol. 5, pp. 71-75.Afeltra A., Galeazzi M., Basso P., Pietrucci A., de Pità O., Ferri G.M., Porzio F., Bonomo L. Immune imbalance in the synovial fluid of rheumatoid arthritis patients: Effects of intra-articular injection of thymopentin. J. Boil. Regul. Homeost. Agents, 1991, Vol. 5, pp. 71-75.Cicco S., Cicco G., Racanelli V., Vacca A. Neutrophil extracellular traps (NETs) and damage-associated molecular patterns (DAMPs): Two potential targets for COVID-19 treatment. Mediators Inflamm., 2020, Vol. 2020, 7527953. doi: 10.1155/2020/7527953.Cicco S., Cicco G., Racanelli V., Vacca A. Neutrophil extracellular traps (NETs) and damage-associated molecular patterns (DAMPs): Two potential targets for COVID-19 treatment. Mediators Inflamm., 2020, Vol. 2020, 7527953. doi: 10.1155/2020/7527953.Khavinson V., Linkova N., Dyatlova A., Kuznik B., Umnov R. Peptides: prospects for use in the treatment of COVID-19. Molecules, 2020, Vol. 25, no. 19, 4389. doi: 10.3390/molecules25194389.Khavinson V., Linkova N., Dyatlova A., Kuznik B., Umnov R. Peptides: prospects for use in the treatment of COVID-19. Molecules, 2020, Vol. 25, no. 19, 4389. doi: 10.3390/molecules25194389.Liu Y., Zhou X., Liu X., Jiang X. The immunology and immunotherapy for COVID-19. Expert Rev. Mol. Med., 2021. Vol. 23, e24. doi: 10.1017/erm.2021.30.Liu Y., Zhou X., Liu X., Jiang X. The immunology and immunotherapy for COVID-19. Expert Rev. Mol. Med., 2021. Vol. 23, e24. doi: 10.1017/erm.2021.30.Markova T.P., Chuvirov D.G. Immunotherapy with imunofan to the treatment of children with recurrent respiratory deseasis and mycoplasma pneumoniae infection. Effective Pharmacotherapy, 2022. Vol. 18, no. 12, pp. 12-18. (In Russ.)Markova T.P., Chuvirov D.G. Immunotherapy with imunofan to the treatment of children with recurrent respiratory deseasis and mycoplasma pneumoniae infection. Effective Pharmacotherapy, 2022. Vol. 18, no. 12, pp. 12-18. (In Russ.)Masso-Silva J., Moshensky A., Lam M., Odish M., Patel A., Xu L., Hansen E., Trescott S., Nguyen C., Kim R., Perofsky K., Perera S., Ma L., Pham J., Rolfsen M., Olay J., Shin J., Dan J.M., Abbott R. K., Ramirez S., Alexander T.H., Lin G.Y., Fuentes A.L., Advani I., Gunge D., Pretorius V., Malhotra A., Sun X., Duran J., Hepokoski M.,. Crotty Sh., Coufal N.G., Meier A., Crotty A.L.E. Increased peripheral blood neutrophil activation phenotypes and neutrophil extracellular trap formation in critically Ill coronavirus disease 2019 (COVID-19) patients: A case series and review of the literature. Clin. Infect. Dis., 2022, Vol. 74. pp. 479-489.Masso-Silva J., Moshensky A., Lam M., Odish M., Patel A., Xu L., Hansen E., Trescott S., Nguyen C., Kim R., Perofsky K., Perera S., Ma L., Pham J., Rolfsen M., Olay J., Shin J., Dan J.M., Abbott R. K., Ramirez S., Alexander T.H., Lin G.Y., Fuentes A.L., Advani I., Gunge D., Pretorius V., Malhotra A., Sun X., Duran J., Hepokoski M.,. Crotty Sh., Coufal N.G., Meier A., Crotty A.L.E. Increased peripheral blood neutrophil activation phenotypes and neutrophil extracellular trap formation in critically Ill coronavirus disease 2019 (COVID-19) patients: A case series and review of the literature. Clin. Infect. Dis., 2022, Vol. 74. pp. 479-489.McKenna E., Wubben R., Isaza-Correa J.M., Melo A.M., Mhaonaigh A.U., Conlon N., O’Donnell J.S., Ní Cheallaigh C., Hurley T., Stevenson N.J., Little M.A., Molloy E.J. Neutrophils in COVID-19: Not Innocent Bystanders. Front. Immunol., 2022, Vol. 13, 864387. doi: 10.3389/fimmu.2022.864387.McKenna E., Wubben R., Isaza-Correa J.M., Melo A.M., Mhaonaigh A.U., Conlon N., O’Donnell J.S., Ní Cheallaigh C., Hurley T., Stevenson N.J., Little M.A., Molloy E.J. Neutrophils in COVID-19: Not Innocent Bystanders. Front. Immunol., 2022, Vol. 13, 864387. doi: 10.3389/fimmu.2022.864387.Nesterova I.V., Chudilova G.A., Chapurina V.N., Kovaleva S.V., Teterin Yu.V., Barova N.K., Lyagusha D.E., Tarakanov V.A. Clinical and immunological efficacy of immunotherapeutic program after surgical treatment of children with various forms of acute peritonitis. Medical Immunology (Russia), 2022, Vol 24, no. 3, pp. 553-572. doi: 10.15789/1563-0625-CAI-2470.Nesterova I.V., Chudilova G.A., Chapurina V.N., Kovaleva S.V., Teterin Yu.V., Barova N.K., Lyagusha D.E., Tarakanov V.A. Clinical and immunological efficacy of immunotherapeutic program after surgical treatment of children with various forms of acute peritonitis. Medical Immunology (Russia), 2022, Vol 24, no. 3, pp. 553-572. doi: 10.15789/1563-0625-CAI-2470.Nesterova I.V., Khaidukov S.V., Nguyen T.D.L., Ronzhina A.N. Influences of hexapeptide arginyl-alphaaspartil-lizil-valyl-tyrosil-arginin on the transformed phenotype of neutrophilic granulotsites of healthy persons in the experimental system in vitro. Russian Journal of Immunology, 2017, Vol. 11 (20), no. 2, pp. 176-179.Nesterova I.V., Khaidukov S.V., Nguyen T.D.L., Ronzhina A.N. Influences of hexapeptide arginyl-alphaaspartil-lizil-valyl-tyrosil-arginin on the transformed phenotype of neutrophilic granulotsites of healthy persons in the experimental system in vitro. Russian Journal of Immunology, 2017, Vol. 11 (20), no. 2, pp. 176-179.Ruan Q., Yang K., Wang W., Jiang L., Song J. Clinical predictors of mortality due to COVID-19 based on an analysis of data of 150 patients from Wuhan, China. Intensive Care Med., 2020, Vol. 46, no. 5, pp. 846-848.Ruan Q., Yang K., Wang W., Jiang L., Song J. Clinical predictors of mortality due to COVID-19 based on an analysis of data of 150 patients from Wuhan, China. Intensive Care Med., 2020, Vol. 46, no. 5, pp. 846-848.Solmajer T. Design of a novel thymopoietin analogue based on conformational analyses. Drug Des. Deliv., 1990, Vol. 6, pp. 213-221.Solmajer T. Design of a novel thymopoietin analogue based on conformational analyses. Drug Des. Deliv., 1990, Vol. 6, pp. 213-221.Stegelmeier A.A., Darzianiazizi M., Hanada K., Sharif S., Wootton S.K., Bridle B.W., Karimi K. Type I interferon-mediated regulation of antiviral capabilities of neutrophils. Int. J. Mol. Sci., 2021, Vol. 22, 4726. doi: 10.3390/ijms22094726.Stegelmeier A.A., Darzianiazizi M., Hanada K., Sharif S., Wootton S.K., Bridle B.W., Karimi K. Type I interferon-mediated regulation of antiviral capabilities of neutrophils. Int. J. Mol. Sci., 2021, Vol. 22, 4726. doi: 10.3390/ijms22094726.Wang Q., Zhao Y., Chen X., Hong A. Virtual screening of approved clinic drugs with main protease (3CLpro) reveals potential inhibitory effects on SARS-CoV-2. J. Biomol. Struct. Dyn., 2020, Vol. 40, no. 2, pp. 685-695.Wang Q., Zhao Y., Chen X., Hong A. Virtual screening of approved clinic drugs with main protease (3CLpro) reveals potential inhibitory effects on SARS-CoV-2. J. Biomol. Struct. Dyn., 2020, Vol. 40, no. 2, pp. 685-695.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.