mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-RBS-2817mimmun-2817Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯSHORT COMMUNICATIONSВзаимосвязь системной воспалительной реакции и гиперкоагуляции у пациентов с иммуновоспалительными ревматическими заболеваниямиRelationship between systemic inflammatory response and hypercoagulation in patients with immuno-inflammatory rheumatic diseasesЖуравлеваЮ. А.ZhuravlevaYu. A.

Журавлева Юлия Александровна – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории иммунологии воспаления.

620049, Екатеринбург, ул. Первомайская, 106

Тел.: 8 (343) 374-00-70

Yulia A. Zhuravleva - PhD (Biology), Senior Research Associate, Laboratory of Inflammation Immunology, Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch, Russian Academy of Sciences.

106 Pervomayskaya St. Yekaterinburg 620049

Phone: +7 (343) 374-00-70

jazhur@mail.ruГусевЕ. Ю.GusevE. Yu.

Гусев Евгений Юрьевич - доктор медицинских наук, профессор, заведующий лабораторией иммунологии воспаления.

Екатеринбург

Evgenii Yu. Gusev - PhD, MD (Medicine), Professor, Head, Laboratory of Inflammation Immunology, Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch, Russian Academy of Sciences.

Yekaterinburg

gusev36@mail.ruФГБУН «Институт иммунологии и физиологии» Уральского отделения Российской академии наукРоссияInstitute of Immunology and Physiology, Ural Branch, Russian Academy of SciencesRussian Federation20230106202325510591064Copyright © Журавлева Ю.А., Гусев Е.Ю., 20232023Журавлева Ю.А., Гусев Е.Ю.Zhuravleva Y.A., Gusev E.Y.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/2817

Взаимосвязь процессов коагуляции и воспаления обеспечивает защиту организма от потенциально опасных биологических агентов. Однако гипервоспаление влечет за собой повышение прокоагуляционного потенциала, а активация факторов гемостаза поддерживает воспалительный процесс. Этот процесс получил название «иммунотромбоз» или «тромбовоспаление». Гиперцитокинемию можно трактовать как проявление системной воспалительной реакции (СВР), которая является атрибутным феноменом типового патологического процесса — системного воспаления. Иммуновоспалительные ревматические заболевания (ИВРЗ) являются идеальной моделью для изучения взаимосвязи процессов коагуляции и воспаления на системном уровне. Изучение тромбовоспалительных механизмов является актуальной проблемой современной медицины, поскольку в перспективе поможет улучшить терапию заболеваний, в патогенезе которых тромбовоспаление играет существенную роль.

Цель работы — провести сравнительный анализ выраженности системной воспалительной реакции у пациентов с иммуновоспалительными ревматическими заболеваниями (ИВРЗ) с наличием и отсутствием проявлений гиперкоагуляции.

Для достижения поставленной цели был проведен сравнительный анализ провоспалительных маркеров (IL-6, IL-8, IL-10, TNFα, sIL-2R, CRP, ECP, β2-микроглобулин) в крови пациентов с ИВРЗ (системной красной волчанкой, ревматоидным артритом, реактивным артритом, анкилозирующим спондилитом, псориатическим артритом, ревматической болезнью сердца). На основании определяемых биомаркеров воспаления по оригинальной авторской методике оценивали также интегральный показатель выраженности СВР — уровень реактивности (RL). По наличию повышенного уровня D-димера (> 500 нг/мл) выборка была разделена на 2 группы: с наличием признаков гиперкоагуляции (n = 56) и без признаков гиперкоагуляции (n = 119). Группу контроля составили доноры крови (n = 50).

Результаты исследования показали, что у пациентов с ИВРЗ, независимо от гемостатического потенциала крови, развивается выраженная СВР. Пациенты с признаками гиперкоагуляции характеризовались более высокими значениями большинства провоспалительных молекулярных маркеров (наибольшие отклонения выявлены в отношении уровня IL-6), а также повышенным интегральным уровнем СВР, что свидетельствует о тесной взаимосвязи процессов коагуляции и воспаления на системном уровне. И, напротив, с возрастанием выраженности СВР (оцененной с помощью интегрального показателя — УР) увеличивается вероятность развития гиперкоагуляции. Таким образом, наблюдается переход количественно более выраженных факторов на иной качественный уровень развития патологического процесса.

Патогенез иммуновоспалительных ревматических заболеваний характеризуется развитием системной воспалительной реакции (гиперцитокинемией, острофазным ответом, внутрисосудистой активацией лейкоцитов), выраженность которой тесно связана с внутрисосудистым микротромбообразованием.

The relationship between the processes of coagulation and inflammation protects the organism from potentially dangerous biological agents. However, hyperinflammation leads to an increase in the procoagulation potential, and activation of hemostasis factors maintains the inflammatory process. This phenomenon is called “immunothrombosis” or “ thromboinflammation”. The study of thromboinflammatory mechanisms is an actual problem of modern medicine, because in the future it will help to improve the therapy of diseases, in the pathogenesis of which thromboinflammation plays a significant role. The aim: to carry out a comparative analysis of the severity of the systemic inflammatory response in patients with immuno- inflammatory rheumatic diseases depending on the manifestations of hypercoagulation.

To achieve the aim, a comparative analysis of proinflammatory markers (IL-6, IL-8, IL-10, TNFα, sIL-2R, CRP, ECP, β2-microglobulin) in the blood of patients with immune-inflammatory rheumatic diseases (systemic lupus erythematosus, rheumatoid arthritis, reactive arthritis, ankylosing spondylitis, psoriatic arthritis, rheumatic heart disease) was performed. Based on these inflammatory markers according to the authors' original methodology, the integral index of systemic inflammatory response (SIR) — Reactivity Level (RL) — was calculated. The cohort was divided into 2 groups: with the presence of signs of hypercoagulation and without signs of hypercoagulation according to the presence of elevated D-dimer level (> 500 ng/mL). Control group — healthy blood donors.

The results of the study showed that SIR develops in patients with immuno-inflammatory rheumatic diseases regardless of the blood hemostatic potential. Patients with signs of hypercoagulation were characterized by higher values of most proinflammatory molecular markers, as well as increased integral level of SIR, which indicates a strong relationship between coagulation processes and inflammation at the systemic level. In addition, the probability of hypercoagulation increases with increasing severity of SIR (assessed by means of the integral index — RL). Thus, there is a transition of quantitatively more pronounced signs to a new qualitative level of pathological process development.

The pathogenesis of immuno-inflammatory rheumatic diseases is characterized by the development of SIR (hypercytokinemia, acute phase response, intravascular leukocyte activation), the severity of which is closely related to intravascular microthrombosis.

системная воспалительная реакциягиперкоагуляциятромбовоспалениеиммунотромбозревматические заболеванияцитокиныsystemic inflammatory responsehypercoagulationthromboinflammationimmuno-thrombosisrheumatic diseasescytokinesThe reported study was funded by the Government contract of the Institute of Immunology and Physiology (122020900136-4).ReferencesBonaventura A., Vecchie A., Dagna L., Martinod K., Dixon D.L., van Tassell B.W, Dentali E, Montecucco F., Massberg S., Levi M., Abbate A. Endothelial dysfunction and immunothrombosis as key pathogenic mechanisms in COVID-19. Nat. Rev. Immunol., 2021, Vol. 21, no. 5, pp. 319-329.Bonaventura A., Vecchie A., Dagna L., Martinod K., Dixon D.L., van Tassell B.W, Dentali E, Montecucco F., Massberg S., Levi M., Abbate A. Endothelial dysfunction and immunothrombosis as key pathogenic mechanisms in COVID-19. Nat. Rev. Immunol., 2021, Vol. 21, no. 5, pp. 319-329.Dhillon P.K., Khalafallah A.A., Adams M.J. Changes to fibrinolysis in patients with systemic lupus erythematosus are associated with endothelial cell damage and inflammation, but not antiphospholipid antibodies. Blood Coagul. Fibrinolysis, 2016, Vol. 27, no. 8, pp. 870-875.Dhillon P.K., Khalafallah A.A., Adams M.J. Changes to fibrinolysis in patients with systemic lupus erythematosus are associated with endothelial cell damage and inflammation, but not antiphospholipid antibodies. Blood Coagul. Fibrinolysis, 2016, Vol. 27, no. 8, pp. 870-875.Henry B.M., Vikse J., Benoit S., Favaloro E.J., Lippi G. Hyperinflammation and derangement of renin-angiotensin-aldosterone system in COVID-19: A novel hypothesis for clinically suspected hypercoagulopathy and microvascular immunothrombosis. Clin. Chim. Acta, 2020, Vol. 507, pp. 167-173.Henry B.M., Vikse J., Benoit S., Favaloro E.J., Lippi G. Hyperinflammation and derangement of renin-angiotensin-aldosterone system in COVID-19: A novel hypothesis for clinically suspected hypercoagulopathy and microvascular immunothrombosis. Clin. Chim. Acta, 2020, Vol. 507, pp. 167-173.Jackson S.P., Darbousset R., Schoenwaelder S.M. Thromboinflammation: challenges of therapeutically targeting coagulation and other host defense mechanisms. Blood, 2019, Vol. 133, no. 9, pp. 906-918.Jackson S.P., Darbousset R., Schoenwaelder S.M. Thromboinflammation: challenges of therapeutically targeting coagulation and other host defense mechanisms. Blood, 2019, Vol. 133, no. 9, pp. 906-918.Knight J.S., Kanthi Y. Mechanisms of immunothrombosis and vasculopathy in antiphospholipid syndrome. Semin. Immunopathol., 2022, Vol. 44, no. 3, pp. 347-362.Knight J.S., Kanthi Y. Mechanisms of immunothrombosis and vasculopathy in antiphospholipid syndrome. Semin. Immunopathol., 2022, Vol. 44, no. 3, pp. 347-362.Liang Y., Xu W.D., Peng H., Pan H.F., Ye D.Q. SOCS signaling in autoimmune diseases: molecular mechanisms and therapeutic implications. Eur. J. Immunol., 2014, Vol. 4, no. 5, pp. 1265-1275.Liang Y., Xu W.D., Peng H., Pan H.F., Ye D.Q. SOCS signaling in autoimmune diseases: molecular mechanisms and therapeutic implications. Eur. J. Immunol., 2014, Vol. 4, no. 5, pp. 1265-1275.Morrow G.B., Whyte C.S., Mutch N.J. A serpin with a finger in many PAIs: PAI-1's central function in thromboinflammation and cardiovascular disease. Front. Cardiovasc. Med., 2021, Vol. 8, 653655. doi: 10.3389/fcvm.2021.653655.Morrow G.B., Whyte C.S., Mutch N.J. A serpin with a finger in many PAIs: PAI-1's central function in thromboinflammation and cardiovascular disease. Front. Cardiovasc. Med., 2021, Vol. 8, 653655. doi: 10.3389/fcvm.2021.653655.Nasonov E.L., Beketova T.V., Reshetnyak T.M., Lila A.M., Ananieva L.P., Lisitsyna T.A., Soloviev S.K. Coronavirus disease 2019 (COVID-19) and immune-mediated inflammatory rheumatic diseases: at the crossroads of thromboinflammation and autoimmunity. Rheumatology Science and Practice, 2020, Vol. 58, no. 4, pp. 353-367. (In Russ.)Nasonov E.L., Beketova T.V., Reshetnyak T.M., Lila A.M., Ananieva L.P., Lisitsyna T.A., Soloviev S.K. Coronavirus disease 2019 (COVID-19) and immune-mediated inflammatory rheumatic diseases: at the crossroads of thromboinflammation and autoimmunity. Rheumatology Science and Practice, 2020, Vol. 58, no. 4, pp. 353-367. (In Russ.)Palankar R., Greinacher A. Challenging the concept of immuno-thrombosis. Blood, 2019, Vol. 133, no. 6, pp. 508-509.Palankar R., Greinacher A. Challenging the concept of immuno-thrombosis. Blood, 2019, Vol. 133, no. 6, pp. 508-509.Setiawan B., Budianto W., Sukarnowati T.W., Rizky D., Pangarsa E.A., Santosa D., Setiabudy R.D., Suharti C. Correlation of inflammation and coagulation markers with the incidence of deep vein thrombosis in cancer patients with high risk of thrombosis. Int. J. Gen. Med., 2022, Vol. 15, pp. 6215-6226.Setiawan B., Budianto W., Sukarnowati T.W., Rizky D., Pangarsa E.A., Santosa D., Setiabudy R.D., Suharti C. Correlation of inflammation and coagulation markers with the incidence of deep vein thrombosis in cancer patients with high risk of thrombosis. Int. J. Gen. Med., 2022, Vol. 15, pp. 6215-6226.Stark K., Massberg S. Interplay between inflammation and thrombosis in cardiovascular pathology. Nat. Rev. Cardiol., 2021, Vol. 18, no. 9, pp. 666-682.Stark K., Massberg S. Interplay between inflammation and thrombosis in cardiovascular pathology. Nat. Rev. Cardiol., 2021, Vol. 18, no. 9, pp. 666-682.Zhang P., Liu J., Tan B., Zhu F., Fang L. Hypercoagulable state is associated with NF-kappa B activation and increased inflammatory factors in patients with rheumatoid arthritis. Xi Bao Yu Fen Zi Mian Yi Xue Za Zhi, 2016, Vol. 32, no. 3, pp. 364-368. (In Chinese)Zhang P., Liu J., Tan B., Zhu F., Fang L. Hypercoagulable state is associated with NF-kappa B activation and increased inflammatory factors in patients with rheumatoid arthritis. Xi Bao Yu Fen Zi Mian Yi Xue Za Zhi, 2016, Vol. 32, no. 3, pp. 364-368. (In Chinese)Zheng C.Z., Yan W.W., Luo Y.L., Wang T.L., Shu Y.B. Value of sTNF-R1 and linc0597 as indicators for disease activity and diagnosis of lupus nephritis. Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci., 2020, Vol. 24, no. 10, pp. 5582-5591.Zheng C.Z., Yan W.W., Luo Y.L., Wang T.L., Shu Y.B. Value of sTNF-R1 and linc0597 as indicators for disease activity and diagnosis of lupus nephritis. Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci., 2020, Vol. 24, no. 10, pp. 5582-5591.Zotova N., Zhuravleva Yu., 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.Zotova N., Zhuravleva Yu., 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.

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