mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-ICO-3264mimmun-3264Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯSHORT COMMUNICATIONSИммунные корреляты постковидного синдрома при различных уровнях глюкокортикоидовImmune correlates of post-COVID syndrome at different glucocorticoid levelsЗурочкаА. В.ZurochkaA. V.

Д.м.н., профессор, заслуженный деятель науки РФ, ведущий научный сотрудник лаборатории иммунопатофизиологии ФГБУН «Институт иммунологии и физиологии» Уральского отделения Российской академии наук; ведущий научный сотрудник лаборатории трансмиссивных вирусных инфекций ФБУН ФНИИВИ «ВИРОМ» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Екатеринбург

PhD, MD (Medicine), Professor, Honored Scientist of the Russian Federation, Leading Researcher, Laboratory of Immunopathophysiology, Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences; Leading Researcher, Laboratory of Transmissible Viral Diseases, Federal Scientific Research Institute of Viral Infections "Virome", Federal Service for Surveillance on Consumer Rights Protection and Human Wellbeing

Yekaterinburg

av_zurochka@mail.ruДобрынинаМ. А.DobryninaM. A.

Добрынина Мария Александровна – д.м.н., старший научный сотрудник лаборатории иммунопатофизиологии ФГБУН «Институт иммунологии и физиологии» Уральского отделения Российской академии наук; старший научный сотрудник лаборатории трансмиссивных вирусных инфекций ФБУН ФНИИВИ «ВИРОМ» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

620049, г. Екатеринбург, ул. Первомайская, 106

Maria A. Dobrynina - PhD, MD (Medicine), Senior Research Associate, Laboratory of Immunopathophysiology, Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences; Senior Research Associate, Laboratory of Transmissible Viral Diseases, Federal Scientific Research Institute of Viral Infections "Virome", Federal Service for Surveillance on Consumer Rights Protection and Human Wellbeing

106 Pervomaiskaya St Yekaterinburg 620049

mzurochka@mail.ruСарапульцевГ. П.SarapultsevG. P.

Аспирант

Екатеринбург

Postgraduate Student, FInstitute of Immunology and Physiology

Yekaterinburg

dr.sarapultsev@yandex.ruКомельковаМ. В.KomelkovaM. V.

Д.б.н., старший научный сотрудник лаборатории иммунопатофизиологии ФГБУН «Институт иммунологии и физиологии Уральского отделения Российской академии наук», г. Екатеринбург; старший научный сотрудник НИЛ системной патологии и перспективных лекарственных средств научно-образовательного Российскокитайского центра системной патологии ФГАОУ ВО «Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)»; профессор кафедры биохимии имени Р.И. Лифшица, ФГБОУ ВО «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ

Екатеринбург, Челябинск

PhD, MD (Biology), Senior Research Associate, Laboratory of Immunopathophysiology, Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Yekaterinburg; Senior Research Associate, Laboratory of Systemic Pathology and Promising Medicines of Russian-Chinese Center, South Ural State University (National Research University); Professor, Department of Biochemistry named after R.I. Lifshits, South Ural State Medical University

Yekaterinburg, Chelyabinsk

mkomelkova@mail.ruЗурочкаВ. А.ZurochkaV. A.

Д.м.н., старший научный сотрудник лаборатории иммунопатофизиологии ФГБУН «Институт иммунологии и физиологии» Уральского отделения Российской академии наук; старший научный сотрудник лаборатории трансмиссивных вирусных инфекций и клещевого энцефалита ФБУН ФНИИВИ «ВИРОМ» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Екатеринбург

PhD, MD (Medicine), Senior Researcher, Laboratory of Immunopathophysiology, Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences; Senior Research Associate, Laboratory of Transmissible Viral Diseases and Tick-borne Encephalitis, Federal Scientific Research Institute of Viral Infections "Virome", Federal Service for Surveillance on Consumer Rights Protection and Human Wellbeing

Yekaterinburg

v_zurochka@mail.ruМаркеловаА. А.MarkelovaA. A.

Студента

Челябинск

Student

Chelyabinsk

markelova_03@mail.ruСарапульцевА. П.SarapultsevA. P.

Д.б.н., ведущий научный сотрудник, заведующий лабораторией иммунопатофизиологии ФГБУН «Институт иммунологии и физиологии» Уральского отделения Российской академии наук, г. Екатеринбург; директор научно-образовательного Российско-Китайского центра системной патологии ФГАОУ ВО «Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)», 

Екатеринбург, Челябинск

PhD, MD (Biology), Leading Research Associate, Laboratory of Immunopathophysiology, Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Yekaterinburg; Director, RussianChinese Center, South Ural State University (National Research University), 

Yekaterinburg, Chelyabinsk

a.sarapultsev@gmail.comФГБУН «Институт иммунологии и физиологии» Уральского отделения Российской академии наук; ФБУН ФНИИВИ «ВИРОМ» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человекаРоссияInstitution of Science Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences; Federal Scientific Research Institute of Viral Infections "Virome", Federal Service for Surveillance on Consumer Rights Protection and Human WellbeingRussian FederationФГБУН «Институт иммунологии и физиологии» Уральского отделения Российской академии наукРоссияInstitution of Science Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences; South Ural State University (National Research University)Russian FederationФГБУН «Институт иммунологии и физиологии» Уральского отделения Российской академии наук; ФГАОУ ВО «Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)»; ФГБОУ ВО «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФРоссияInstitution of Science Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences; South Ural State University (National Research University); South Ural State Medical UniversityRussian FederationФГБОУ ВО «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФРоссияSouth Ural State Medical UniversityRussian FederationФГБУН «Институт иммунологии и физиологии» Уральского отделения Российской академии наук; ФГАОУ ВО «Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)»РоссияInstitution of Science Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences South Ural State University (National Research University)Russian Federation202620062026282463468Copyright © Зурочка А.В., Добрынина М.А., Сарапульцев Г.П., Комелькова М.В., Зурочка В.А., Маркелова А.А., Сарапульцев А.П., 20262026Зурочка А.В., Добрынина М.А., Сарапульцев Г.П., Комелькова М.В., Зурочка В.А., Маркелова А.А., Сарапульцев А.П.Zurochka A.V., Dobrynina M.A., Sarapultsev G.P., Komelkova M.V., Zurochka V.A., Markelova A.A., Sarapultsev A.P.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/3264

Длительные последствия COVID-19 включают нарушения в работе иммунной и эндокринной систем. Особый интерес вызывает роль кортизола как ключевого гормона стресс-реакции, потенциально влияющего на восстановление иммунного гомеостаза у пациентов с постковидным синдромом. Изменения в регуляции гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси могут формировать различные иммунные фенотипы, затрудняющие адаптацию организма после перенесенной инфекции. Целью исследования являлось оценить параметры иммунной системы у пациентов с постковидным синдромом в зависимости от уровня кортизола крови, с акцентом на натуральные киллеры, Т-лимфоциты и тромбоцитарные показатели. Обследованы 109 пациентов, перенесших COVID-19 не менее 6 месяцев назад. Уровень кортизола в утренней сыворотке использовался для стратификации пациентов на три группы: с нормальным, повышенным и пониженным значением. Иммунный статус оценивался методом проточной цитометрии. Анализировались уровни NK-клеток, Т-лимфоцитов и их субпопуляций (хелперы, цитотоксические) – как по CD45+, так и по CD46+ панлейкоцитарным маркерам, а также показатели общего анализа крови, включая средний объем тромбоцитов. Статистическая обработка данных проводилась непараметрическими методами. У пациентов с пониженным уровнем кортизола выявлено достоверное снижение как абсолютного, так и относительного количества NK-клеток, а также уменьшение среднего объема тромбоцитов. В этой группе одновременно наблюдалось повышение числа Т-лимфоцитов. У пациентов с гиперкортизолемией зафиксировано снижение уровня Т-цитотоксических клеток. Иммунные различия четко коррелировали с уровнем кортизола. Полученные данные демонстрируют наличие по меньшей мере двух иммунных фенотипов у постковидных пациентов: один ассоциирован с гиперкортизолемией и снижением цитотоксических Т-клеток, другой – с гипокортизолемией, дефицитом NK-клеток и тромбоцитарной активности. Эти различия подчеркивают необходимость учета гормонального статуса при оценке и лечении постковидных состояний.

Long-term sequelae of COVID-19 include disturbances in the immune and endocrine systems. Of particular interest is the role of cortisol as a key stress response hormone, potentially affecting restoration of immune homeostasis in patients with post-COVID syndrome. Altered regulation of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis may form various immune phenotypes that complicate individual adaptation after infection. Our objective was to assess the parameters of immune response in patients with post-COVID syndrome depending on the blood cortisol level, emphasizing the indices on natural killers, T-lymphocytes and platelets. Materials and methods: We have examined 109 patients who had COVID-19 at least 6 months ago. Blood serum samples were collected in the morning time. Serum cortisol levels were measured in order to stratify patients into three groups: with normal, elevated and reduced values. Immune status of the patients was assessed by flow cytometry. The levels of NK cells, T lymphocytes and their subpopulations (helpers, cytotoxic cells) were analyzed both by CD45+ and CD46+ panleukocyte markers, as well as general blood test parameters, including the mean platelet volume. Statistical evaluation was performed by means of nonparametric methods. Results: Patients with low cortisol levels showed a significant reduction in both absolute and relative number of NK cells, as well as a decrease in the average platelet volume. In this group, an increased number of T lymphocytes was also observed. In patients with hypercortisolemia, a decreased level of T cytotoxic cells was recorded. The immune differences clearly correlated with individual cortisol levels. Conclusions: The obtained data demonstrate presence of at least two immune phenotypes in post-COVID patients: (1) a pattern associated with hypercortisolemia and decreased cytotoxic T cells; (2) phenotype with hypocortisolemia, NK cell deficiency and platelet activity. These differences suggest a need for taking the hormonal status into account when assessing and treating post-COVID conditions.

COVID-19long COVIDпостковидный синдромнатуральные киллерыТ-лимфоцитыТс-клеткиSARS-CoV-2-инфекциякортизолCOVID-19long COVIDpost-COVID syndromenatural killerT lymphocytesTc cellsSARS-CoV-2 infectioncortisolReferencesЗурочка А.В., Хайдуков С.В., Кудрявцев И.В., Черешнев В.А. Проточная цитометрия в биомедицинских исследованиях. Екатеринбург: РИО УрО РАН, 2018. 720 с.Zurochka A.V., Khaidukov S.V., Kudryavtsev I.V., Chereshnev V.A. Flow cytometry in biomedical research]. Ekaterinburg: RIO Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 2018. 720 p.Aljabr W., Al-Amari A., Abbas B., Karkashan A., Alamri S., Alnamnakani M., Al-Qahtani A. Evaluation of the Levels of Peripheral CD3+, CD4+, and CD8+ T Cells and IgG and IgM Antibodies in COVID-19 Patients at Different Stages of Infection. Microbiol. Spectr., 2022, Vol. 10, no. 1. e0084521. doi: 10.1128/spectrum.00845-21.Aljabr W., Al-Amari A., Abbas B., Karkashan A., Alamri S., Alnamnakani M., Al-Qahtani A. Evaluation of the Levels of Peripheral CD3+, CD4+, and CD8+ T Cells and IgG and IgM Antibodies in COVID-19 Patients at Different Stages of Infection. Microbiol. Spectr., 2022, Vol. 10, no. 1. e0084521. doi: 10.1128/spectrum.00845-21.Amiri-Dashatan N., Koushki M., Parsamanesh N., Chiti H. Serum cortisol concentration and COVID-19 severity: a systematic review and meta-analysis. J. Investig. Med., 2022, Vol. 70, no. 3, pp. 766-772.Amiri-Dashatan N., Koushki M., Parsamanesh N., Chiti H. Serum cortisol concentration and COVID-19 severity: a systematic review and meta-analysis. J. Investig. Med., 2022, Vol. 70, no. 3, pp. 766-772.Cañas-González B., Fernández-Nistal A., Ramírez J.M., Martínez-Fernández V. Influence of Stress and Depression on the Immune System in Patients Evaluated in an Anti-aging Unit. Front. Psychol., 2020, no. 11, 1844. doi: 10.3389/fpsyg.2020.01844.Cañas-González B., Fernández-Nistal A., Ramírez J.M., Martínez-Fernández V. Influence of Stress and Depression on the Immune System in Patients Evaluated in an Anti-aging Unit. Front. Psychol., 2020, no. 11, 1844. doi: 10.3389/fpsyg.2020.01844.Castriconi R., Cantoni C., Della Chiesa M., Vitale M., Marcenaro E., Conte R., Biassoni R., Bottino C., Moretta L., Moretta A. Transforming growth factor beta 1 inhibits expression of NKp30 and NKG2D receptors: consequences for the NK-mediated killing of dendritic cells. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 2003, Vol. 100, no. 7, pp. 4120-4125.Castriconi R., Cantoni C., Della Chiesa M., Vitale M., Marcenaro E., Conte R., Biassoni R., Bottino C., Moretta L., Moretta A. Transforming growth factor beta 1 inhibits expression of NKp30 and NKG2D receptors: consequences for the NK-mediated killing of dendritic cells. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 2003, Vol. 100, no. 7, pp. 4120-4125.Gatti G., Cavallo R., Sartori M.L., del Ponte D., Masera R., Salvadori A., Carignola R., Angeli A. Inhibition by cortisol of human natural killer (NK) cell activity. J. Steroid Biochem., 1987, Vol. 26, no. 1, pp. 49-58.Gatti G., Cavallo R., Sartori M.L., del Ponte D., Masera R., Salvadori A., Carignola R., Angeli A. Inhibition by cortisol of human natural killer (NK) cell activity. J. Steroid Biochem., 1987, Vol. 26, no. 1, pp. 49-58.Greenstein A.E., Habra M.A., Wadekar S.A., Grauer A. Adrenal tumors provide insight into the role of cortisol in NK cell activity. Endocr. Relat. Cancer., 2021, Vol. 28, no. 8, pp. 583-592.Greenstein A.E., Habra M.A., Wadekar S.A., Grauer A. Adrenal tumors provide insight into the role of cortisol in NK cell activity. Endocr. Relat. Cancer., 2021, Vol. 28, no. 8, pp. 583-592.Gusev E., Sarapultsev A. Exploring the Pathophysiology of Long COVID: The Central Role of Low-Grade Inflammation and Multisystem Involvement. Int. J. Mol. Sci., 2024, Vol. 25, no. 12, 6389. doi: 10.3390/ijms25126389.Gusev E., Sarapultsev A. Exploring the Pathophysiology of Long COVID: The Central Role of Low-Grade Inflammation and Multisystem Involvement. Int. J. Mol. Sci., 2024, Vol. 25, no. 12, 6389. doi: 10.3390/ijms25126389.Gusev E., Sarapultsev A. Interplay of G-proteins and Serotonin in the Neuroimmunoinflammatory Model of Chronic Stress and Depression: A Narrative Review. Curr. Pharm. Des., 2024, Vol. 30, no. 3, pp. 180-214.Gusev E., Sarapultsev A. Interplay of G-proteins and Serotonin in the Neuroimmunoinflammatory Model of Chronic Stress and Depression: A Narrative Review. Curr. Pharm. Des., 2024, Vol. 30, no. 3, pp. 180-214.Kanczkowski W., Beuschlein F., Bornstein S.R. Is there a role for the adrenal glands in long COVID? Nat. Rev. Endocrinol., 2022, Vol. 18, no. 8, pp. 451-452.Kanczkowski W., Beuschlein F., Bornstein S.R. Is there a role for the adrenal glands in long COVID? Nat. Rev. Endocrinol., 2022, Vol. 18, no. 8, pp. 451-452.Klein J., Wood J., Jaycox J.R., Dhodapkar R.M., Lu P., Gehlhausen J.R., Tabachnikova A., Greene K., Tabacof L., Malik A.A., Silva Monteiro V., Silva J., Kamath K., Zhang M., Dhal A., Ott I.M., Valle G., Peña-Hernández M., Mao T., Bhattacharjee B., Takahashi T., Lucas C., Song E., McCarthy D., Breyman E., Tosto-Mancuso J., Dai Y., Perotti E., Akduman K., Tzeng T.J., Xu L., Geraghty A.C., Monje M., Yildirim I., Shon J., Medzhitov R., Lutchmansingh D., Possick J.D., Kaminski N., Omer S.B., Krumholz H.M., Guan L., Dela Cruz C.S., van Dijk D., Ring AM., Putrino D., Iwasaki A. Distinguishing features of long COVID identified through immune profiling. Nature, 2023, Vol. 623, no. 7985, pp. 139-148.Klein J., Wood J., Jaycox J.R., Dhodapkar R.M., Lu P., Gehlhausen J.R., Tabachnikova A., Greene K., Tabacof L., Malik A.A., Silva Monteiro V., Silva J., Kamath K., Zhang M., Dhal A., Ott I.M., Valle G., Peña-Hernández M., Mao T., Bhattacharjee B., Takahashi T., Lucas C., Song E., McCarthy D., Breyman E., Tosto-Mancuso J., Dai Y., Perotti E., Akduman K., Tzeng T.J., Xu L., Geraghty A.C., Monje M., Yildirim I., Shon J., Medzhitov R., Lutchmansingh D., Possick J.D., Kaminski N., Omer S.B., Krumholz H.M., Guan L., Dela Cruz C.S., van Dijk D., Ring AM., Putrino D., Iwasaki A. Distinguishing features of long COVID identified through immune profiling. Nature, 2023, Vol. 623, no. 7985, pp. 139-148.Mavoungou E., Bouyou-Akotet M.K., Kremsner P.G. Effects of prolactin and cortisol on natural killer (NK) cell surface expression and function of human natural cytotoxicity receptors (NKp46, NKp44 and NKp30). Clin. Exp. Immunol., 2005, Vol. 139, no. 2, pp. 287-296.Mavoungou E., Bouyou-Akotet M.K., Kremsner P.G. Effects of prolactin and cortisol on natural killer (NK) cell surface expression and function of human natural cytotoxicity receptors (NKp46, NKp44 and NKp30). Clin. Exp. Immunol., 2005, Vol. 139, no. 2, pp. 287-296.Olejniczak I., Oster H., Ray D.W. Glucocorticoid circadian rhythms in immune function. Semin. Immunopathol, 2022, Vol. 44, no. 2, pp. 153-163.Olejniczak I., Oster H., Ray D.W. Glucocorticoid circadian rhythms in immune function. Semin. Immunopathol, 2022, Vol. 44, no. 2, pp. 153-163.Tan T., Khoo B., Mills E.G., Phylactou M., Patel B., Eng P.C., Thurston L., Muzi B., Meeran K., Prevost A.T., Comninos A.N., Abbara A., Dhillo W.S. Association between high serum total cortisol concentrations and mortality from COVID-19. Lancet Diabetes Endocrinol., 2020, Vol. 8, no. 8, pp. 659-660.Tan T., Khoo B., Mills E.G., Phylactou M., Patel B., Eng P.C., Thurston L., Muzi B., Meeran K., Prevost A.T., Comninos A.N., Abbara A., Dhillo W.S. Association between high serum total cortisol concentrations and mortality from COVID-19. Lancet Diabetes Endocrinol., 2020, Vol. 8, no. 8, pp. 659-660.Yavropoulou M.P., Tsokos G.C., Chrousos G.P., Sfikakis P.P. Protracted stress-induced hypocortisolemia may account for the clinical and immune manifestations of Long COVID. Clin. Immunol., 2022, no. 245, 109133. doi: 10.1016/j.clim.2022.109133.Yavropoulou M.P., Tsokos G.C., Chrousos G.P., Sfikakis P.P. Protracted stress-induced hypocortisolemia may account for the clinical and immune manifestations of Long COVID. Clin. Immunol., 2022, no. 245, 109133. doi: 10.1016/j.clim.2022.109133.

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