Принимаются работы для предстоящего выпуска.

Молекулярная медицина Научно-практический рецензируемый журнал

Молекулярная медицина

ОБЗОР2021, № 6

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ВОЗМОЖНОГО ПРИМЕНЕНИЯ МЕТАБОЛИТОВ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ, ЛЕЧЕНИЯ И РЕАБИЛИТАЦИИ ПАЦИЕНТОВ С COVID-19

Машковцева Е.В., Нарциссов Я.Р.

Авторы и аффилиации

Е.В. Машковцева, Я.Р. Нарциссов Научно-исследовательский институт цитохимии и молекулярной фармакологии, Российская Федерация, 115404, Москва, ул. 6-я Радиальная, д. 24, стр. 14 Е-mail: yarosl@biotic.dol.ru

Опубликовано
2021
Рубрика
ОБЗОР
Обложка журнала «Молекулярная медицина», 2021, № 6Выпуск2021, № 6Открыть выпуск →
Для цитирования

Аннотация

Целью настоящего обзора являлось описание сведений об этиологии и патогенезе основных проявлений у пациентов с коронавирусной инфекцией COVID-19 и молекулярных механизмов возможного применения метаболитных препаратов. Материал и методы. Поиск полнотекстовых материалов производился в базах данных Medline (Pubmed) и Scopus за последние 15 лет. Результаты. По результатам анализа источников подробно описаны механизмы нарушений микроциркуляции, возможные пути проникновения вируса в центральную нервную систему и его влияние на клетки мозга. Поражение нейронов и нарушение их нормального функционирования может приводить к долгосрочным последствиям инфекции. Использование метаболитов для коррекции состояния клетки может естественным путем способствовать снижению воспаления за счет различных молекулярных механизмов. Заключение. Доказанное цитопротективное и иммуномодулирующее действие глицина обусловливает его возможное применение в терапии COVID-19. Использование антиоксидантов, таких как глутатион, патогенетически обосновано для коррекции эндотелиальной дисфункции и гипоксии нейронов.

Ключевые слова

Авторы и аффилиации

Е.В. Машковцева, Я.Р. Нарциссов Научно-исследовательский институт цитохимии и молекулярной фармакологии, Российская Федерация, 115404, Москва, ул. 6-я Радиальная, д. 24, стр. 14 Е-mail: yarosl@biotic.dol.ru

Литература

Сайт Всемирной организации здравоохранения www.who.int. [Website of the World Health Organization www.who.int (in Russian)]

Gencer S., Lacy M., Atzler D., van der Vorst E. P. C., Doring Y., Weber C. Immuno-inflammatory, thrombo-haemostatic, and cardiovascular mechanisms in COVID-19. Thromb Haemost. 2020; 120 (12): 1629–41. https://doi:10.1055/s-0040-1718735

Yin J., Wang S., Liu Y., Chen J., Li D., Xu T. Coronary microvascular dysfunction pathophysiology in COVID-19. Microcirculation. 2021; 28 (7): e12718. https://doi:10.1111/micc.12718

Zakeri A., Jadhav A.P., Sullenger B.A., Nimjee S.M. Ischemic stroke in COVID-19-positive patients: An overview of SARS-CoV-2 and thrombotic mechanisms for the neurointerventionalist. J. Neurointerv Surg. 2021; 13 (3): 202–6. https://doi:10.1136/neurintsurg-2020-016794

The Task Force for the management of COVID-19 of the European Society of Cardiology. European society of cardiology guidance for the diagnosis and management of cardiovascular disease during the COVID-19 pandemic: Part 1 – epidemiology, pathophysiology, and diagnosis. Eur Heart J. 2021; 00: 1–26. https://doi:10.1093/eurheartj/ehab696

Capettini L.S., Montecucco F., Mach F., Stergiopulos N., Santos R. A., da Silva R.F. Role of renin-angiotensin system in inflammation, immunity and aging. Curr Pharm Des. 2012; 18 (7): 963–70. https://doi:10.2174/138161212799436593

Hamming I., Timens W., Bulthuis M.L., Lely A.T., Navis G., van Goor H. Tissue distribution of ACE2 protein, the functional receptor for SARS coronavirus. A first step in understanding SARS pathogenesis. J. Pathol. 2004; 203 (2): 631–7. https://doi:10.1002/path.1570

Gasecka A., Filipiak K.J., Jaguszewski M.J. Impaired microcirculation function in COVID-19 and implications for potential therapies. Cardiol J. 2020; 27 (5): 485–8. https://doi:10.5603/CJ.2020.0154

Мартынов М.Ю., Боголепова А.Н., Ясаманова А.Н. Эндотелиальная дисфункция при COVID-19 и когнитивные нарушения. Журнал неврологии и психиатрии им. C.C. Корсакова. 2021; 121 (6): 93–9. https://doi:10.17116/jnevro202112106193. [Martynov M.Y., Bogolepova A.N., Yasamanova A.N. Endothelial dysfunction in COVID- 19 and cognitive impairment. Zh Nevrol Psikhiatr Im S.S. Korsakova. 2021; 121 (6): 93–9 (in Russian)]

Yan Z., Yang M., Lai C.L. Long COVID-19 syndrome: A comprehensive review of its effect on various organ systems and recommendation on rehabilitation plans. Biomedicines. 2021; 9 (8). https://doi:10.3390/biomedicines9080966

Ostergaard L. SARS-CoV-2 related microvascular damage and symptoms during and after COVID-19: Consequences of capillary transit-time changes, tissue hypoxia and inflammation. Physiol Rep. 2021; 9 (3): e14726. https://doi:10.14814/phy2.14726

Akin S., van Hooven D., Ince C., Jansen T. Veno-arterial thrombosis and microcirculation imaging in a patient with COVID-19. Respir Med Case Rep. 2021; 33: 101428. https://doi:10.1016/j.rmcr.2021.101428

Scorcella C., Damiani E., Domizi R., Pierantozzi S., Tondi S., Carsetti A., Ciucani S., Monaldi V., Rogani M., Marini B., Adrario E., Romano R., Ince C., Boerma E.C., Donati, A. MicroDAIMON study: Microcirculatory DAIly MONitoring in critically ill patients: A prospective observational study. Ann Intensive Care. 2018; 8 (1): 64. https://doi:10.1186/s13613-018-0411-9

Gusev E., Sarapultsev A., Hu D., Chereshnev V. Problems of pathogenesis and pathogenetic therapy of COVID-19 from the perspective of the general theory of pathological systems (general pathological processes). Int J. Mol Sci. 2021; 22 (14). https://doi:10.3390/ijms22147582

Lysenkov S.P., Muzhenya D.V., Tuguz A.R., Urakova T.U., Shumilov D.S., Thakushinov I.A. Participation of nitrogen oxide and its metabolites in the genesis of hyperimmune inflammation in COVID-19. Chin J. Physiol. 2021; 64 (4): 167–76. https://doi:10.4103/cjp.cjp_38_21

Mario L., Roberto M., Marta L., Teresa C.M., Laura M. Hypothesis of COVID-19 therapy with sildenafil. Int J. Prev Med. 2020; 11: 76. https://doi:10.4103/ijpvm.IJPVM_258_20

Singh K.K., Chaubey G., Chen J.Y., Suravajhala, P. Decoding SARS-CoV-2 hijacking of host mitochondria in COVID-19 pathogenesis. Am. J. Physiol Cell Physiol. 2020; 319 (2): 258–67. https://doi:10.1152/ajpcell.00224.2020

Colombo D., Falasca L., Marchioni L., Tammaro A., Adebanjo G. A.R., Ippolito G., Zumla A., Piacentini M., Nardacci R., Del Nonno F. Neuropathology and inflammatory cell characterization in 10 autoptic COVID-19 brains. Cells. 2021; 10 (9). https://doi:10.3390/cells10092262

Alquisiras-Burgos I., Peralta-Arrieta I., Alonso-Palomares L.A., Zacapala-Gomez A.E., Salmeron-Barcenas E.G., Aguilera P. Neurological complications associated with the blood-brain barrier damage induced by the inflammatory response during SARS-CoV-2 infection. Mol. Neurobiol. 2021; 58 (2): 520–35. https://doi:10.1007/s12035-020-02134-7

Desforges M., Le Coupanec A., Stodola J.K., Meessen-Pinard M., Talbot P.J. Human coronaviruses: Viral and cellular factors involved in neuroinvasiveness and neuropathogenesis. Virus Res. 2014; 194: 145–58. https://doi:10.1016/j.virusres.2014.09.011

Koyuncu O.O., Hogue I.B., Enquist L.W. Virus infections in the nervous system. Cell Host Microbe. 2013; 13 (4): 379–93. https://doi:10.1016/j.chom.2013.03.010

Nagu P., Parashar A., Behl T., Mehta V. CNS implications of COVID-19: A comprehensive review. Rev Neurosci. 2021; 32 (2): 219–34. https://doi:10.1515/revneuro-2020-0070

McGavern D.B., Kang S.S. Illuminating viral infections in the nervous system. Nat Rev Immunol. 2011; 11 (5): 318–29. https://doi:10.1038/nri2971

Ogier M., Andeol, G., Sagui E., Dal Bo G. How to detect and track chronic neurologic sequelae of COVID-19? Use of auditory brainstem responses and neuroimaging for long-term patient follow-up. Brain Behav Immun Health. 2020; 5: 100081. https://doi:10.1016/j.bbih.2020.100081

Yachou Y., El Idrissi A., Belapasov V., Ait Benali S. Neuroinvasion, neurotropic, and neuroinflammatory events of SARS-CoV-2: Understanding the neurological manifestations in COVID-19 patients. Neurol Sci. 2020; 41 (10): 2657–69. https://doi:10.1007/s10072-020-04575-3

Nalbandian A., Sehgal K., Gupta A., Madhavan M.V., McGroder C., Stevens J.S., Cook J.R., Nordvig, A.S., Shalev D., Sehrawat T.S., Ahluwalia N., Bikdeli B., Dietz D., Der-Nigoghossian C., Liyanage-Don N., Rosner G.F., Bernstein E.J., Mohan S., Beckley A.A., Seres D.S., Choueiri T.K., Uriel N., Ausiello J.C., Accili D., Freedberg D.E., Baldwin M., Schwartz A., Brodie D., Garcia C.K., Elkind M.S.V., Connors J.M., Bilezikian J.P., Landry D.W., Wan E.Y. Post-acute COVID-19 syndrome. Nat Med. 2021; 27 (4): 601–15. https://doi:10.1038/s41591-021-01283-z

Buoite Stella A., Furlanis G., Frezza N.A., Valentinotti R., Ajcevic M., Manganotti P. Autonomic dysfunction in post-COVID patients with and without neurological symptoms: A prospective multidomain observational study. J. Neurol. 2021. https://doi:10.1007/s00415-021-10735-y

Stefano G.B., Ptacek R., Ptackova H., Martin A., Kream R.M. Selective neuronal mitochondrial targeting in SARS-CoV-2 infection affects cognitive processes to induce ‘brain fog’ and results in behavioral changes that favor viral survival. Med Sci Monit. 2021; 27: e930886. https://doi:10.12659/MSM.930886

Liu Y., Wang X., Hu C.A. Therapeutic potential of amino acids in inflammatory bowel disease. Nutrients. 2017; 9 (9). https://doi:10.3390/nu9090920

Weinberg J.M., Bienholz A., Venkatachalam M.A. The role of glycine in regulated cell death. Cellular and molecular life sciences: CMLS. 2016; 73 (11–12): 2285–308. https://doi:10.1007/s00018-016-2201-6

Нарциссов Я.Р., Копылова В.С., Машковцева Е.В., Бороновский С.Е. Изменение нестационарных градиентов гидроперекиси в очаге реоксигенации под действием глицина при эксайтотоксичности. Молекулярная медицина. 2018; 16 (3): 37–41. https://doi: 10.29296/24999490-2018-03-07 [Nartsissov Ya.R, Kopylova V.S., Mashkovtseva E.V., Boronovskiy S.E. Alteration of hydroperoxide non-steady state gradients in the reoxygenation nidus exposed to glycine under excitotoxicity. Molekulyarnaya meditsina. 2018; 16 (3): 37–41 (in Russian)]

Yin M., Rusyn I., Schoonhoven R., Graves L.M., Rusyn E.V., Li X., Cox A.D., Harding T.W., Bunzendahl H., Swenberg J.A., Thurman R.G. Inhibition of chronic rejection of aortic allografts by dietary glycine. Transplantation. 2000; 69 (5): 773–80. https://doi:10.1097/00007890-200003150-00017

Селин А.А., Лобышева Н.В., Воронцова О.Н., Тоньшин А.А., Ягужинский Л.С., Нарциссов Я.Р. Механизм действия глицина как протектора нарушения энергетики тканей мозга в условиях гипоксии. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2012; 153 (1): 52–5. [Selin A.A., Lobysheva N.V., Vorontsova O.N., Nartsissov Ya.R., Tonshin A.A., Yaguzhinsky L.S. Mechanism underlying the protective effect of glycine in energetic disturbances in brain tissues under hypoxic conditions. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2012; 153 (1): 52–5 (in Russian)]

Lobysheva N.V., Selin A.A., Vangeli I.M., Byvshev I.M., Yaguzhinsky L.S., Nartsissov Y.R. Glutamate induces H2O2 synthesis in nonsynaptic brain mitochondria. Free Radic Biol Med. 2013; 65: 428–35. https://doi:10.1016/j.freeradbiomed.2013.07.030

Petrat F., Boengler K., Schulz R., de Groot H. Glycine, a simple physiological compound protecting by yet puzzling mechanism(s) against ischaemia-reperfusion injury: Current knowledge. Br. J. Pharmacol. 2012; 165 (7): 2059–72. https://doi:10.1111/j.1476-5381.2011.01711.x

Hasegawa S., Ichiyama T., Sonaka I., Ohsaki A., Okada S., Wakiguchi H., Kudo K., Kittaka S., Hara M., Furukawa S. Cysteine, histidine and glycine exhibit anti-inflammatory effects in human coronary arterial endothelial cells. Clin Exp Immunol. 2012; 167 (2): 269–74. https://doi:10.1111/j.1365-2249.2011.04519.x

Mauerhofer C., Grumet L., Schemmer P., Leber B., Stiegler P. Combating ischemia-reperfusion injury with micronutrients and natural compounds during solid organ transplantation: Data of clinical trials and lessons of preclinical findings. Int J. Mol. Sci. 2021; 22 (19). https://doi:10.3390/ijms221910675

Xanthos D.N., Sandkuhler J. Neurogenic neuroinflammation: Inflammatory CNS reactions in response to neuronal activity. Nat Rev Neurosci. 2014; 15 (1): 43–53. https://doi:10.1038/nrn3617

Silvagno F., Vernone A., Pescarmona G.P. The role of glutathione in protecting against the severe inflammatory response triggered by COVID-19. Antioxidants (Basel, Switzerland). 2020; 9 (7): 624. https://doi:10.3390/antiox9070624

DeDiego M.L., Nieto-Torres J.L., Regla-Nava J.A., Jimenez-Guardeno J.M., Fernandez-Delgado R., Fett C., Castano-Rodriguez C., Perlman S., Enjuanes L. Inhibition of NF-kappaB-mediated inflammation in severe acute respiratory syndrome coronavirus-infected mice increases survival. J. Virol. 2014; 88 (2): 913–24. https://doi:10.1128/JVI.02576-13

Wheeler M.D., Thurman R.G. Production of superoxide and TNF-alpha from alveolar macrophages is blunted by glycine. Am. J. Physiol. 1999; 277 (5): 952–9. https://doi:10.1152/ajplung.1999.277.5.L952

Carella A.M., Benvenuto A., Lagattolla V., Marinelli T., De Luca P., Ciavarrella G., Modola G., Di Pumpo M., Ponziano E., Benvenuto M. Vitamin supplements in the Era of SARS-Cov2 pandemic. GSC Biological and Pharmaceutical Sciences. 2020; 11 (02): 7–19. https://doi: 10.30574/gscbps.2020.11.2.0114

Wintergerst E.S., Maggini S., Hornig D.H. Contribution of selected vitamins and trace elements to immune function. Ann Nutr Metab. 2007; 51 (4): 301–23. https://doi:10.1159/000107673

Shakoor H., Feehan J., Mikkelsen K., Al Dhaheri A.S., Ali H.I., Platat C., Ismail L.C., Stojanovska L., Apostolopoulos V. Be well: A potential role for vitamin B in COVID-19. Maturitas. 2021; 144: 108–11. https://doi:10.1016/j.maturitas.2020.08.007

Приходько В.А., Селизарова Н.О., Оковитый С.В. Молекулярные механизмы развития гипоксии и адаптации к ней. Часть I. Архив патологии. 2021; 83 (2): 52–61. [Prikhodko V.A, Selizarova N.O, Okovityi S.V. Molecular mechanisms for hypoxia development and adaptation to it. Part I. Arkhiv Patologii. 2021; 83 (2): 52–61 (in Russian)]

Страхов И.В., Арискина О.Б., Сокорнов И.А. Возможности коррекции оксидативного стресса у пострадавших с шокогенной травмой. Эфферентная терапия. 2009; 15 (1–2): 195. [Strakhov I.V., Ariskina I.A., Sokornov I.A. Oxidative stress correction possibilities in patients with shock injury. Efferentnaya terapiya. 2009; 15 (1–2): 195 (in Russian)]

Лукьянова Л.Д. Сигнальные механизмы гипоксии. М.: РАН, 2019. [Lukianova L.D. Signal mechanisms of transduction. M.: RAN, 2019

Для цитирования

Машковцева Е.В., Нарциссов Я.Р. (2021). МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ВОЗМОЖНОГО ПРИМЕНЕНИЯ МЕТАБОЛИТОВ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ, ЛЕЧЕНИЯ И РЕАБИЛИТАЦИИ ПАЦИЕНТОВ С COVID-19. Молекулярная медицина, (6). https://doi.org/10.29296/24999490-2021-06-02
BibTeX .bibRIS .ris

Поиск статей и быстрая навигация

Навигация