Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.

Янушевич О.О.

ФГБОУ ВО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова» Минздрава России

Маев И.В.

ФГБОУ ВО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова» Минздрава России

Картон Е.А.

ФГБОУ ВО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова» Минздрава России

Островская И.Г.

ФГБОУ ВО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова» Минздрава России

Протеомный анализ слюны у пациентов с COVID-19

Авторы:

Янушевич О.О., Маев И.В., Картон Е.А., Островская И.Г.

Подробнее об авторах

Журнал: Стоматология. 2022;101(4): 34‑37

Просмотров: 1332

Загрузок: 42


Как цитировать:

Янушевич О.О., Маев И.В., Картон Е.А., Островская И.Г. Протеомный анализ слюны у пациентов с COVID-19. Стоматология. 2022;101(4):34‑37.
Yanushevich OO, Maev IV, Karton EA, Ostrovskaya IG. Proteomic saliva assay in patients with COVID-19. Stomatology. 2022;101(4):34‑37. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/stomat202210104134

Рекомендуем статьи по данной теме:
Эф­фек­тив­ность и бе­зо­пас­ность но­во­го се­лек­тив­но­го пе­ро­раль­но­го ин­ги­би­то­ра фак­то­ра Ха ами­ди­на гид­рох­ло­ри­да в про­фи­лак­ти­ке тром­бо­эм­бо­ли­чес­ких ос­лож­не­ний у гос­пи­та­ли­зи­ро­ван­ных па­ци­ен­тов с COVID-19: ре­зуль­та­ты мно­го­цен­тро­во­го прос­пек­тив­но­го ран­до­ми­зи­ро­ван­но­го кон­тро­ли­ру­емо­го ис­сле­до­ва­ния. Фле­бо­ло­гия. 2024;(2):154-162
Струк­тур­но-фун­кци­ональ­ный ста­тус сер­деч­но-со­су­дис­той и ды­ха­тель­ной сис­тем, пси­хо­эмо­ци­ональ­ные на­ру­ше­ния у па­ци­ен­тов с COVID-19 на мо­мент вы­пис­ки из ста­ци­она­ра. Про­фи­лак­ти­чес­кая ме­ди­ци­на. 2024;(5):60-68
При­ме­не­ние сис­тем­ных глю­ко­кор­ти­ко­идов у гос­пи­та­ли­зи­ро­ван­ных па­ци­ен­тов с COVID-19. Про­фи­лак­ти­чес­кая ме­ди­ци­на. 2024;(5):75-80
Ка­чес­тво жиз­ни сту­ден­тов ву­зов в ус­ло­ви­ях пан­де­мии COVID-19. Про­фи­лак­ти­чес­кая ме­ди­ци­на. 2024;(5):92-96
Осо­бен­нос­ти на­ру­ше­ния обо­ня­ния в ас­пек­те сис­те­мы трой­нич­но­го нер­ва. Вес­тник ото­ри­но­ла­рин­го­ло­гии. 2024;(2):33-39
Ус­пеш­ное при­ме­не­ние пуль­мо­наль­ной вы­со­ко­час­тот­ной пер­кус­си­он­ной вен­ти­ля­ции у па­ци­ен­та с край­не тя­же­лым те­че­ни­ем но­вой ко­ро­на­ви­рус­ной ин­фек­ции: кли­ни­чес­кое наб­лю­де­ние. Анес­те­зи­оло­гия и ре­ани­ма­то­ло­гия. 2024;(3):81-86
Эф­фек­тив­ность и бе­зо­пас­ность но­во­го се­лек­тив­но­го пе­ро­раль­но­го ин­ги­би­то­ра фак­то­ра Ха ами­ди­на гид­рох­ло­ри­да в про­фи­лак­ти­ке тром­бо­эм­бо­ли­чес­ких ос­лож­не­ний у гос­пи­та­ли­зи­ро­ван­ных па­ци­ен­тов с COVID-19: ре­зуль­та­ты мно­го­цен­тро­во­го прос­пек­тив­но­го ран­до­ми­зи­ро­ван­но­го кон­тро­ли­ру­емо­го ис­сле­до­ва­ния. Фле­бо­ло­гия. 2024;(2):154-162
Ред­кий ва­ри­ант тром­бо­за на фо­не но­вой ко­ро­на­ви­рус­ной ин­фек­ции. Кар­ди­оло­гия и сер­деч­но-со­су­дис­тая хи­рур­гия. 2024;(3):329-334
Слу­чай ма­ни­фес­та­ции анев­риз­мы стен­ки ле­во­го же­лу­доч­ка у па­ци­ен­та с син­дро­мом Мар­фа­на пос­ле пов­тор­но­го ин­фи­ци­ро­ва­ния SARS-CoV-2. Про­фи­лак­ти­чес­кая ме­ди­ци­на. 2024;(6):88-90
Нев­ро­ло­ги­чес­кие ос­лож­не­ния у боль­ных, пе­ре­нес­ших COVID-19. Про­фи­лак­ти­чес­кая ме­ди­ци­на. 2024;(6):98-104

В декабре 2019 г. в г. Ухане (Китай) была выявлена пневмония, связанная с тяжелым острым респираторным синдромом коронавируса 2 (SARS-CoV-2), названным Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) коронавирусом-2019 (COVID-19) [1—5]. Полость носа, носоглотка, ротоглотка и полость рта, слюнные железы были определены как потенциальные места репликации вируса SARS-CoV-2 [6, 7]. На фоне заболевания, вызванного вирусом SARS-CoV-2, были описаны патологии со стороны слизистой оболочки рта и слюнных желез [8—10].

Протеомный анализ позволяет идентифицировать большое количество белков, сравнительный анализ которых у здоровых и больных людей позволяет выявить отличия, которые могут быть результатом изменений уровней циркулирующих белков, связанных с болезнью [11—13]. Более глубокие познания о потенциальных изменениях протеома слюны могут позволить идентифицировать новые диагностические биомаркеры или установить механизмы заболеваний полости рта, связанные с COVID-19 [14].

Цель исследования — провести протеомный анализ слюны для установления механизмов развития патологий в полости рта, вызываемых COVID-19.

Материал и методы

Пациенты с COVID-19, принимающие участие в исследовании, были госпитализированы в соответствии с диагнозом коронавирусная инфекция в инфекционное отделение Клинического Центра «COVID-19» в период январь—февраль 2021 г. Диагноз устанавливался на основании идентификации вируса ПЦР-анализом, компьютерной томографии легких с установлением картины течения полисегментарной вирусной пневмонии различной степени тяжести. Все пациенты получали противовирусную, провоспалительную, антиагрегационную и иммуномоделирующую терапию согласно протоколу лечения, утвержденном Минздравом РФ.

У пациентов осуществляли сбор смешанной слюны натощак, в утренние часы, без стимуляции путем сплевывания в пластиковые мерные пробирки. До начала исследования образцы замораживали при температуре –20 °C. Исследование слюны проводили на выборке из 10 образцов лиц, не болевших COVID-19, и 30 образцов пациентов, переболевших COVID-19. Все образцы слюны у пациентов с COVID-19 были собраны перед выпиской из стационара и отрицательного ПЦР-анализа на вирус. У участников исследования было получено информированное согласие. Наши исследования строго следовали стандартам, указанным в Хельсинской декларации.

Анализ образцов слюны проводили на квадрупольном времяпролетном масс-спектрометре Xevo G2-XS QToF (Waters, UK), сопряженном с системой хроматографии Acquity HPLC H Class Plus (Waters, UK). Регистрация ионов проводилась в гибридном информационно-независимом (DIA) режиме MSe-SONAR. Хроматографическое разделение проводили на колонке Acquity UPLC BEHC18. Расчетные величины содержания белка в пробе представлены в формате нг/мкг нагрузки на колонку. Анализ полученных данных проводили в программе PLGS (Protein Lynx Global Server, version 3.0.3, Waters, UK) с использование базы данных Uniprot KB (release March, 2021). Анализ значимости отличий между образцами слюны пациентов проводили с использованием статистического теста ANOVA при уровне значимости p<0,01. Для сравнения всех образцов слюны пациентов как независимых выборок данных применялся критерий Фишера.

Результаты и обсуждение

По результатам масс-спектрометрического анализа разброс размера протеомов составил от 107 до 201 белков в зависимости от образца. Анализ принципиальных компонент (РСА-анализ) показал расхождение группы контроля от группы пациентов с COVID-19 с вкладом компоненты РС1 50,4% и компоненты РС2 12,6%, что свидетельствует о различии между ними на протеомном уровне.

Анализ белков в базе GO аннотаций (p<0,01 и FDR <1%, коррекция Бонферрони при множественных тестах) показал, что подавляющее число значимо отличающихся белков в пробах слюны пациентов с COVID-19 принадлежит таким биологическим процессам, как иммунная реакция слизистых оболочек, процессы реорганизации хроматина и сборки нуклеосом, формирование ДНК-белковых комплексов, Ig-опосредованный иммунный ответ, нитрозилирование белков, активация В-клеток, адаптивный иммунный стрессовый ответ. Подобная картина свидетельствует о повреждении клеток тканей ротовой полости, активации клеток неспецифического иммунитета в ответ на контаминацию вирусных частиц.

Анализ сетевых белковых взаимодействий показал, что представленные белки обобщенного протеома когерентно принимают участие в формирование трех функциональных ансамблей (рис. 1). В иерархию молекулярных событий были отобраны лишь те процессы и белки, для которых p<0,001.

Рис. 1. Анализ сетевого взаимодействия между выявленными белками слюны у пациентов с COVID-19 общей части протеома.

Наиболее выраженный ансамбль формируется белками кератинами — KRT81, KRT83, KRT86, KRT34, KRT85, а также примыкающими белками второго уровня взаимодействий — AZGP1 (Zinc-alpha-2-glycoprotein/цинк-альфа-2-гликопротеин) и LCN1 (Lipocalin-1/липокалин-1). Все эти белки образуют последовательное и тесное сетевое взаимодействие, отражая активный процесс корнификации (гиперкератоза) (рис. 2) и образования корнеоцитов, являясь частью глобального биологического процесса развития (GO:0008544).

Рис. 2. Очаги корнификации эпителия слизистой оболочки щеки (а), языка (б), нижней и верхней губы (в, г) и у пациентов с COVID-19.

Второй ансамбль белков образован белками FABP5 (Fatty acid-binding protein-5/белок, связывающий жирные кислоты-5), ANXA2 (Annexin A2/аннексин А2), HSPB1 (heat shock protein family B (small) member 1/член 1 семейства белков теплового шока B (малый)), GFAP (Glial fibrillary acidic protein/глиальный фибриллярный кислый белок), POTEF (POTE Ankyrin Domain Family Member F/член F семейства анкириновых доменов POTE), которые вместе формируют единую линейную цепь участников процесса обновления клеток, утилизации белков и метаболизма жирных кислот.

Третья, последняя группа образована двумя белками H2BFS (Histone H2B type F-S/Гистон H2B типа FS) и HIST1H4F (Histone H4, which encoded by the HIST1H4F gene/Гистон H4, который кодируется геном HIST1H4F), которые являются прямыми участниками процессов ремоделлинга хроматина, клеточного цикла, образования нуклеосом и ДНК-белковых комплексов.

Сравнение всех образцов слюны пациентов с COVID-19 как независимых выборок данных показало, что критерий Фишера составил F=4,67765, а расчетный уровень значимости составил p=0,00167, что строго свидетельствует о имеющихся отличиях в течение и механизме патогенеза заболевания между пациентами различных кластерных групп. Из представленных нами данных показано, что конечным этапом развития биологических процессов с участием белков обобщенного протеома являются процесс корнификации (GO:0070268; p=4,56e-4, q=6,11e-1) и сопутствующий процесс регуляции воспаления (GO:0050727; p=6,43e-4, q=4,31e-1). При этом из представленных белков 33 имеют пересечение с GO-аннотированными белками воспаления и корнификации. Из их числа для 13 белков структурная функция является первичной (GO:0005198; p=2,45e-5, q=5,67e-3).

Заключение

Мы получили убедительные доказательства, что воздействие вируса опосредует разрушение клеток, о чем свидетельствует наличие в пробах слюны большое количество белков, ответственных за ядерный синтез, клеточный цитоскелет и содержимое цитозоля клеток. В ответ на действие вируса развивается воспалительная реакция, сопровождающаяся активацией клеток неспецифического иммунитета. В связи с этим, в период госпитализации и постковидной реабилитации пациентов с COVID-19 необходима разработка мер паллиативной помощи для профилактики и лечения деструктивно-воспалительных поражений тканей полости рта.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо со ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail

Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.