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

Прочитано: 1540 раз


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:
Ос­трая рас­сла­ивающая анев­риз­ма аор­ты с раз­ры­вом у па­ци­ен­та с син­дро­мом Ну­на­на пос­ле пов­тор­но­го ин­фи­ци­ро­ва­ния SARS-CoV-2. Про­фи­лак­ти­чес­кая ме­ди­ци­на. 2024;(8):73-75
Фак­то­ры рис­ка раз­ви­тия ге­мор­ра­ги­чес­ких ос­лож­не­ний при про­фи­лак­ти­ке ВТЭО у па­ци­ен­тов с COVID-19. Фле­бо­ло­гия. 2024;(3):222-231
Кли­ни­чес­кий эф­фект се­лек­тив­ной ге­мо­сор­бции ци­то­ки­нов у па­ци­ен­тов с тя­же­лой фор­мой COVID-19. Сис­те­ма­ти­чес­кий об­зор. Анес­те­зи­оло­гия и ре­ани­ма­то­ло­гия. 2024;(5):103-111
Оцен­ка ци­то­ки­но­во­го ста­ту­са у боль­ных с он­ко­ло­ги­чес­ки­ми за­бо­ле­ва­ни­ями и тя­же­лой фор­мой COVID-19. До­ка­за­тель­ная гас­тро­эн­те­ро­ло­гия. 2024;(3):60-66
Осо­бен­нос­ти те­че­ния COVID-19 у па­ци­ен­тов с он­ко­ло­ги­чес­ки­ми за­бо­ле­ва­ни­ями, на­хо­дя­щих­ся в от­де­ле­нии ре­ани­ма­ции и ин­тен­сив­ной те­ра­пии. Рос­сий­ский жур­нал бо­ли. 2024;(3):55-62
Сер­деч­ная не­дос­та­точ­ность с сох­ра­нен­ной фрак­ци­ей выб­ро­са: ди­на­ми­ка мор­фо­фун­кци­ональ­но­го сос­то­яния сер­дца у па­ци­ен­тов с пе­ре­не­сен­ной COVID-19-пнев­мо­ни­ей в те­че­ние 2 лет наб­лю­де­ния. Кар­ди­оло­ги­чес­кий вес­тник. 2024;(3):53-61
ALDH1-, CD133-, CD34-по­зи­тив­ные ра­ко­вые ство­ло­вые клет­ки в аде­но­кар­ци­но­ме лег­ко­го у па­ци­ен­тов, пе­ре­нес­ших но­вую ко­ро­на­ви­рус­ную ин­фек­цию SARS-CoV2. Ар­хив па­то­ло­гии. 2024;(5):5-14
Фак­то­ры, влияющие на ка­чес­тво жиз­ни па­ци­ен­тов при нев­ро­ло­ги­чес­ких про­яв­ле­ни­ях пос­тко­вид­но­го син­дро­ма. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. 2024;(9):44-50
«Ци­то­ки­но­вый шторм» как им­му­но­па­то­ло­ги­чес­кая ре­ак­ция у бе­ре­мен­ных в I три­мес­тре. Рос­сий­ский вес­тник аку­ше­ра-ги­не­ко­ло­га. 2024;(5):19-24
Час­то­та вне­зап­ной сер­деч­ной смер­ти сре­ди бо­лез­ней сис­те­мы кро­во­об­ра­ще­ния в пе­ри­од пан­де­мии COVID-19 в Пен­зен­ской об­лас­ти. Су­деб­но-ме­ди­цин­ская эк­спер­ти­за. 2024;(5):10-14

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.