Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,006

IMMUNOLOGICAL STATUS OF PATIENTS WITH CORONAVIRUS INFECTION (COVID-19) AFTER INTERVAL HYPOXIC THERAPY

Misirova I.A. 1 Borukaeva I.Kh. 1 Kardanov M.A. 1
1 Kabardino-Balkarian State University named after HM. Berbekova
Transmitted coronavirus infection and its treatment led to a violation of the immunological status of patients caused by high doses of glucocorticosteroids and the action of the virus itself. Difficulties in the treatment of post-coronavirus syndrome led to the need to find a non-drug effect on patients after coronavirus infection. For this purpose, normobaric interval hypoxia therapy was used in the rehabilitation of patients after coronavirus infection. Adaptation to hypoxia in a course of hypoxic therapy led to a significant (p<0,05) increase in the median number of total CD3+ T-lymphocytes, CD4+ T-lymphocytes, CD8+ T-lymphocytes, B-lymphocytes. Improvement of the immune status was evidenced by normalization of the immunoregulatory index and a reliable (p<0,01) increase in the level of immunoglobulins A and G, which increased the resistance of the body to reinfection. Statistically significant (p<0.05) decrease of immunoglobulin E in the blood resulted in decreased sensitization of the organism. After interval hypoxytherapy there was a significant (p<0,05) decrease of proinflammatory cytokines (IL-1β, IL-2, IL-6, IL-8, TNF-α) and increase of anti-inflammatory cytokines (IL-4, IL-10) in the blood, indicating the activation of sanogenetic mechanisms and increase of anti-inflammatory protection. A course of hypoxytherapy led to a decrease in ferritin in the blood, which was associated with a decrease in the content of interleukins in the blood as a result of the subsiding of the inflammatory process in the body. Interval hypoxytherapy proved to be an effective method of influencing the immunological reactivity of patients after a COVID-19 coronavirus infection. The results of the studies can serve as a basis for the use of interval normobaric hypoxytherapy in the rehabilitation of patients after COVID-19 coronavirus infection.
covid-19 coronavirus infection
interval normobaric hypoxic therapy
patient rehabilitation
immunological status
cytokines

Новая коронавирусная инфекция COVID-19, стремительно ворвавшись в нашу жизнь, перевернула представление людей о стабильности и уверенности в завтрашнем дне. Несмотря на выздоровление, после перенесенной коронавирусной инфекции у больных сохраняются различные нарушения со стороны сердечно-сосудистой, дыхательной, свертывающей, нервной систем [1; 2]. В реабилитации пациентов после перенесенной коронавирусной инфекции COVID-19 практическое здравоохранение столкнулось со множеством проблем, несмотря на постоянно обновляемые рекомендации по лечению и профилактике новой коронавирусной инфекции [3-5]. В первую очередь это коснулось нарушений со стороны иммунологического статуса, так как в начале эпидемии коронавирусной инфекции отмечалось неконтролируемое применение системных глюкокортикостероидов, которое привело к изменениям иммунологической реактивности у пациентов, сохраняющимся даже через месяцы после выздоровления [6; 7]. Все это привело к необходимости поиска эффективных немедикаментозных способов реабилитации пациентов после перенесенной коронавирусной инфекции. Одним из таких методов является адаптация к гипоксии в курсе нормобарической интервальной гипокситерапии (ИГТ), которая применяется в лечении различных хронических заболеваний [8; 9]. Учитывая системное воздействие гипокситерапии на организм и активацию компенсаторно-адаптационных механизмов со стороны сердечно-сосудистой, дыхательной, кроветворной систем [10-12], было решено использовать нормобарическую интервальную гипокситерапию для улучшения иммунологической реактивности пациентов после коронавирусной инфекции.

Цель исследования: выявить влияние нормобарической интервальной гипокситерапии на иммунологический статус пациентов с перенесенной коронавирусной инфекцией COVID-19 средней степени тяжести.

Материал и методы исследования. Обследование и интервальную гипокситерапию пациенты получили на базе Университетской клиники Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х.М. Бербекова. В исследование были включены 85 пациентов 45-59 лет после перенесенной коронавирусной инфекции средней степени тяжести (через 30 дней после выздоровления). При КТ-исследовании выявлялись признаки поражения легочной ткани КТ-1. Контрольная группа состояла из сопоставимых по возрасту и полу практически здоровых лиц (70 лиц 45-59 лет), не переболевших коронавирусной инфекцией. Группа сравнения была представлена 60 пациентами после коронавирусной инфекции COVID-19, которые прошли стандартную реабилитацию после коронавирусной инфекции COVID-19 без интервальной гипокситерапии.

Определение количества лимфоцитов проводилось методом проточной цитофлуориметрии на аппарате XN-9000, Sysmex (Япония), иммуноглобулинов А, М, G методом иммунотурбидиметрии на аппарате Cobas 6000, Roche Diagnostics (Швейцария), содержание иммуноглобулинов Е и цитокинов (IL-1β, IL -2, IL -4, IL -6, IL -8, IL -10, TNF-α,) в крови электрохемилюминесцентным иммуноанализом на аппарате Cobas 6000, Roche Diagnostics (Швейцария).

Гипоксическое воздействие осуществляли при помощи установки для гипокситерапии «Гипо-Окси» фирмы Oxyterra (Россия), которая генерировала гипоксическую смесь с различным содержанием кислорода. Гипокситерапия проводилась в режиме гипокси-гипероксия, включающем чередование 5-минутных гипоксических воздействий с 5-минутными гипероксическими (30% О2). Всем больным для определения индивидуальной чувствительности к гипоксии и переносимости гипоксических смесей проводился гипоксический тест, после которого подбиралось оптимальное содержание кислорода в гипоксической смеси, определялась длительность гипоксических воздействий и количество процедур. Обычно курс гипокситерапии составлял 15 дней.

При выполнении статистической обработки полученных результатов использовались электронные программы Microsoft Excel и статистические пакеты программ MedStat. Статистическая обработка результатов проводилась с использованием современных статистических методов. Анализ статистически значимых и незначимых различий средних показателей между различными выборками осуществлялся с применением t-критерия Стъюдента для парных измерений. Для оценки достоверности межгрупповых различий применялся непараметрический критерий Манна-Уитни. Все численные данные в виде среднего арифметического значения и стандартной ошибки среднего М±m, а при непараметрическом характере распределения величин – в виде медианы с указанием 25-го и 75-го квартилей [медиана (25й-75й – квартиль)]. Различия считались статистически достоверными при р< 0,05 [13].

Были соблюдены этические принципы, пациенты были информированы о методике проведения интервальной гипокситерапии, после чего было получено согласие на обследование и лечение.

Результаты исследования и их обсуждение. Проведенные исследования иммунологической реактивности позволили выявить изменения со стороны клеточного иммунитета, проявляющиеся в снижении количества Т-лимфоцитов CD3+, уровня Т-хелперов CD4+, Т-лимфоцитов CD8+, что привело к нарушению гуморального и клеточного звена иммунитета. Количество В-лимфоцитов не было достоверно изменено (табл. 1).

Таблица 1

Показатели иммунного статуса пациентов после перенесенной коронавирусной инфекции [медиана (25% - 75% квартиль)]

Содержание

в крови, %

Основная группа

(n=85)

Контрольная группа

(n=70)

Т-лимфоциты, CD 3+, %

48,6 (36,3-58,5)*

56,3 (48,2-61,5)

Т-лимфоциты CD 4+, %

31,4 (21,5-43,8)*

40,5 (31,5-50,2)

Т-лимфоциты CD 8+, %

11,7 (9,5-14,4)*

18,5 (15,8-25,3)

В-лимфоциты CD 22+, %

19,6 (12,7-24,2)

18,1 (12,6-25,9)

ИРИ (усл. ед.)

2,71 (2,45-2,91)

2,13 (1,95-2,42)

IgA, г/л

0,88 (0,67-0,98)

1,06 (0,42-1,21)

IgM, г/л

1,16 (0,65-2,57)*

1,75 (1,06-1,96)

IgG, г/л

6,31 (5,71-9,55)*

8,52 (6,74-13,36)

IgE, МЕ/л

97,43 (78,7-121,5)*

64,64 (43,86-73,75)

ЦИК (усл. ед.)

99,57 (86,4-116,5)*

91,2 (82,4-99,5)

* - p<0,05 - достоверные отличия с показателями контрольной группы.

Отмечалось достоверное (р<0,01) снижение уровня иммуноглобулинов A, М, G. Снижение уровня иммуноглобулинов А привело к подавлению резистентности к различным инфекциям.

Полученные результаты исследования содержания иммуноглобулинов Е заключались в достоверном (р<0,05) увеличении содержания общего иммуноглобулина Е, что свидетельствовало о повышенной сенсибилизации пациентов. Отмечалось достоверное (р<0,05) возрастание циркулирующих иммунных комплексов и иммунорегуляторного индекса.

Снижение содержания Т-лимфоцитов CD3+, Т-хелперов СD4+, уровня иммуноглобулинов А и увеличение содержания иммуноглобулинов Е и циркулирующих иммунных комплексов привело к изменению иммунологического статуса у пациентов после перенесенной коронавирусной инфекции.

При изучении цитокинового профиля крови у пациентов после коронавирусной инфекции было выявлено его изменение, также свидетельствующее о сохранении воспалительного процесса (табл. 2)

Таблица 2

Цитокиновый профиль крови у пациентов после перенесенной коронавирусной инфекции (M±m)

Показатель

Основная группа

(n=85)

Контрольная группа

(n=70)

IL-1β, пг/мл

8,75±0,27*

5,23±0,45

IL-2, пг/мл

5,74±0,09*

3,15±0,11

IL-4, пг/мл

2,04±0,37*

3,6±0,41

IL-6, пг/мл

6,71±0,10*

2,32±0,19

IL-8, пг/мл

7,63±0,25*

5,85±0,34

IL-10, пг/мл

4,03±0,16*

8,14±0,16

TNF-α, пг/мл

14,73±0,41*

9,15±0,71

* - p<0,05 - достоверные отличия с показателями контрольной группы.

Выявленное достоверное увеличение провоспалительных цитокинов (IL-1β, IL-2, IL-6, IL-8, TNF-α), на фоне статистически значимого (p<0,05) снижения концентрации противовоспалительных цитокинов (IL-4, IL-10), способствовало поддержанию воспалительного процесса в бронхолегочной системе.

Содержание ферритина в крови у пациентов после перенесенной коронавирусной инфекции составляло 128,42±3,63 мкг/л (у контрольной группы 75,83±2,38 мкг/л). Повышение ферритина в крови после перенесенной коронавирусной инфекции, по-видимому, было связано с увеличенным содержанием провоспалительных цитокинов, которые индуцировали секрецию ферритина, несмотря на период реконвалесценции, что еще раз подтверждало сохранение воспалительного процесса у пациентов после коронавирусной инфекции средней степени тяжести.

Большинство пациентов с коронавирусной инфекцией COVID-19 средней степени тяжести получали терапию глюкокортикоидами (32 мг дексаметазона в сутки) во время заболевания, что привело к нарушению иммунологической реактивности, выявленному при обследовании пациентов до курса гипокситерапии. Поэтому возникла идея использования интервальной гипокситерапии для нормализации иммунологического статуса пациентов после коронавирусной инфекции.

После интервальной гипокситерапии отмечалось достоверное (р<0,05) увеличение медианы общего количества Т-лимфоцитов CD3+ на 12,15±0,01%, Т-хелперов на 16,27±0,01% (р<0,05), Т-лимфоцитов CD8+ на 42,92±2,06%, В-лимфоцитов на 12,88±0,01%. В группе сравнения статистически значимых изменений выявлено не было (табл. 3).

Таблица 3

Иммунологические показатели у пациентов после интервальной гипокситерапии [медиана (25%-75% квартиль)]

Содержание клеток

Основная группа (n=85)

Группа сравнения (n=60)

До ИГТ

После ИГТ

До реабилитации

После реабилитации

Т-лимфоциты, CD 3+, %

49,3

(38,4-57,7)

59,3

(37,5-67,1)*

49,3

(38,4-57,7)

50,7

(39,5-59,8)

Т-лимфоциты CD 4+, %

32,5

(20,5-48,1)

40,3

(27,4-48,7)**

32,5

(20,5-48,1)

33,7

(25,2-45,2)

Т-лимфоциты CD 8+, %

11,9

(9,7-15,6)

22,8

(14,7-28,5)**

11,5

(9,7-15,6)

11,9

(9,7-15,6)

В-лимфоциты CD 22+, %

19,8

(12,4-21,5)

22,7

(17,5-30,1)*

19,4

(12,4-24,3)

20,1

(12,6-26,2)

ИРИ (усл. ед.)

2,73

(2,45-2,93)

1,77

(1,83-1,91)**

2,82

(2,45-2,99)

2,83

(2,45-2,93)

IgA, г/л

0,79

(0,61-0,87)

1,39

(1,14-1,45)*

0,81

(0,62-0,89)

0,83

(0,58-1,05)

IgM, г/л

1,13

(0,52-2,15)

1,19

(0,71-1,54)

1,15

(0,57-2,45)

1,18

(0,45-2,85)

IgG, г/л

6,53

(6,21-8,43)

9,64

(6,32-12,68)*

6,58

(6,11-9,55)

6,67

(6,25-9,05)

IgE, МЕ/л

364,33

(318,4-455,5)

307,45

(278,5-381,6)*

374,52

(315,4-448,5)

370,35

(320,64-442,7)

ЦИК (усл. ед.)

97,43

(91,5-98,2)

82,52

(76,6-92,4)**

99,57

(91,5-99,98)

98,65

(91,5-98,2)

* - p<0,05, ** - р<0,01 - достоверные отличия с показателями до курса гипокситерапии.

Об улучшении иммунного статуса свидетельствовала нормализация иммунорегуляторного индекса и достоверное (р<0,01) повышение уровня иммуноглобулинов А и G, что повышало устойчивость организма к повторному инфицированию. Статистически значимое (р<0,05) снижение иммуноглобулинов Е в крови свидетельствовало о снижении сенсибилизации организма.

После интервальной гипокситерапии отмечалось достоверное (р<0,05) снижение содержания провоспалительных цитокинов (IL-1β, IL-2, IL-6, IL-8, TNF-α) и повышение противовоспалительных цитокинов (IL-4, IL-10) в крови, что свидетельствовало об активации саногенетических механизмов и повышении противовоспалительной защиты. В группе сравнения достоверных изменений не наблюдалось (табл. 4).

Таблица 4

Цитокиновый профиль крови у пациентов после интервальной гипокситерапии (M±m)

Содержание клеток

Основная группа (n=85)

Группа сравнения (n=60)

До ИГТ

После ИГТ

До реабилитации

После реабилитации

IL-1β, пг/мл

8,75±0,27

3,86±0,14**

8,87±0,27

7,85±0,24

IL-2, пг/мл

5,74±0,09

4,32±0,54*

5,42±0,37

5,23±0,62

IL-4, пг/мл

2,04±0,37

5,83±1,23*

3,14±0,73

3,45±1,18

IL-6, пг/мл

5,71±0,10

3,62±0,66*

7,98±0,33

7,01±0,73

IL-8, пг/мл

7,63±0,25

4,73±0,38*

6,21±0,31

6,65±0,53

IL-10, пг/мл

4,03±0,16

8,63±0,11*

4,84±0,23

5,01±0,12

TNF-α, пг/мл

12,73±0,41

9,71±1,25*

12,63±0,53

12,84±0,69

Ферритин крови, мкг/л

128,42±3,63

110,53±2,85*

128,42±3,63

126,07±3,16

* - p<0,05, ** - p<0,01 - достоверные отличия с показателями до лечения.

Курс гипокситерапии привел к снижению содержания ферритина в крови на 15,18±0,24%, что свидетельствовало об уменьшении воспалительного процесса в организме пациентов после перенесенной коронавирусной инфекции.

Заключение. Интервальная гипокситерапия оказалась эффективным методом воздействия на иммунологическую реактивность пациентов после коронавирусной инфекции COVID-19. Достоверное увеличение содержания лимфоцитов различных популяций привело к нормализации клеточного и гуморального звена иммунитета. Снижение содержания иммуноглобулинов Е явилось важным результатом гипокситерапии и свидетельствовало об уменьшении сенсибилизации пациентов. На стихание воспалительного процесса в организме после коронавирусной инфекции указывала нормализация цитокинового профиля крови в результате снижения «ответа острой фазы». Повышение содержания противоспалительных интерлейкинов свидетельствовало об активации саногенетических механизмов, что, наряду с уменьшением содержания провоспалительных цитокинов, привело к подавлению воспалительного процесса. Результаты проведенных исследований могут служить основанием для использования интервальной нормобарической гипокситерапии в реабилитации пациентов после коронавирусной инфекции COVID-19.