Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

Международный неврологический журнал Том 21, №3, 2025

Вернуться к номеру

Цитокіновий профіль та рівні протеолітичних ферментів у плазмі крові пацієнтів із хронічною церебральною ішемією після COVID-19

Авторы: V.S. Melnyk (1), M.O. Mykhailichenko (2), V.A. Tomchuk (3), А.S. Huet (4), T.I. Halenova (4), N.G. Raksha (4), T.B. Vovk (4), L.I. Kot (4), O.M. Savchuk (4)
(1) - Bogomolets National Medical University, Kyiv, Ukraine
(2) - University Clinic of the Bogomolets National Medical University, Kyiv, Ukraine
(3) - National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine
(4) - Educational and Scientific Center “Іnstitute of Biology and Medicine”, Taras Shevchenko National University of Kyiv, Kyiv, Ukraine

Рубрики: Неврология

Разделы: Клинические исследования

Версия для печати


Резюме

Актуальність. Це дослідження мало на меті визначити цитокіновий профіль, рівні протеолітичних ферментів i TIMP-1 у плазмі крові пацієнтів із хронічною ішемією мозку (ХІМ) після перенесеного симптоматичного COVID-19 з урахуванням гендерних відмінностей. Матеріали та методи. У дослідженні взяли участь 108 пацієнтів із ХІМ віком від 43 до 74 років: 56 хворих, у яких протягом останніх 9–12 місяців діагностовано COVID-19 (група «ХІМ та COVID-19»), та 52 особи без інфекції SARS-CoV-2 в анамнезі (група «ХІМ»). Учасників також було розподілено за статтю. Рівні цитокінів (IL-1, IL-4, IL-6, IL-8, IL-17, IL-18R, TNF- і IFN-), матрикс-них металопротеїназ (MMP-1, MMP-2, MMP-3, MMP-8, MMP-9 та MMP-10) і TIMP-1 у плазмі визначали за допомогою імуноферментного аналізу. Результати. Не виявлено значущих відмінностей у параметрах більшості цитокінів у плазмі хворих із ХІМ і COVID-19 в анамнезі та без нього, за винятком IL-1, рівень якого був вищим на 46,65 % у жінок із ХІМ, які перенесли симптоматичний COVID-19. Показано вищі плазмові рівні протеолітичних ферментів MMP-1, MMP-2 та MMP-12 (на 20,72; 27,33 та 20,37 % відповідно) у пацієнтів чоловічої статті з ХІМ, які одужали від COVID-19, порівняно з учасниками без SARS-CoV-2 в анамнезі. За результатами не виявлено значущих відмінностей у рівнях TIMP-1 між групами «ХІМ» і «ХІМ та COVID-19». Отримані дані можуть вказувати на гендерно-специфічні зміни в цитокіновому профілі та системі протеолізу хворих на ХІМ після симптоматичного COVID-19. Висновки. Інфекція SARS-CoV-2, навіть після тривалого постгострого періоду, може активувати альтернативні патогенетичні механізми, включаючи порушення регуляції цитокінів, системне запалення й протеолітичний дисбаланс із гендерно-специфічними особливостями, що може спричинити посилення ішемічних процесів у пацієнтів із ХІМ і збільшити ризик розвитку цереброваскулярних ускладнень.

Background. The purpose of this study was to determine the cytokine profile, levels of proteolytic enzymes, and the TIMP-1 in the plasma of patients with chronic cerebral ischemia (CCI) following symptomatic COVID-19, considering gender differences. Materials and methods. The research involved 108 patients with CCI aged 43 to 74 years, including 56 patients who had been diagnosed with COVID-19 in the past 9–12 months (CCI and COVID-19 group) and 52 patients with no history of SARS-CoV-2 infection (CCI group). The participants were also stratified by gender. Plasma levels of cytokines (IL-1, IL-4, IL-6, IL-8, IL-17, IL-18R, TNF-, and IFN-), matrix metalloproteinases (MMP-1, MMP-2, MMP-3, MMP-8, MMP-9, and MMP-10), and TIMP-1 were measured using enzyme-linked immunosorbent assay. Results. No significant differences were revealed in the levels of most cytokines in the plasma of CCI patients with and without a history of COVID-19, except for IL-1, which was elevated by 46.65 % in female CCI patients who had experienced symptomatic COVID-19. Higher levels of proteolytic enzymes MMP-1, MMP-2, and MMP-12 were found in the plasma of male CCI patients who recovered from COVID-19, with increases of 20.72, 27.33, and 20.37 %, respectively, compared to participants with no history of SARS-CoV-2 infection. No significant differences in TIMP-1 levels were observed between the CCI and CCI and COVID-19 groups. The obtained data may indicate gender-specific changes in the cytokine profile and proteolytic system in CCI patients following symptomatic COVID-19. Conclusions. SARS-CoV-2 infection, even after a long post-acute period, can activate alternative pathogenetic mechanisms, including dysregulation of cytokine, systemic inflammation, and proteolytic imbalance with gender-specific characteristics, which may exacerbate ischemic processes in patients with CCI and increase the risk of cerebrovascular complications.


Ключевые слова

хронічна ішемія мозку; COVID-19; інфекція SARS-CoV-2; цитокіни; матриксні металопротеїнази; система протеолізу

chronic cerebral ischemia; COVID-19; SARS-CoV-2 infection; cytokine; matrix metalloproteinases; proteolytic system


Для ознакомления с полным содержанием статьи необходимо оформить подписку на журнал.


Список литературы

1. Pu L, Wang L, Zhang R, et al. Projected global trends in ischemic stroke incidence, deaths and disability-adjusted life years from 2020 to 2030. Stroke. 2023;54(5):1330-1339. doi: 10.1161/STROKEAHA.122.040073.
2. GBD 2019 Stroke Collaborators. Global, regional, and national burden of stroke and its risk factors, 1990–2019: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2019. Lancet Neurol. 2021;20(10):795-820. doi: 10.1016/S1474-4422(21)00252-0.
3. Cherniy TV, Cherniy VI, Svitlytska DV. Chronic cerebral ische-mia. Modern view of the problem. Clin Prev Med. 2023;3:100-112. doi: 10.31612/2616-4868.3(25).2023.14.
4. Rajeev V, Chai YL, Poh L, et al. Chronic cerebral hypoperfusion: a critical feature in unravelling the etiology of vascular cognitive impairment. Acta Neuropathol Commun. 2023;11:93. doi: 10.1186/s40478-023-01590-1.
5. Kumari S, Dhapola R, Sharma P, et al. The impact of cytokines in neuroinflammation-mediated stroke. Cytokine Growth Factor Rev. 2024;78:105-119. doi: 10.1016/j.cytogfr.2024.06.002.
6. Cabral-Pacheco GA, Garza-Veloz I, Castruita-De la Rosa C, et al. The roles of matrix metalloproteinases and their inhibitors in human diseases. Int J Mol Sci. 2020;21(24):9739. doi: 10.3390/ijms21249739.
7. Zingaropoli MA, Iannetta M, Piermatteo L, et al. Neuro-axonal damage and alteration of blood-brain barrier integrity in COVID-19 patients. Cells. 2022;11(16):2480. doi: 10.3390/cells11162480.
8. Rempe RG, Hartz AMS, Bauer B. Matrix metalloprotei–nases in the brain and blood-brain barrier: versatile breakers and makers. J Cereb Blood Flow Metab. 2016;36(9):1481-1507. doi: 10.1177/0271678X16655551.
9. Singal CMS, Jaiswal P, Seth P. SARS-CoV-2, more than a respiratory virus: its potential role in neuropathogenesis. ACS Chem Neurosci. 2020;11:1887-1899. doi: 10.1021/acschemneuro.0c00251.
10. Khazaal S, Harb J, Rima M, et al. The pathophysiology of long COVID throughout the renin-angiotensin system. Molecules. 2022;27(9):2903. doi: 10.3390/molecules27092903.
11. Zhao J, Xia F, Jiao X, Lyu X. Long COVID and its association with neurodegenerative diseases: pathogenesis, neuroima-ging, and treatment. Front Neurol. 2024;15:1367974. doi: 10.3389/fneur.2024.1367974.
12. Mishchenko TS, Mishchenko VM, Sokolik VV, et al. Neurological disorders in patients who had COVID-19: how to treat during a pandemic. Int Neurol J. 2021;17(6):10-22. doi: 10.22141/2224-0713.17.6.2021.242231.
13. Jose C, Rudroff T, Chamard-Witkowski L. Editorial: The NeuroCOVID-19 syndrome: cognitive and psychological profiles, physiopathology, and impact on neurologically vulnerable populations. Front Neurol. 2024;15:1452895. doi: 10.3389/fneur.2024.1452895.
14. Mykhailichenko MO. Features of cognitive functions recovery dynamics in patients with chronic cerebral ischemia after COVID-19. Ukr Neur J. 2024;2–3:24-27. doi: 10.30978/UNJ2024-2-3-24.
15. Kashipazha D, Shalilahmadi D, Shamsaei G, et al. Neurological manifestations in hospitalized COVID-19 patients: a cross-sectional study. Egypt J Neurol Psychiatry Neurosurg. 2024;60:41. doi: 10.1186/s41983-024-00818-8.
16. Pereira DN, Bicalho MAC, Jorge AO, et al. Neurological manifestations by sex and age group in COVID-19 inhospital patients. Neurol Sci. 2022;28:100419. doi: 10.1016/j.ensci.2022.100419.
17. Gorenshtein A, Leibovitch L, Liba T, et al. Gender disparities in neurological symptoms of long COVID: a systematic review and meta-analysis. Neuroepidemiology. 2024;1-15. doi: 10.1159/000540919.
18. Queiroz MAF, Neves PFMD, Lima SS, et al. Cytokine profiles associated with acute COVID-19 and long COVID-19 syndrome. Front Cell Infect Microbiol. 2022;12:922422. doi: 10.3389/fcimb.2022.922422.
19. Halenova TI, Raksha NH, Vovk TB, et al. Cytokine profile in multiple sclerosis patients with and without COVID-19. Wiad Lek. 2024;77(4):640-645. doi: 10.36740/WLek202404104.
20. Delaruelle Z, Ivanova TA, Khan S, et al. Male and female sex hormones in primary headaches. J Headache Pain. 2018;19(1):117. doi: 10.1186/s10194-018-0922-7.
21. Krenytska D, Strubchevska K, Kozyk M, et al. Circulating le–vels of inflammatory cytokines and angiogenesis-related growth factors in patients with osteoarthritis after COVID-19. Front Med (Lausanne). 2023;10:1168487. doi: 10.3389/fmed.2023.116848.
22. Schulthei C, Willscher E, Paschold L, et al. The IL-1, IL-6, and TNF cytokine triad is associated with post-acute sequelae of COVID-19. Cell Rep Med. 2022;3(6):100663. doi: 10.1016/j.xcrm.2022.100663.
23. Tuharov Y, Krenytska D, Halenova T, et al. Plasma levels of MMPs and TIMP-1 in patients with osteoarthritis after recovery from COVID-19. Rev Recent Clin Trials. 2023;18(2):123-128. doi: 10.2174/1574887118666230131141608.
24. Mohammadhosayni M, SadatMohammadi F, Ezzatifar F, et al. Matrix metalloproteinases are involved in the development of neurological complications in patients with coronavirus disease 2019. Int Immunopharmacol. 2021;100:108076. doi: 10.1016/j.intimp.2021.108076.
25. Veeravalli KK. Implications of MMP-12 in the pathophysio–logy of ischaemic stroke. Stroke Vasc Neurol. 2024;9(2):97-107. doi: 10.1136/svn-2023-002363.
26. Salomo R, Assis V, de Sousa Neto IV, et al. Involvement of matrix metalloproteinases in COVID-19: molecular targets, mechanisms, and insights for therapeutic interventions. Biology. 2023;12(6):843. doi: 10.3390/biology12060843.
27. Fernandez-Patron C, Hardy E. Matrix metalloprotei-nases in health and disease in the times of COVID-19. Biomolecules. 2022;12(5):692. doi: 10.3390/biom12050692.
28. Avila-Mesquita CD, Couto AES, Campos LCB, et al. MMP-2 and MMP-9 levels in plasma are altered and associated with mortality in COVID-19 patients. Biomed Pharmacother. 2021;142:112067. doi: 10.1016/j.biopha.2021.112067.
29. Thorson C, Galicia K, Burleson A, et al. Matrix metalloproteinases and their inhibitors and proteoglycan 4 in patients undergoing total joint arthroplasty. Clin Appl Thromb Hemost. 2019;25:1076029619828113. doi: 10.1177/1076029619828113.
30. Halenova T, Raksha N, Vovk T, et al. Proteolytic imbalance in plasma of patients with multiple sclerosis following –COVID-19. Int Neurol J. 2024;20(5):221-227. doi: 10.22141/2224-0713.20.5.2024.1089.

Вернуться к номеру