Влияние тяжести заболевания на ответ системы антиоксидантной защиты у пациентов с COVID-19

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. COVID-19 является серьезным инфекционным заболеванием, оказывая разрушительное воздействие на экономику и общественное здравоохранение во всем мире. Окислительный стресс играет ключевую роль в патогенезе и прогрессировании различных вирусных инфекций. Целью настоящего исследования была оценка биомаркеров окислительного стресса у пациентов с COVID-19 различной степени тяжести и у волонтеров. Материалы и методы. Настоящее исследование случай–контроль было проведено с участием 60 пациентов с COVID-19 (по 30 человек со среднетяжелым и тяжелым течением) и 30 здоровых лиц контрольной группы, поступивших в больницу «Бакияталлах» в Тегеране с марта по июль 2020 г. Биохимические методы использовались для оценки сывороточных уровней общей антиоксидантной активности (ОАС) и биомаркеров окислительного стресса, таких как супероксиддисмутаза (СОД), каталаза (КАТ), глутатионпероксидаза (ГП) и глутатионредуктаза (ГР), а также уровни глутатиона (GSH) и малонового диальдегида (МДА). Результаты. В контрольную группу вошли 17 мужчин и 13 женщин, в группу пациентов средней степени тяжести COVID-19 — 20 мужчин и 10 женщин, в группу с тяжелым течением COVID-19 — 14 мужчин и 16 женщин (p = 0,295). Кроме того, средний возраст у пациентов с тяжелым течением COVID-19 (46,6±12,8 лет) существенно не отличался от возраста обследованных в группе контроля (43,8±12 лет; p = 0,683) и пациентов со средней степенью тяжести (45,60±13,30 лет; p = 0,953). Результаты показали, что активность СОД и КAT, а также уровень МДА у пациентов со среднетяжелым и тяжелым течением COVID-19 были выше, чем у здоровых лиц, в то время как активность ГП и ГР, а также уровни GSH и ОАС были значительно ниже. Активность СОД и ГП, а также уровень МДА у пациентов с тяжелым течением COVID-19 существенно отличались от показателей пациентов со средней степенью тяжести. Однако активность КAT и ГР, а также уровень ОАС у пациентов с тяжелым течением заболевания достоверно не отличались от таковых у среднетяжелых пациентов. Заключение. Окислительный стресс играет важную роль в патогенезе инфекции COVID-19, о чем свидетельствуют усиление перекисного окисления липидов, истощение GSH и изменение активности антиоксидантных ферментов. Системный окислительный стресс напрямую связан с тяжестью патогенеза COVID-19. Следовательно, вещества с антиоксидантными свойствами могут быть потенциальным выбором для лечения COVID-19.

Об авторах

М. Шохрати

Университет медицинских наук Бакияталлах

Email: majidshohrati@yahoo.com

кандидат наук, профессор фармакологии, кафедра клинической фармации, фармацевтический факультет

Иран, Тегеран

Махваш Джафари

Университет медицинских наук Бакияталлах

Автор, ответственный за переписку.
Email: m.jafari145@gmail.com

PhD, профессор биохимии, кафедра биохимии, медицинский факультет

Иран, Тегеран

М. Садрзаде

Университет медицинских наук Бакияталлах

Email: masoudsadr5468@gmail.com

доктор фармакологии, кафедра клинической фармации, фармацевтический факультет

Иран, Тегеран

Х. Эбрахиминежад

Университет медицинских наук Бакияталлах

Email: hamidrezaebi@yahoo.com

доктор фармакологии, кафедра клинической фармации, фармацевтический факультет

Иран, Тегеран

М. Ганей

Университет медицинских наук Бакияталлах

Email: mghaneister@gmail.com

д.м.н., профессор, пульмонолог, Центр исследований химических поражений

Иран, Тегеран

Список литературы

  1. Atanasovska E., Petrusevska M., Zendelovska D., Spasovska K., Stevanovikj M., Kasapinova K., Gjorgjievska K., Labachevski N. Vitamin D levels and oxidative stress markers in patients hospitalized with COVID-19. Redox Rep., 2021, vol. 26, no. 1, pp. 184–189. doi: 10.1080/13510002.2021.1999126
  2. Badawy M.A., Yasseen B.A., El-Messiery R.M., Abdel-Rahman E.A., Elkhodiry A.A., Kamel A.G., El-Sayed H., Shedra A.M., Hamdy R., Zidan M., Al-Raawi D., Hammad M., Elsharkawy N., El Ansary M., Al-Halfawy A., Elhadad A., Hatem A., Abouelnaga S., Dugan L.L., Ali S.S. Neutrophil-mediated oxidative stress and albumin structural damage predict COVID-19-associated mortality. Elife, 2021, vol. 10: e69417. doi: 10.7554/eLife.69417
  3. Beltrán-García J., Osca-Verdegal R., Pallardó F.V., Ferreres J., Rodríguez M., Mulet S., Sanchis-Gomar F., Carbonell N., García-Giménez J.L. Oxidative Stress and Inflammation in COVID-19-Associated Sepsis: The Potential Role of Anti-Oxidant Therapy in Avoiding Disease Progression. Antioxidants (Basel), 2020, vol. 9, no. 10, pp. 936–953. doi: 10.3390/antiox9100936
  4. Chernyak B.V., Popova E.N., Prikhodko A.S., Grebenchikov O.A., Zinovkina L.A., Zinovkin R.A. COVID-19 and Oxidative Stress. Biochemistry (Mosc.), 2020, vol. 85, no. 12, pp. 1543–1553. doi: 10.1134/S0006297920120068
  5. Chiscano-Camón L., Ruiz-Rodriguez J.C., Ruiz-Sanmartin A., Roca O., Ferrer R. Vitamin C levels in patients with SARS-CoV-2-associated acute respiratory distress syndrome. Crit. Care, 2020, vol. 24, no. 1, pp. 522–530. doi: 10.1186/s13054-020-03249-y
  6. Cullen S. Oxidative Marker Changes in COVID-19 Patients. J. Health Med. Res., 2022, vol. 4, no. 1: 102. doi: 10.35248/jhmr.22.04(01).102
  7. Eshrati R., Jafari M., Gudarzi S., Nazari A., Samizadeh E., Ghafourian Hesami M. Comparison of ameliorative effects of Taraxacum syriacum and N-acetylcysteine against acetaminophen-induced oxidative stress in rat liver and kidney. J. Biochem., 2021, vol. 169, no. 3, pp. 337–350. doi: 10.1093/jb/mvaa107
  8. Forcados G.E., Muhammad A., Oladipo O.O., Makama S., Meseko C.A. Metabolic Implications of Oxidative Stress and Inflammatory Process in SARS-CoV-2 Pathogenesis: Therapeutic Potential of Natural Antioxidants. Front. Cell. Infect. Microbiol., 2021, vol. 11: 654813. doi: 10.3389/fcimb.2021.654813
  9. Golabi S., Ghasemi S., Adelipour M., Bagheri R., Suzuki K., Wong A., Seyedtabib M., Naghashpour M. Oxidative Stress and Inflammatory Status in COVID-19 Outpatients: A Health Center-Based Analytical Cross-Sectional Study. Antioxidants (Basel), 2022, vol. 11, no. 4, pp. 606–620. doi: 10.3390/antiox11040606
  10. Gudarzi S., Jafari M., Pirzad Jahromi G., Eshrati R., Asadollahi M., Nikdokht P. Evaluation of modulatory effects of saffron (Crocus sativus L.) aqueous extract on oxidative stress in ischemic stroke patients: a randomized clinical trial. Nutr. Neurosci., 2022, vol. 25, no. 6, pp. 1137–1146. doi: 10.1080/1028415X.2020.1840118
  11. Guloyan V., Oganesian B., Baghdasaryan N., Yeh C., Singh M., Guilford F., Ting Y.S., Venketaraman V. Glutathione Supplementation as an Adjunctive Therapy in COVID-19. Antioxidants (Basel), 2020, vol. 9, no. 10, pp. 914–927. doi: 10.3390/antiox9100914
  12. Handu D., Moloney L., Rozga M., Cheng F.W. Malnutrition Care During the COVID-19 Pandemic: Considerations for Registered Dietitian Nutritionists. J. Acad. Nutr. Diet., 2021, vol. 121, no. 5, pp. 979–987. doi: 10.1016/j.jand.2020.05.012
  13. Heydari J., Jafari M., Khazaie S., Goosheh H., Ghanei M., Karbasi A. The role of oxidative stress in severity of obstructive pulmonary complications in sputum of sulfur mustard-injured patients. Iran J. Toxicol., 2017, vol. 11, no. 5, pp. 5–11.
  14. Jafari M., Salehi M., Shirbazou S., Abasian L., Talebi-Meymand F. Evaluation of gender-related differences in response to oxidative stress in Toxoplasma gondii positive serum. Ann. Mil. Health Sci. Res., 2014, vol. 12, no. 2: e63369.
  15. Jaiswal N., Bhatnagar M., Shah H. N-acetycysteine: A potential therapeutic agent in COVID-19 infection. Med. Hypotheses, 2020, vol. 144: 110133. doi: 10.1016/j.mehy.2020.110133
  16. Karkhanei B., Talebi Ghane E., Mehri F. Evaluation of oxidative stress level: total antioxidant capacity, total oxidant status and glutathione activity in patients with COVID-19. New Microbes New Infect., 2021, vol. 42: 100897. doi: 10.1016/j.nmni.2021.100897
  17. Khan S., Faisal S., Usman H., Zainab R., Taj F., Amrani R., Tayyeb M. COVID-19: a brief overview on the role of vitamins specifically vitamin C as immune modulators and in prevention and treatment of SARS-Cov-2 infections. Biomed. J. Sci. Tech. Res., 2020, vol. 28, no. 3, pp. 21580–21586. doi: 10.26717/BJSTR.2020.28.004648
  18. Khazaie S., Jafari M., Heydari J., Asgari A., Tahmasebi K., Salehi M., Abedini M.S. Modulatory effects of vitamin C on biochemical and oxidative changes induced by acute exposure to diazinon in rat various tissues: Prophylactic and therapeutic roles. J. Anim. Physiol. Anim. Nutr. (Berl)., 2019, vol. 103, no. 5, pp. 1619–1628. doi: 10.1111/jpn.13144
  19. Liao Q.J., Ye L.B., Timani K.A., Zeng Y.C., She Y.L., Ye L., Wu Z.H. Activation of NF-kappaB by the full-length nucleocapsid protein of the SARS coronavirus. Acta Biochim. Biophys. Sin. (Shanghai), 2005, vol. 37, no. 9, pp. 607–612. doi: 10.1111/j.1745-7270.2005.00082.x
  20. Martín-Fernández M., Aller R., Heredia-Rodríguez M., Gómez-Sánchez E., Martínez-Paz P., Gonzalo-Benito H., Sánchez-de Prada L., Gorgojo Ó., Carnicero-Frutos I., Tamayo E., Tamayo-Velasco Á. Lipid peroxidation as a hallmark of severity in COVID-19 patients. Redox Biol., 2021, vol. 48: 102181. doi: 10.1016/j.redox.2021.102181
  21. Meftahi G.H., Bahari Z., Jangravi Z., Iman M. A vicious circle between oxidative stress and cytokine storm in acute respiratory distress syndrome pathogenesis at COVID-19 infection. Ukr. Biochem. J., 2021, vol. 93, no. 1, pp. 18–29. doi: 10.15407/ubj93.01.018
  22. Mehri F., Rahbar A.H., Ghane E.T., Souri B., Esfahani M. Changes in oxidative markers in COVID-19 patients. Arch. Med. Res., 2021, vol. 52, no. 8, pp. 843–849. doi: 10.1016/j.arcmed.2021.06.004
  23. Mousavi S.R., Jafari M., Rezaei S., Agha-Alinejad H., Sobhani V. Evaluation of the effects of different intensities of forced running wheel exercise on oxidative stress biomarkers in muscle, liver and serum of untrained rats. Lab. Anim. (NY), 2020, vol. 49, no. 4, pp. 119–125. doi: 10.1038/s41684-020-0503-7
  24. Muhammad Y., Kani Y.A., Iliya S., Muhammad J.B., Binji A., El-Fulaty Ahmad A., Kabir M.B., Umar Bindawa K., Ahmed A. Deficiency of antioxidants and increased oxidative stress in COVID-19 patients: A cross-sectional comparative study in Jigawa, Northwestern Nigeria. SAGE Open Med., 2021, vol. 9: 2050312121991246. doi: 10.1177/2050312121991246
  25. Naghashpour M., Ghiassian H., Mobarak S., Adelipour M., Piri M., Seyedtabib M., Golabi S. Profiling serum levels of glutathione reductase and interleukin-10 in positive and negative-PCR COVID-19 outpatients: A comparative study from southwestern Iran. J. Med. Virol., 2022, vol. 94, no. 4, pp. 1457–1464. doi: 10.1002/jmv.27464
  26. Poe F.L., Corn J. N-Acetylcysteine: A potential therapeutic agent for SARS-CoV-2. Med. Hypotheses, 2020, vol. 143: 109862. doi: 10.1016/j.mehy.2020.109862
  27. Polonikov A. Endogenous Deficiency of Glutathione as the Most Likely Cause of Serious Manifestations and Death in COVID-19 Patients. ACS Infect. Dis., 2020, vol. 6, no. 7, pp. 1558–1562. doi: 10.1021/acsinfecdis.0c00288
  28. Qin M., Cao Z., Wen J., Yu Q., Liu C., Wang F., Zhang J., Yang F., Li Y., Fishbein G., Yan S., Xu B., Hou Y., Ning Z., Nie K., Jiang N., Liu Z., Wu J., Yu Y., Li H., Zheng H., Li J., Jin W., Pang S., Wang S., Chen J., Gan Z., He Z., Lu Y. An Antioxidant Enzyme Therapeutic for COVID-19. Adv. Mater., 2020, vol. 32, no. 43: e2004901. doi: 10.1002/adma.202004901
  29. Shakoor H., Feehan J., Al Dhaheri A.S., Ali H.I., Platat C., Ismail L.C., Apostolopoulos V., Stojanovska L. Immune-boosting role of vitamins D, C, E, zinc, selenium and omega-3 fatty acids: Could they help against COVID-19? Maturitas, 2021, vol. 143, pp. 1–9. doi: 10.1016/j.maturitas.2020.08.003
  30. Strycharz-Dudziak M., Kiełczykowska M., Drop B., Świątek Ł., Kliszczewska E., Musik I., Polz-Dacewicz M. Total Antioxidant Status (TAS), Superoxide Dismutase (SOD), and Glutathione Peroxidase (GPx) in Oropharyngeal Cancer Associated with EBV Infection. Oxid. Med. Cell. Longev., 2019, vol. 2019: 5832410. doi: 10.1155/2019/5832410
  31. Suhail S., Zajac J., Fossum C., Lowater H., McCracken C., Severson N., Laatsch B., Narkiewicz-Jodko A., Johnson B., Liebau J., Bhattacharyya S., Hati S. Role of Oxidative Stress on SARS-CoV (SARS) and SARS-CoV-2 (COVID-19) Infection: A Review. Protein J., 2020, vol. 39, no. 6, pp. 644–656. doi: 10.1007/s10930-020-09935-8
  32. Xu Z., Shi L., Wang Y., Zhang J., Huang L., Zhang C., Liu S., Zhao P., Liu H., Zhu L., Tai Y., Bai C., Gao T., Song J., Xia P., Dong J., Zhao J., Wang F.S. Pathological findings of COVID-19 associated with acute respiratory distress syndrome. Lancet Respir. Med., 2020, vol. 8, no. 4, pp. 420–422. doi: 10.1016/S2213-2600(20)30076-X
  33. Yaghoubi N., Youssefi M., Jabbari Azad F., Farzad F., Yavari Z., Zahedi Avval F. Total antioxidant capacity as a marker of severity of COVID-19 infection: Possible prognostic and therapeutic clinical application. J. Med. Virol., 2022, vol. 94, no. 4, pp. 1558–1565. doi: 10.1002/jmv.27500
  34. Zhang Y., Xu C., Agudelo Higuita N.I., Bhattacharya R., Chakrabarty J.H., Mukherjee P. Evaluation of I-TAC as a potential early plasma marker to differentiate between critical and non-critical COVID-19. Cell Stress, 2021, vol. 6, no. 1, pp. 6–16. doi: 10.15698/cst2022.01.262

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Шохрати М., Джафари М., Садрзаде М., Эбрахиминежад Х., Ганей М., 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).