The role of coinfection with influenza viruses in the pathogenesis of severe infection in patients with COVID-19

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: Despite the continuing global spread of the coronavirus infection COVID-19 caused by the SARS-CoV-2 coronavirus, the mechanisms of the pathogenesis of severe infections remain poorly understood. The role of comorbidity with other seasonal viral infections, including influenza, in the pathogenesis of the severe course of COVID-19 remains unclear.

MATERIALS AND METHODS: The present study used sera left over from ongoing laboratory studies of patients with varying degrees of severity of COVID-19. The study was approved by the Local Ethics Committee of the Federal State Budgetary Scientific Institution “IEM” (protocol 3/20 from 06/05/2020). We studied 28 paired samples obtained upon admission of patients to the hospital and after 5–7 days of hospital stay. Paired sera of patients with COVID-19 were tested for antibodies to influenza A and B viruses. The presence of IgG antibodies specific to the SARS-CoV-2 spike (S) protein was studied using an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). The serum concentration of C-reactive protein and the neutrophil-lymphocyte ratio on the day of hospitalization were also assessed.

RESULTS: At least a 4-fold increase in serum IgG antibodies to SARS-CoV-2 S protein was found both in patients with PCR-confirmed SARS-CoV-2 infection and without PCR confirmation. It was shown that out of 18 patients with moderate and severe forms of COVID-19 infection, six of them showed at least a 4-fold increase in antibodies to influenza A/H1N1, in one to influenza A/H3N2 and in two cases to the influenza B. Laboratory data in these two groups were characterized by significant increases in serum C-reactive protein and neutrophil-lymphocyte ratio concentrations compared with the moderate COVID-19 group.

CONCLUSIONS: Serological diagnostics can additionally detect cases of coronavirus infection when the virus was not detected by PCR. In moderate and severe cases of COVID-19, coinfections with influenza A and B viruses have been identified. The results obtained confirm the need for anti-influenza immunization during the SARS-CoV-2 pandemic. Influenza virus screening can significantly improve patient management because recommended antiviral drugs (neuraminidase inhibitors) are available.

About the authors

Tamara N. Shvedova

Vsevolozhsk Clinical Multidisciplinary Hospital

Author for correspondence.
Email: toma_nn@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6649-8150

Head of the Clinical Diagnostic Laboratory

Russian Federation, Leningrad Region, Vsevolozhsk

Olga S. Kopteva

Saint Petersburg State University

Email: olga.s.kopteva@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2645-3433
SPIN-code: 7630-3067

Postgraduate student

Russian Federation, Saint Petersburg

Polina A. Kudar

Institute of Experimental Medicine

Email: polina6226@mail.ru

Student, Department of Virology

Russian Federation, Saint Petersburg

Anna A. Lerner

Vsevolozhsk Clinical Multidisciplinary Hospital; North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Email: sever67@bk.ru
ORCID iD: 0000-0001-5848-6486

PhD (Med.), Chief Staff Ofisser for Clinical Laboratory Diagnostics; assistant of the Department of Clinical Laboratory Diagnostics

Russian Federation, Leningrad Region, Vsevolozhsk; Saint Petersburg

Yuliya A. Desheva

Saint Petersburg State University; Institute of Experimental Medicine

Email: desheva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9794-3520

MD, PhD, DSc (Med.), Associate Professor, Professor of the Department of Fundamental Problems of Medicine and Medical Technologies, Faculty of Dentistry and Medical Technologies; Leading Researcher of the Department of Virology

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Hu B, Guo H, Zhou P, Shi ZL. Characteristics of SARS-CoV-2 and COVID-19. Nat Rev Microbiol. 2021;19(3):141–154. doi: 10.1038/s41579-020-00459-7
  2. Wu X, Cai Y, Huang X, et al. Co-infection with SARS-CoV-2 and influenza A virus in patient with pneumonia, China. Emerg Infect Dis. 2020;26(6):1324–1326. doi: 10.3201/eid2606.200299
  3. Cuadrado-Payán E, Montagud-Marrahi E, Torres-Elorza M, et al. SARS-CoV-2 and influenza virus co-infection. Lancet. 2020;395(10236):e84. doi: 10.1016/S0140-6736(20)31052-7
  4. Hu B, Huang S, Yin L. The cytokine storm and COVID-19. J Med Virol. 2021;93(1):250–256. doi: 10.1002/jmv.26232
  5. Wu C, Chen X, Cai Y, et al. Risk factors associated with acute respiratory distress syndrome and death in patients with coronavirus disease 2019 pneumonia in Wuhan, China. JAMA Int Med. 2020;180(7):934–943. doi: 10.1001/jamainternmed.2020.0994
  6. Rowe T, Abernathy RA, Hu-Primmer J, et al. Detection of antibody to avian influenza A (H5N1) virus in human serum by using a combination of serologic assays. J Clin Microbiol. 1999;37(4):937–943. doi: 10.1128/JCM.37.4.937-943.1999
  7. Yue H, Zhang M, Xing L, et al. The epidemiology and clinical characteristics of co-infection of SARS-CoV-2 and influenza viruses in patients during COVID-19 outbreak. J Med Virol. 2020;92(11):2870–2873. doi: 10.1002/jmv.26163.
  8. Bai L, Zhao Y, Dong J, et al. Coinfection with influenza A virus enhances SARS-CoV-2 infectivity. Cell Res. 2021;31(4):395–403. doi: 10.1038/s41422-021-00473-1
  9. Stringer D, Braude P, Myint PK, et al. The role of C-reactive protein as a prognostic marker in COVID-19. Int J Epidemiol. 2021;50(2):420–429. doi: 10.1093/ije/dyab012
  10. Kulkarni A, Divya Prabhu, Likitesh AB, et al. Utility of neutrophil-lymphocyte ratio (NLR) as an indicator of disease severity and prognostic marker among patients with COVID-19 infection in a tertiary care centre in Bangalore – a retrospective study. Journal of Evidence Based Medicine and Healthcare. 2021;8(16):1020–1024. doi: 10.18410/jebmh/2021/197

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2021 Shvedova T.N., Kopteva O.S., Kudar P.A., Lerner A.A., Desheva Y.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».