Особенности фосфолипидных изменений мембран эритроцитов у рожениц с COVID19-ассоциированной внебольничной пневмонией

Цель. Оценить фосфолипидный состав мембран эритроцитов у рожениц, перенесших в III триместре COVID-19-ассоциированую внебольничную пневмонию (ВП).

Материалы и методы. Материалом исследования служили эритроциты периферической крови 65 рожениц с диагнозом COVID-19, среднетяжелое/тяжелое течение, ВП вирусной этиологии (основная группа). Пациентки основной группы в зависимости от тяжести течения ВП были разделены на две подгруппы: 1 подгруппа – среднетяжелое течение пневмонии (n=33), 2 подгруппа – тяжелое течение пневмонии (n=32). Контрольную группу составили 35 практически здоровых рожениц. Исследован количественный состав фосфолипидов методом двухмерной тонкослойной хроматографии по Кирхнеру.

Результаты. В подгруппе 1 содержание фосфатидилэтаноламина и фосфатидилхолина в мембранах эритроцитов было ниже нормативных значений на 38 и 29%, соответственно (p<0,001), в подгруппе 2 данные показатели снижались, соответственно, на 32 и 48% (p<0,001). При этом установлено значительное увеличение содержания лизофосфатидилхолина у пациенток подгруппы 1 на 92% (p<0,001) и у женщин в подгруппе 2 на 110% (p<0,001), по сравнению с группой здоровых лиц. Кроме того, структурные изменения липидного бислоя мембран эритроцитов в условиях COVID-19-ассоциированной ВП характеризовались выраженным ростом содержания минорных фракций фосфолипидов: фосфатидилсерина и фосфатидилинозитола в 1 подгруппе на 63 и 53%, соответственно (p<0,001), во 2 подгруппе на 79 и 68%, соответственно (p<0,001), по сравнению с аналогичными показателями у лиц контрольной группы.

Заключение. При COVID-19-ассоциированной ВП у рожениц определяется структурная дезорганизация фосфолипидных компонентов мембран эритроцитов, проявляющаяся снижением содержания фосфатидилэтаноламина и фосфатидилхолина при одновременном повышении уровня лизофосфатидилхолина, фосфатидилсерина и фосфатидилинозитола. Данные нарушения нарастают с увеличением тяжести легочного воспаления. Выявленные изменения в липидном спектре периферической крови и составе фосфолипидов мембран эритроцитов при COVID-19-ассоциированной ВП указывают на необходимость разработки методов их коррекции.

1. Galle J.N., Hegemann J.H. Exofacial phospholipids at the plasma membrane: ill-defined targets for early infection processes // Biol. Chem. 2019. Vol.400, Iss.10. P.1323‒1334. https://doi.org/10.1515/hsz-2019-0187. PMID: 31408428.

2. Alagumuthu M., Dahiya D., Nigam P.S., Alagumuthu M., Dahiya D., Nigam P.S. Phospholipid – the dynamic structure between living and non-living world; a much obligatory supramolecule for present and future // AIMS Mol. Sci. 2019. Vol.6, Iss.1. P.1‒19. https://doi.org/10.3934/molsci.2019.1.1

3. Cai T., Yang F. Phospholipid and Phospholipidomics in Health and Diseases // Lipidomics in Health & Disease / Wang X., Wu D., Shen H. (eds). Translational Bioinformatic, 2018. Vol.14. Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-13-0620-4_11

4. Žarković N., Orehovec B., Baršić B., Tarle M., Kmet M., Lukšić I., Tatzber F., Wonisch W., Skrzydlewska E., Łuczaj W. Lipidomics Revealed Plasma Phospholipid Profile Differences between Deceased and Recovered COVID-19 Patients // Biomolecules. 2022. Vol.12, Iss.10. Article number: 1488. https://doi.org/10.3390/biom12101488

5. Folch J., Lees M., Sloane Stanley G.H. A simple method for the isolation and purification of total lipides from animal tissues // J. Biol. Chem. 1957. Vol. 226, Iss.1. P.497‒509. PMID: 13428781.

6. Кирхнер Ю. Тонкослойная хроматография: пер. с. англ. М.: Мир, 1981. Т.1. 616 с.

7. Žarković N., Orehovec B., Milković L., Baršić B., Tatzber F., Wonisch W., Tarle M., Kmet M., Mataić A., Jakovčević A., Vuković T., Talić D., Waeg G., Lukšić I., Skrzydlewska E., Žarković K. Preliminary Findings on the Association of the Lipid Peroxidation Product 4-Hydroxynonenal with the Lethal Outcome of Aggressive COVID-19 // Antioxidants (Basel). 2021. Vol.10, Iss.9. Article number: 1341. https://doi.org/10.3390/antiox10091341

8. Žarković N., Jastrząb A., Jarocka-Karpowicz I., Orehovec B., Baršić B., Tarle M., Kmet M., Lukšić I., Łuczaj W., Skrzydlewska E. The Impact of Severe COVID-19 on Plasma Antioxidants // Molecules. 2022. Vol.27, Iss.16. Article number: 5323. https://doi.org/10.3390/molecules27165323

9. Andrievskaya I.A., Dovzhikova I.V., Ishutina N.A., Gorikov I.N., Dorofienko N.N., Petrova K.K., Prikhodko N.G. Soluble tumor necrosis factor receptor 1 is a potential marker of inflammation in the trophoblast associated with cytomegalovirus infection // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2019. 99:А6173. https://doi.org/10.1164/ajrccmconference.2019.199.1_MeetingAbstracts.A6173. EDN: NHDDDB

10. Andrievskaya I.A., Zhukovets I.V., Bardov V.S., Ishutina N.A., Dovzhikova I.V., Abuldinov A.S., Lyazgian K.S., Kolosov V.P. Oximetry and acid-base balance features in pregnant women with pneumonia caused by SARS-COV-2 // Eur. Respir. J. 2021. Vol.58, Iss.65(Suppl.). PA444. https://doi.org/10.1183/13993003.congress-2021.PA444. EDN: XSKTCS.

11. Владимиров Ю.А. Биологические мембраны – первичные источники и мишени свободных радикалов // Источники и мишени свободных радикалов в крови человека: монография / под ред. Ю.А.Владимирова. М.: ООО «МАКС Пресс», 2017. С.5‒84. EDN: YQQXQH.

12. Papadopoulos C., Tentes I., Anagnostopoulos K. Lipotoxicity disrupts erythrocyte function: a perspective // Cardiovasc. Hematol. Disord. Drug Targets. 2021. Vol.21, Iss.2. P.91‒94. https://doi.org/10.2174/1871529X21666210719125728

13. Sakumoto H., Yokota Y., Ishibashi G., Maeda S., Hoshi C., Takano H., Kobayashi M., Yahagi T., Ijiri S., Sakakibara I., Hara A. Sinomenine and magnoflorine, major constituents of Sinomeni Caulis et Rhizoma, show potent protective effects against membrane damage induced by lysophosphatidylcholine in rat erythrocytes // J. Nat. Med. 2015. Vol.69, Iss.3. P.441‒448. https://doi.org/10.1007/s11418-015-0907-7

14. Wang J., Pendurthi U.R., Yi G., Rao L.V.M. SARS-CoV-2 infection induces the activation of tissue factor-mediated coagulation via activation of acid sphingomyelinase // Blood. 2021. Vol.138, Iss.4. P.344‒349. https://doi.org/10.1182/blood.2021010685

15. Чумакова С.П. Деформируемость эритроцитов и особенности фосфолипидного спектра их мембраны у кардиохирургических больных с умеренным и выраженным постперфузионным гемолизом // Фундаментальные исследования. 2013. №2 (часть 1). С.205‒210. EDN PUUJZF.

16. Касьяненко К.В. Влияние вируса SARS-CoV-2 на показатели эритроцитов и обмена железа // Проблемы современной науки и инновации. 2022. №1. С.19‒21. EDN UQNNCT.

17. Argañaraz G.A., Palmeira, J.F., Argañaraz E.R. Phosphatidylserine inside out: a possible underlying mechanism in the inflammation and coagulation abnormalities of COVID-19 // Cell Commun. Signal. 2020. Vol.18, Iss.1. Article number: 190. https://doi.org/10.1186/s12964-020-00687-7

18. Yang X., Cheng X., Tang Y., Qiu X., Wang Y., Kang H., Wu J., Wang Z., Liu Y., Chen F., Xiao X., Mackman N., Billiar T.R., Han J., Lu B. Bacterial endotoxin activates the coagulation cascade through gasdermin d-dependent phosphatidylserine exposure // Immunity. 2019. Vol.51, Iss.6. P.983‒996.e6. https://doi: 10.1016/j.immuni.2019.11.005

19. Osterud B., Bjorklid E. Tissue factor in blood cells and endothelial cells // Front. Biosci. (Elite Ed). 2012. Vol.4, Iss.1. P.289‒299. https://doi.org/10.2741/e376

20. Liu H., Hu T., Zhang C., Chen X., Zhang S., Li M., Jing H., Wang C., Hu T., Shi J. Mechanisms of COVID-19 thrombosis in an inflammatory environment and new anticoagulant targets // Am. J. Transl. Res. 2021.Vol.13, Iss.5. P.3925‒3941. PMID: 34149990. PMCID: PMC8205677