Исследование молекулярных и клеточных механизмов тромботических осложнений и нарушений системы комплемента при коронавирусной инфекции (COVID-19). Поиск прогностических признаков для оценки тяжести течения COVID-19.

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 21-15-00441

НазваниеИсследование молекулярных и клеточных механизмов тромботических осложнений и нарушений системы комплемента при коронавирусной инфекции (COVID-19). Поиск прогностических признаков для оценки тяжести течения COVID-19.

Руководитель Авдонин Павел Владимирович, Доктор биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН , г Москва

Конкурс №55 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-104 - Физиология

Ключевые слова Эндотелиальные клетки, коронавирус SARS-CoV-2, рецепторы, комплемент, фактор Виллебранда, сигнальные системы клетки, тромботические микроангиопатии

Код ГРНТИ76.03.53

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Проект направлен на выяснение молекулярных и клеточных механизмов нарушений свёртывания крови и работы системы комплемента при короновирусной инфекции (COVID-19) и на поиск прогностических признаков для оценки характера и тяжести течения этого заболевания . COVID-19 вызывает РНК-вирус SARS-CoV-2. Известно несколько видов рецепторов, с которыми SARS-CoV-2 связывается с клетками. Наиболее изученный из них – это рецептор, представляющий собой мембранную форму ангиотензин-превращающего фермента 2 (АПФ2). Установлено, что связываясь с АПФ2, коронавирус проникает в клетки. Помимо АПФ2 рецепторами SARS-CoV-2 являются белки CD147 (базигин), CD209L/L-SIGN (CLEC4M) и CD209/DC-SIGN. Патогенетическая роль этих трех видов рецепторов не ясна. CD147 экспрессируется на поверхности эрироцитов и известно, что это основная клеточная мишень малярийного плазмодия. Нами предположено, что эритроциты при коронавирусной инфекции играют роль депо и транспортера SARS-CoV-2 в кровеносных сосудах. Для проверки этой гипотезы будет определено содержание РНК короновируса в эритроцитах, в других клетках крови и в плазме, а также визуализация вирусных частиц SARS-CoV-2 на поверхности клеток крови. Эндотелиальные клетки (ЭК) сосудов экспрессируют все три вида рецепторов SARS-CoV-2. Мы предполагаем, что помимо пассивной функции связывания SARS-CoV-2, рецепторы могут оказывать влияние на сигнальные и регуляторные системы клетки. Поэтому следующей задачей проекта будет исследование влияния гликопротеинов S1 и S2 (spike proteins) SARS-CoV-2 и образцов плазмы крови больных COVID-19 на сигнальные системы в ЭК – кальциевую сигнальную систему и на генерацию активных форм кислорода (АФК) в ЭК. Известно, что кальций и АФК активируют в ЭК процессы секреции, приводящие к тромбогенезу и воспалению. Триггерами тромбообразования и воспалительной реакции в сосудах являются фактор Виллебранда и молекулы адгезии и секретируемые ЭК првоспалительные цитокины. Поэтому следующая задача проекта заключается в определении действие белков S и плазмы больных COVID-19 на экспрессию фактора Виллебранда(ФВ) и молекул адгезии Р-селектина, ICAM-1 и VCAM-1 на поверхности ЭК и на секрецию ими цитокинов. Второй раздел работы будет посвящен изучению динамики изменений активности системы комплемента и фактора Виллебранда у больных COVID-19 и определение полиморфизма генов, кодирующих белки комплемента, у пациентов с тяжелой и легкой формой течения коронавирусной инфекции. Цель этих исследований – выявить корреляционные связи биохимических и генетических показателей с тяжестью и характером течения коронавирусной инфекции. Для анализа состояния системы комплемента (мембранатакующего комплекса С5b-9, компонентов С5а, С3а) у больных после поступления в клинику и на разных стадиях развития заболевания будет применен метод иммуноферментного анализа, для прогнозирования возможных тромботических осложнений будет определяться мультимерный состав фактора Виллебранда, активность ФВ в тесте агглютинации с ристомицином, содержание антигена ФВ и активность ADAMTS-13. Для выявления связи между тяжестью течения COVID-19 и генетическими факторами будет проведено определение полиморфизмов генов C2, C3, С5, C3AR1, CD46 (MCP), CFB, CFD, CFH, CFHR1, CFHR2, CFHR3, CFHR4, CFHR5, CFI, DGKE, MASP2, MMACHC, THBD, PLG, WT1 у людей, переносящих заболевание бессимптомно или в легкой форме, и у больных с тяжелым течением COVID-19. Для этого планируется применение методы секвенирования следующего поколения (NGS), секвенирования по Сэнгеру, анализ делеций и дупликаций методами RT-PCR и мультиплексной лигаза-зависимой амплификации зонда (MLPA). Итогом исследования будет углубление знаний о патогенетических механизмах COVID-19. На основе биохимических и генетических исследований предполагается выявление прогностических признаков для оценки характера и тяжести течения коронавирусной инфекции.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Авдонин П. П., Цветаева Н. В., Гончаров Н. В,. Рыбакова Е. Ю, Труфанов С. К., Цитрина А. А., Авдонин П. В. Фактор Виллебранда в норме и при патологии Биологические мембраны, Т. 38, No. 4, с. 237–256 (год публикации - 2021)

2. Бычинин М.В., Клыпа Т.В., Мандель И.А., Авдонин П.В., Коршунов Д.И. Тромботические и геморрагические осложнения у пациентов с тяжелым и крайне тяжелым течением COVID-19 Анестезиология и реаниматология (год публикации - 2022)

Публикации

1. Авдонин П.П., Труфанов С.К., Цитрина А.А., Рыбакова Е.Ю., Н.В. Гончаров Н.В., Авдонин П.В. Рецепторы SARS-COV-2 и их участие в инфицировании клеток Биологические мембраны, БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕМБРАНЫ. 2022. Т. 39. № 6. С. 419–430 (год публикации - 2022)
10.31857/S0233475522060032

2. Авдонин П.В., Авдонин П.П., Рыбакова Е.Ю., Труфанов С.К., Гончаров Н.В. Функциональная роль серотониновых рецепторов 1В- и 2В-типа в эндотелиальных клетках пупочной вены человека. III ОБЪЕДИНЕННЫЙ НАУЧНЫЙ ФОРУМ ФИЗИОЛОГОВ, БИОХИМИКОВ И МОЛЕКУЛЯРНЫХ БИОЛОГОВ. Сочи – Дагомыс, Россия 3–8 октября 2022. НАУЧНЫЕ ТРУДЫ. Том 3. – М.: Издательство «Перо», 2022, с.89., III ОБЪЕДИНЕННЫЙ НАУЧНЫЙ ФОРУМ ФИЗИОЛОГОВ, БИОХИМИКОВ И МОЛЕКУЛЯРНЫХ БИОЛОГОВ. Сочи – Дагомыс, Россия 3–8 октября 2022. НАУЧНЫЕ ТРУДЫ. Том 3. – М.: Издательство «Перо», 2022, с.89. (год публикации - 2022)

3. Гончаров Н.В., Васильев К.А., Кудрявцев И.В., Авдонин П.П., Белинская Д.А., Стукова М.А., Шамова О.В., Авдонин П.В. Experimental search for new means of pathogenetic therapy COVID19: inhibitor of H2-receptors famotidine increases the effect of oseltamivir on survival and immune status of mice Iinfected by A/PR/8/34 (H1N1) Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology, Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology, 2022, Vol. 58, No. 1, pp. 230–246 (год публикации - 2022)
10.1134/S0022093022010203

4. Авдонин П.П., Труфанов С.К., Цитрина А.А., Рыбакова Е.Ю., Н.В. Гончаров Н.В., Авдонин П.В. Количественная оценка экспрессии фактора Виллебранда на поверхности эндотелиальных клеток с помощью флуоресцентно окрашенного аптамера III ОБЪЕДИНЕННЫЙ НАУЧНЫЙ ФОРУМ ФИЗИОЛОГОВ, БИОХИМИКОВ И МОЛЕКУЛЯРНЫХ БИОЛОГОВ Научные труды. Т.1. М.: Издательство «Перо», 2021. с.135-136., III ОБЪЕДИНЕННЫЙ НАУЧНЫЙ ФОРУМ ФИЗИОЛОГОВ, БИОХИМИКОВ И МОЛЕКУЛЯРНЫХ БИОЛОГОВ Научные труды. Т.1. М.: Издательство «Перо», 2021. с.135-136. (год публикации - 2022)

Публикации

1. Рыбакова Е.Ю., Авдонин П.П., Труфанов С.К., Н.В. Гончаров Н.В., Авдонин П.В. Synergistic Interaction of 5-HT1B and 5-HT2B Receptors in Cytoplasmic Ca2+ Regulation in Human Umbilical Vein Endothelial Cells. Possible Involvement in Pathologies. International Journal o f Molecular Sciences MDPI, 2023, 24, 13833. (год публикации - 2023)
10.3390/ijms241813833

2. Авдонин П.П., Маркитантова Ю.В., Рыбакова Е.Ю., Гончаров Н.В., Авдонин П.В. Активация гистамином сорбции фактора комплемента С3/C3b на поверхности эндотелиальных клеток как одна из причин повреждения эндотелия при COVID-19 Биологические мембраны: Журнал мембранной и клеточной биологии (год публикации - 2023)

3. Блинова М.С., Авдонин П.В. Нарушение обмена фактора фон Виллебранда при коронавирусной инфекции Материалы Всероссийской студенческой научно-практической конференции «Неделя студенческой науки» 20 апреля 2022 г. «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии – МВА имени К.И. Скрябина», Материалы Всероссийской студенческой научно-практической конференции «Неделя студенческой науки» 20 апреля 2022 года «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии – МВА имени К.И. Скрябина» (год публикации - )

4. Гончаров Н.В., Авдонин П.П., Войтенко Н.Г., Воронина П.А., Попова П.И., Новожилов А.В., Блинова М.С., Попкова В.С., Белинская Д.А., Авдонин П.В. Searching for New Biomarkers to Assess COVID-19 Patients: A Pilot Study Metabolites, 2023, 13, 1194 (год публикации - 2023)
10.3390/metabo13121194

5. Авдонин П.П., Комлева Л.А., Блинова М.С., Иванова Е,С., Котенко О.Н., Фролова Н.Ф., Столяревич Е.С., Рыбакова Е.Ю., Авдонин П.В. Новый подход к анализу состояния системы комплемента у больных COVID-19. Пилотные исследования Биологические мембраны (год публикации - 2024)