The role of the renin-angiotensin system, immunological and genetic factors in children with COVID-19

Никитина И. В.; Донников А. Е.; Крог-Йенсен О. А.; Ленюшкина А. А.; Дегтярева Н. Д.; Дегтярева А. В.

Статья

Роль ренин-ангиотензиновой системы, иммунологических и генетических факторов в реализации COVID-19 у детей

Никитина И. В.,

Донников А. Е.,

Крог-Йенсен О. А.,

Ленюшкина А. А.,

Дегтярева Н. Д.,

Дегтярева А. В.,

2020

https://doi.org/10.21508/1027-4065-2020-65-4-16-26

Известно, что дети болеют COVID-19 значительно реже взрослых и переносят заболевание в более легкой форме, зачастую бессимптомно, что объясняется возрастными характеристиками их иммунного ответа в совокупности с особенностями ренин-ангиотензиновой системы (РАС). Данные последних исследований продемонстрировали широкую представленность элементов РАС в легких и помимо осуществления основной, вазорегуляторной функции, их активное участие в процессе воспаления. Каскад реакций РАС представляет собой одно из ключевых звеньев патогенеза COVID-19 и в данном обзоре рассмотрен с двух позиций: экспрессии рецепторов АСЕ2 и полиморфизмов определенных генов этой системы. Установлено, что трансмембранный белок АСЕ2 не только служит «входными воротами» для вируса, но и играет регуляторную роль, превращая провоспалительный вазоконстриктор ангиотензин II в противовоспалительный ангиотензин (1—7), обладающий вазодилатирующими свойствами. Более высокое содержание АСЕ2 у детей по сравнению с таковым у взрослых способствует сохранению баланса в системе РАС и препятствует развитию осложнений. Установлено также, что наличие определенных генетических полиморфизмов (AGTR1, AGTR2, ACE2, ACE) может определять дисбаланс компонентов РАС, приводя к более выраженным реакциям альвеолоцитов, эндотелия сосудов и гладкомышечных волокон в ответ на инфицирование SARS-CoV-2 за счет сдвига в сторону вазоконстрикторного, пролиферативного и профибротического механизмов. Кроме того, генетическая предрасположенность к развитию тяжелых форм COVID-19 может быть заключаться в наличии у пациентов определенных генетических полиморфизмов генов NOS, участвующих в регуляции сосудистого тонуса, процессов роста и пролиферации клеток.

Цитирование

Список литературы

1. Dong Y., Mo X., Hu Y., Qi X., Jiang F., Jiang Z. et al. Epidemiology of COVID-19 Among Children in China. Pediatrics 2020; 145(6): e20200702. DOI: 10.1542/peds.2020-0702

2. Epidemiology Working Group for NCIP Epidemic Response, Chinese Center for Disease Control and Prevention. The epidemiological characteristics of an outbreak of 2019 novel coronavirus diseases (COVID-19) in China. Zhonghua Liu Xing Bing Xue Za Zhi 2020; 41(2): 145-151. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0254-6450.2020.02.003

3. Grasselli G., Zangrillo A., Zanella A., Antonelli M., Cabri-ni L., Castelli A. et al. Baseline Characteristics and Outcomes of 1591 Patients Infected With SARS-CoV-2 Admitted to ICUs of the Lombardy Region, Italy. JAMA 2020. DOI: 10.1001/jama.2020.5394

4. Coronado Munoz A., Nawaratne U., McMann D., Ellsworth M., Meliones J., Boukas K. Late-Onset Neonatal Sepsis in a Patient with Covid-19. N Engl J Med 2020; 382(19): e49. DOI: 10.1056/NEJMc2010614

5. Diaz C.A., Maestro M.L., Pumarega M.T.M., Anton B.F., Alonso C.P. First case of neonatal infection due to COVID 19 in Spain. An Pediatr (Engl Ed) 2020; 92(4): 237-238. DOI: 10.1016/j.anpede.2020.03.002

6. ZengL., Xia S., Yuan W., Yan K., Xiao F., Shao J. et al. Neonatal Early-Onset Infection With SARS-CoV-2 in 33 Neonates Born to Mothers With COVID-19 in Wuhan, China. JAMA Pediatr 2020; e200878. DOI: 10.1001/jamapediatrics.2020.0878

7. Balduzzi A., Brivio E., Rovelli A., Rizzari C., Gasperini S., Melzi M.L. et al. Lessons After the Early Management of the COVID-19 Outbreak in a Pediatric Transplant and Hema-to-Oncology Center Embedded within a COVID-19 Dedicated Hospital in Lombardia, Italy. Estote Parati. Soc Sci Res Network 2020; 1-6. DOI: 10.2139/ssrn.3559560\\

8. Cristiani L., Mancino E., Matera L., Nenna R., Pierangeli A., Scagnolari C. et al. Will children reveal their secret? The coro-navirus dilemma. Eur Respir J 2020; 55(4): 2000749. DOI: 10.1183/13993003.00749-2020

9. Wat D. The common cold: a review of the literature. Eur J Intern Med 2004; 15(2): 79-88. DOI: 10.1016/j.ejim.2004.01.006

10. Byrd-LeotisL., CummingsR.D., Steinhauer D.A. The Interplay between the Host Receptor and Influenza Virus Hemagglutinin and Neuraminidase. Int J Mol Sci 2017; 18(7): 1541. DOI: 10.3390/ijms18071541

11. Yan R., Zhang Y, Li Y, Xia L., Guo Y., Zhou Q. Structural basis for the recognition of SARS-CoV-2 by full-length human ACE2. Science 2020; 367(6485): 1444-1448. DOI: 10.1126/science.abb2762

12. Shulla A., Heald-Sargent T, Subramanya G., Zhao J., Perlman S, Gallagher T. A Transmembrane Serine Protease Is Linked to the Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus Receptor and Activates Virus Entry. J Virol 2011; 85(2): 873882. DOI: 10.1128/JVI.02062-10

13. Wang K., Chen W., Zhou Y-S., Lian J.-Q., Zhang Z., Du P. et al. SARS-CoV-2 invades host cells via a novel route: CD147-spike protein. bioRxiv 2020; 2020.03.14.988345. DOI: 10.1101/2020.03.14.988345

14. Newton A.H., Cardani A., Braciale T.J. The host immune response in respiratory virus infection: balancing virus clearance and immunopathology. Semin Immunopathol 2016; 38(4): 471-482. DOI: 10.1007/s00281-016-0558-0

15. Ahmadpoor P., Rostaing L. Why the immune system fails to mount an adaptive immune response to a COVID-19 infection. Transpl Int 2020; 33(7): 824-825. DOI: 10.1111/tri.13611

16. Risitano A.M., Mastellos D.C., Huber-Lang M., Yancopou-lou D., Garlanda C., Ciceri F. et al. Complement as a target in COVID-19? Nat Rev Immunol 2020; 1-2. DOI: 10.1038/s41577-020-0320-7

17. Hedrich C.M. COVID-19 - Considerations for the paediatric rheumatologist. Clin Immunol 2020; 214: 108420. DOI: 10.1016/j.clim.2020.108420

18. Favalli E.G., Ingegnoli F., De Lucia O., Cincinelli G., Cimaz R., CaporaliR. COVID-19 infection and rheumatoid arthritis: Faraway, so close! Autoimmun Rev 2020; 19(5): 102523. DOI: 10.1016/j.autrev.2020.102523

19. Mehta P, McAuley D.F., Brown M., SanchezE., TattersallR.S., Manson J.J. COVID-19: consider cytokine storm syndromes and immunosuppression. The Lancet 2020; 395(10229): 1033-1034. DOI: 10.1016/S0140-6736(20)30628-0

20. Grom A.A. Primary Hemophagocytic Lymphohistiocyto-sis and Macrophage Activation Syndrome: The Importance of Timely Clinical Differentiation. J Pediatr 2017; 189: 19- 21.e1. DOI: 10.1016/j.jpeds.2017.07.025

21. Масчан М.А., Полтавец Н.В. Гемофагоцитарный синдром в неотложной и интенсивной педиатрии. Педиатрическая фармакология 2011; 8(2): 15-21.

22. McAdams R.M., Juul S.E. The role of cytokines and inflammatory cells in perinatal brain injury. Neurol Res Int 2012; special issue: 1-15. DOI: 10.1155/2012/561494

23. Wynn J.L., Levy O. Role of Innate Host Defenses in Susceptibility to Early Onset Neonatal Sepsis. Clin Perinatol 2010; 37(2): 307-337. DOI: 10.1016/j.clp.2010.04.001

24. Никитина И.В., Жукова А.С., Ванько Л.В., Вторуши-на В.В., Матвеева Н.К., Кречетова Л.В. и др. Особенности цитокинового статуса у недоношенных новорожденных с заболеваниями легких инфекционного и неинфекционного генеза. Неонатология Новости Мнения Обучение 2018; 6 (4): 16-23. DOI: 10.24411/2308-2402-2018-14002

25. Valiathan R., Ashman M., Asthana D. Effects of Ageing on the Immune System: Infants to Elderly. Scand J Immunol 2016; 83(4): 255-266. DOI: 10.1111/sji.12413

26. Тусупкалиев Б.Т., Жумалина А.К., Жекеева Б.А., Быйжа-нова Р.М. Особенности иммунного ответа у новорожденных с малой массой тела при внутриутробном инфицировании. Наука и здравоохранение 2015; 5: 52-60.

27. Жукова А. С., Никитина И.В., Ванько Л.В., Матвеева Н.К., Кречетова Л.В., Ионов О.В. и др. Особенности продукции активных форм кислорода фагоцитами периферической крови у недоношенных новорожденных в раннем неонатальном периоде. Неонатология: новости, мнения, обучение 2016; 2: 89-96.

28. Беляева А.С., Балашова Е.Н., Ванько Л.В., Матвеева Н.К., Милая О.В., Кречетова Л.В. и др. Фенотипическая и функциональная характеристика фагоцитарных клеток в крови недоношенных новорожденных в раннем неонатальном периоде. Акушерство и гинекология 2014; 10: 59-65.

29. Melville J.M., Moss T.J.M. The immune consequences of preterm birth. Front Neurosci 2013; 7: 79. DOI: 10.3389/fnins.2013.00079

30. Netea M.G., Dominguez-Andres J., Barreiro L.B., Chavakis T., Divangahi M., Fuchs E. et al. Defining trained immunity and its role in health and disease. Nat Rev Immunol 2020; 20(6): 375-388. DOI: 10.1038/s41577-020-0285-6

31. Dolgikh S. Further Evidence of a Possible Correlation Between the Severity of Covid-19 and BCG Immunization. medRxiv 2020; 2020.04.07.20056994. DOI: 10.1101/2020.04.07.20056994

32. Miller A., Reandelar M.J., Fasciglione K., Roumenova V., Li Y., Otazu G.H. Correlation between Universal BCG Vaccination Policy and Reduced Morbidity and Mortality for COVID-19: An Epidemiological Study. Epidemiol 2020. DOI: 10.1101/2020.03.24.20042937

33. Chamsi-Pasha M.A.R., Shao Z., Tang W.H.W. Angiotensin-Converting Enzyme 2 as a Therapeutic Target for Heart Failure. Curr Heart Fail Rep 2014; 11(1): 58-63. DOI: 10.1007/s11897-013-0178-0

34. Hanff T.C., Harhay M.O., Brown T.S., Cohen J.B., Mo-hareb A.M. Is There an Association Between COVID-19 Mortality and the Renin-Angiotensin System-a Call for Epidemiologic Investigations. Clin Infect Dis 2020; ciaa329. DOI: 10.1093/cid/ciaa329

35. Jerng J.-S., Hsu Y.-C., Wu H.-D., Pan H.-Z, Wang H.-C., Shun C.-T. et al. Role of the renin-angiotensin system in ventilator-induced lung injury: an in vivo study in a rat model. Thorax 2007; 62(6): 527-535. DOI: 10.1136/thx.2006.061945

36. Ratliff B., Sekulic M., Rodebaugh J., Solhaug M.J. Angiotensin II regulates nitric oxide synthase expression in afferent arterioles of the developing porcine kidney. Pediatr Res 2010; 68(1): 29-34. DOI: 10.1203/PDR.0b013e3181e12770

37. Wagenaar G.T.M., Sengers R.M.A., Laghmani E.H., Chen X., Lindeboom M.P.H.A., Roks A.J.M. et al. Angiotensin II type 2 receptor ligand PD123319 attenuates hyperoxia-induced lung and heart injury at a low dose in newborn rats. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 2014; 307(3): L261-272. DOI: 10.1152/ajplung.00345.2013

38. Xie X., Xudong X., Chen J. Age- and gender-related difference of ACE2 expression in rat lung. Life Sci 2006; 78(19): 2166— 2171. DOI: 10.1016/j.lfs.2005.09.038

39. Asperen R.M.W., Lutter R., Specht P.A., Moll G.N., van Woen-sel J.B., van der Loos C.M. et al. Acute respiratory distress syndrome leads to reduced ratio of ACE/ACE2 activities and is prevented by angiotensin-(1—7) or an angiotensin II receptor antagonist. J Pathol 2011; 225(4): 618-627. DOI: 10.1002/path.2987

40. Kuba K, Imai Y., Rao S., Gao H., Guo F., Guan B. et al. A crucial role of angiotensin converting enzyme 2 (ACE2) in SARS coronavirus-induced lung injury. Nat Med 2005; 11(8): 875879. DOI: 10.1038/nm1267

41. Chen J., Jiang Q., Xia X., Liu K., Yu Z., Tao W., Gong W., Han J.-D.J. Individual Variation of the SARS-CoV2 Receptor ACE2 Gene Expression and Regulation. Aging Cell 2020; 10.1111/acel.13168. https://www.preprints.org/manu-script/202003.0191/v1

42. Informe sobre la situacion de COVID-19 en Espana: Informe COVID-19 no 20. 3 de abril de 2020. Published online April 3, 2020. https://www.isciii.es/QueHacemos/Servicios/VigilanciaSaludPublicaRENAVE/EnfermedadesTransmis-ibles/Documents/INFORMES/Informes%20COVID-19/Informe%20n%C2%BA%2020.%20Situaci%C3%B3n%20de%20COVID-19%20en%20Espa%C3%B1a%20a%203%20de%20abril%20de%202020.pdf

43. Lopera E., Graaf A. van der, Lanting P., Geest M. van der, Study L.C., Fu J. et al. Lack of association between genetic variants at ACE2 and TMPRSS2 genes involved in SARS-CoV-2 infection and human quantitative phenotypes. medRxiv 2020; 2020.04.22.20074963. DOI: 10.1101/2020.04.22.20074963

44. Pinheiro D.S., Santos R.S., Jardim P.C.B.V., Silva E.G., Reis A.A.S., Pedrino G.R. et al. The combination of ACE I/D and ACE2 G8790A polymorphisms revels susceptibility to hypertension: A genetic association study in Brazilian patients. PloS One 2019; 14(8): e0221248. DOI: 10.1371/journal.pone.0221248

45. Darrah R.J., Jacono F.J., Joshi N., Mitchell A.L., Sattar A., Campanaro C.K. et al. AGTR2 absence or antagonism prevents cystic fibrosis pulmonary manifestations. J Cyst Fibros 2019; 18(1): 127-134. DOI: 10.1016/j.jcf.2018.05.013

46. Bonas-Guarch S., Guindo-Martinez M., Miguel-Escalada I., Grarup N., Sebastian D., Rodriguez-Fos E. et al. Re-analysis of public genetic data reveals a rare X-chromosomal variant associated with type 2 diabetes. Nat Commun 2018; 9(1): 1-14. DOI: 10.1038/s41467-017-02380-9

47. Konigshoff M., Wilhelm A., Jahn A., Sedding D., Amarie O.V., Eul B. et al. The angiotensin II receptor 2 is expressed and mediates angiotensin II signaling in lung fibrosis. Am J Re-spir Cell Mol Biol 2007; 37(6): 640-650. DOI: 10.1165/rcmb.2006-0379TR

48. Cui Q., Cui C., Huang C., Zhou W., Ji X., Zhang F., Wang L., Zhou Y. AGTR2, One Possible Novel Key Gene for the Entry of 2019-nCoV into Human Cells. Preprints 2020; 2020020194. DOI: 10.20944/preprints202002.0194.v1

49. Robillard S., Mercier C., Breton V., Paquin-Veillette J., Guay A., Lizotte F. et al. Ablation of angiotensin type 2 receptor prevents endothelial nitric oxide synthase glutathio-nylation and nitration in ischaemic abductor muscle of diabetic mice. Diab Vasc Dis Res 2020; 17(1): 1-10. DOI: 10.1177/1479164119883978

50. StennettA.K., QiaoX., FaloneA.E., Koledova V.V., KhalilR.A. Increased vascular angiotensin type 2 receptor expression and NOS-mediated mechanisms of vascular relaxation in pregnant rats. Am J Physiol-Heart Circ Physiol 2009; 296(3): H745-H755. DOI: 10.1152/ajpheart.00861.2008

51. Ионов О.В., Донников А.Е., Безлепкина М.Б., Никитина И.В., Балашова Е.Н. и др. Влияние полиморфизма генов NOS3, AGTR1, TLR9, DRD4 на тяжесть течения врожденной пневмонии у новорожденных детей. Акушерство и гинекология 2019; 5: 102-111. DOI: 10.18565/aig.2019.5.102-111

52. Никитина И.В., Донников А.Е., Крог-Йенсен О.А., Ленюш-кина А.А., Быстрицкий А.А., Крючко Д.С. и др. Генетические полиморфизмы у детей, ассоциированные с развитием врожденных инфекций. Акушерство и Гинекология 2019; 11: 175-85. DOI: 10.18565/aig.2019.11.175-185

Источник

Версии

1. Version of Record от 2020-09-22

Метаданные

Об авторах

Никитина И. В.
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова» Минздрава России
Донников А. Е.
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова» Минздрава России
Крог-Йенсен О. А.
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова» Минздрава России; ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский университет)
Ленюшкина А. А.
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова» Минздрава России
Дегтярева Н. Д.
ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский университет)
Дегтярева А. В.
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова» Минздрава России; ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский университет)

Предметная рубрика

COVID-19

Название журнала

Rossiyskiy Vestnik Perinatologii i Pediatrii (Russian Bulletin of Perinatology and Pediatrics)

Страницы

16-26

Тип документа

journal article

Тип лицензии Creative Commons

CC BY

Правовой статус документа

Свободная лицензия

Источник

elpub

Поиск по репозиторию

Статья

Роль ренин-ангиотензиновой системы, иммунологических и генетических факторов в реализации COVID-19 у детей

Похожие публикации

Источник

Версии

Метаданные