НОВАЯ КОРОНАВИРУСНАЯ ИНФЕКЦИЯ COVID-19: РОЛЬ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА В ПАТОГЕНЕЗЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ

Продолжающаяся глобальная пандемия COVID-19 требует постоянного совершенствования системы профилактики, выявления и лечения этого заболевания на основе глубокого изучения патофизиологических и патогенетических особенностей инфекции SARS-CoV-2.Цель исследования: анализ данных литературы, посвященной исследованиям клинико-патогенетических особенностей течения COVID-19, с определением роли желудочно-кишечного тракта, кишечной проницаемости, кишечного микробиома в инфекционном процессе новой коронавирусной инфекции.Материал и методы. Анализ данных отечественной и зарубежной литературы с учетом имеющего клинического опыта курации больных COVID-19.Результаты и выводы. Установлено значение микробиома кишечника в поддержании кишечной проницаемости, иммунологической координации функциональных осей организма на фоне COVID-19. Подчеркнута перспективность исследований, направленных на изучение эпителиальной проницаемости, кишечного микробиома в совокупности с анализомконцентрации провоспалительных цитокинов и зонулина. Обоснована необходимость использования в борьбе с COVID-19 новых моделей ранней, в том числе лучевой, диагностики изменений в органах-мишенях. Дальнейший анализ схем лечения больных COVID-19 требует включения препаратов с цитопротективным и пробиотическим действием на желудочно-кишечный тракт.

COVID-19, желудочно-кишечный тракт, микробиом, кишечная проницаемость, зонулин

1. Kordzadeh-Kermani, E. Pathogenesis, clinical manifestations and complications of coronavirus disease 2019 (COVID-19) / E. Kordzadeh-Kermani, H. Khalili, I. Karimzadeh // Future Microbiol. - 2020. - Vol. 15, № 5. - P.1287-1305

2. World Health Organization. Coronavirus disease 2019 (COVID-19) situation report. Weekly epidemiological and operational updates [Electronic resource]. - 2021. URL: https://covid19.who.int/ (accessed 18.08.2021)

3. What GI physicians need to know during COVID-19 pandemic / P.J. Thuluvath [et al.] // Dig. Dis. Sci. - 2021. - Vol. 66, № 7.- P. 2865-2875.

4. A new coronavirus associated with human respiratory disease in China / F. Wu [et al.] // Nature. - 2020. - Vol. 579, № 1. - P. 265-269.

5. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin / P. Zhou [et al.] // Nature - 2020. - Vol. 579, № 7798. - P. 270-273.

6. Microbiota might play a role in SARS-CoV-2 infection / Y. He [et al.] // Front. Microbiol. - 2020. - Vol. 11, № 1.- P. 1302.

7. Functional immune deficiency syndrome via intestinal infection in COVID-19 / E.T. Prates [et al.] // bioRxiv. - 2020.- P. 1-29.

8. Isolation of a novel coronavirus from a man with pneumonia in Saudi Arabia / A.M. Zaki [et al.] // N. Engl. J. Med. - 2012. - Vol. 367, № 6.- P. 1814-1820.

9. Coronavirus (COVID-19) outbreak: what the department of endoscopy should know / A.Repici [et al.] // Gastrointest. Endosc. - 2020. - Vol. 92, № 1.- P. 192-197.

10. Neurath, M.F. COVID-19 and immunomodulation in IBD / M.F. Neurath // Gut. - 2020 - Vol. 69, № 7.- P. 1335-1342.

11. Особенности тромбоэластографического профиля пациентов с COVID-19 в условиях ОРИТ / А.В. Самородов [и др.] // Вестник анестезиологии и реаниматологии. - 2020. - Т. 17, № 6. - С. 39-44.

12. On the origin and continuing evolution of SARS-CoV-2 / X. Tang [et al.] // Natl. Sci. Rev. - 2020. - Vol. 7, № 6.- P. 1012-1023.

13. Genomewide association study of severe COVID-19 with respiratory failure / D. Ellinghaus [et al.] // N. Engl. J. Med. - 2020. - Vol. 383, № 5.- P. 1522-1534.

14. Presumed asymptomatic carrier transmission of COVID-19 / Y. Bai [et al.] // JAMA. - 2020. - Vol. 323, № 14.- P. 1406-1407.

15. Single-cell RNA-seq data analysis on the receptor ACE 2 expression reveals the potential risk of different human organs vulnerable to 2019-nCoV infection / X. Zou [et al.] // Front. Med. - 2020. - Vol. 14, № 1.- P. 185-192.

16. Structure analysis of the receptor binding of 2019-nCoV / Y. Chen [et al.] // Biochem. Biophys. Res.Commun. - 2020. - Vol. 525, № 1.- P. 135-140.

17. SARS-CoV-2 cell entry depends on ACE2 and TMPRSS2 and is blocked by a clinically proven protease inhibitor / M. Hoffmann [et al.] // Cell. - 2020. - Vol. 181, № 2.- P. 271-280.e8.

18. Expression of SARS-CoV-2 entry molecules ACE2 and TMPRSS2 in the gut of patients with IBD /j.F. Burgueсo [et al.] // Inflamm. Bowel. Dis. - 2020. - Vol. 26, № 4.- P. 797-808.

19. Cryo-EM structure of the 2019-nCoV spike in the prefusion conformation / D. Wrapp [et al.] // Science. - 2020. - Vol. 367, № 6483.- P. 1260-1263.

20. The anti-inflammatory potential of ACE 2/angiotensin-(1-7)/Mas receptor axis: evidence from basic and clinical research / T.R. Rodrigues Prestes [et al.] // Curr. Drug Targets. - 2017. - Vol. 18, № 11.- P. 1301-1313.

21. Tikellis, C. Angiotensin-converting enzyme 2 (ACE 2) is a key modulator of the renin angiotensin system in health and disease / C. Tikellis, M. Thomas // Int. J. Pept. - 2012: 256294.

22. Angiotensin-converting enzyme 2: SARS-CoV-2 receptor and regulator of the renin-angiotensin system: celebrating the 20th anniversary of the discovery of ACE 2 / M. Gheblawi [et al.] // Circ. Res. - 2020. - Vol. 126, № 10.- P. 1456-1474.

23. Pal, R. COVID-19, diabetes mellitus and ACE 2: the conundrum / R. Pal, A. Bhansali // Diabetes Res. Clin. Pract. - 2020. - Vol. 162.- P. 108132.

24. Endocrine and metabolic link to coronavirus infection / S.R. Bornstein [et al.] // Nat. Rev. Endocrinol. - 2020. - Vol. 16, № 6.- P. 297-298.

25. Single-cell RNA-seq data analysis on the receptor ACE 2 expression reveals the potential risk of different human organs vulnerable to 2019-nCoV infection / X. Zou [et al.] // Front. Med. - 2020. - Vol. 14, № 1.- P. 185-192.

26. Effect of gastrointestinal symptoms in patients with COVID-19 / Z. Zhou [et al.] // Gastroenterology. - 2020. - Vol. 158, № 8.- P. 2294.

27. Ahlawat, S. Immunological coordination between gut and lungs in SARS-CoV-2 infection / S. Ahlawat, Asha, K.K. Sharma // Virus Research. - 2020. - Vol. 286.- P. 198103.

28. Prevalence of gastrointestinal symptoms and fecal viral shedding in patients with Coronavirus Disease 2019 / S. Parasa [et al.] // JAMA. - 2020. - Vol. 3, № 6.- P. E2011335.

29. Wong, S.H. Covid-19 and the digestive system / S.H. Wong, R. Lui, J.J. Sung //j. Gastroenterol. Hepatol. - 2020. - Vol. 35, № 5.- P. 744-748.

30. A comparative study on the clinical features of Coronavirus 2019 (COVID-19) pneumonia with other pneumonias / D. Zhao [et al.] // Clin. Infect. Dis. - 2020. - Vol. 71, № 15.- P. 756-761.

31. Zhang, C. Liver injury in COVID-19: management and challenges / C. Zhang, L. Shi, F-S.Wang // Lancet Gastroenterol. Hepatol. - 2020. - Vol. 5, № 5.- P. 428-430.

32. SARS-associated viral hepatitis caused by a novel coronavirus: report of three cases / T-N. Chau [et al.] // Hepatology. - 2004. - Vol. 39, № 2.- P. 302-310.

33. Liver injury during highly pathogenic human coronavirus infections / L. Xu [et al.] // Liver Int. - 2020. - Vol. 40, № 5.- P. 998-1004.

34. Risk factors associated with acute respiratory distress syndrome and death in patients with coronavirus disease 2019 pneumonia in Wuhan, China / C. Wu [et al.] // JAMA Intern. Med. - 2020. - Vol. 180, № 7. - P. 934-943.

35. Ведение пациентов с заболеваниями органов пищеварения в период пандемии COVID-19: клинические рекомендации Российского научного медицинского общества терапевтов и Научного общества гастроэнтерологов России (2-е издание) / В.Б. Гриневич [и др.] // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. - 2021. - № 3. - C. 5-82.

36. Rismanbaf, A. Liver and kidney injuries in COVID-19 and their effects on drug therapy; a letter to editor / A. Rismanbaf, S. Zarei // Arch. Acad. Emerg. Med. - 2020. - Vol. 8, № 1.- P. e17.

37. Gastrointestinal manifestations during COVID-19 virus infection: A Moroccan prospective study [Electronic resource] / T. Addajou [et al.] // Arab. J. Gastroenterol. - 2021. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8321706/pdf/main.pdf (accessed 18.08.2021).

38. Lee J.S., Jeon, S.W., Lee, H.S. [et al.]. Rebamipide for the improvement of gastric atrophy and intestinal metaplasia: a prospective, randomized, pilot study. Dig Dis Sci. 2021 (in Engl.). doi: 10.1007/s10620-021-07038-7.

39. Haruma K., Ito M., Kido S. [et al.]. Long-term rebamipide therapy improves Helicobacter pylori-associated chronic gastritis. Dig Dis Sci. 2002;47:862-867 (in Engl.). doi: 10.1023/A:1014716822702.

40. Naito, Yu. Rebamipide: a gastrointestinal protective drug with pleiotropic activities / Yu. Naito, T. Yoshikawa // Exp. Rev. Gastroenterol. Hepatol. - 2010. - Vol. 4, № 3.- P. 261-270.

41. Новая коронавирусная инфекция (COVID-19) и система органов пищеварения / В.Т. Ивашкин [и др.]. Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. - 2020. - Т. 30, № 3. - С. 7-13.

42. The absence of coronavirus in expressed prostatic secretion in COVID-19 patients in Wuhan city / S. Zhang [et al.] //Reprod. Toxicol. - 2020. - Vol. 96, № 1.- P. 90-94.

43. Single-cell RNA expression profiling of ACE 2, the receptor of SARS-CoV-2 / Y. Zhao [et al.] // Am. J. Resp. Crit. Care Med. - 2020. - Vol. 202, № 5.- P. 756-759.

44. Coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic and pregnancy / P. Dashraath [et al.] //Am. J. Obstet. Gynecol. - 2020. - Vol. 222, № 6.- P. 521-531.

45. Bunyavanich, S. Nasal gene expression of angiotensin-converting enzyme 2 in children and adults / S. Bunyavanich, A. Do, A. Vicencio // JAMA. - 2020. - Vol. 323, № 23.- P. 2427-2429.

46. Ong, J. COVID-19 in gastroenterology: a clinical perspective /j. Ong, B.E. Young, S. Ong // Gut. - 2020. - Vol. 69, № 6.- P. 1144- 1145.

47. Functional exhaustion of antiviral lymphocytes in COVID-19 patients / M. Zheng [et al.] // Cell. Mol. Immunol. - 2020. - Vol. 17, № 5. - P. 533-535.

48. Reduction and functional exhaustion of T cells in patients with coronavirus disease 2019 (COVID-19) / B. Diao [et al.] // Front. Immunol. - 2020. - Vol. 11, № 7.- P. 827.

49. Creelan, B.C. The NKG2A immune checkpoint - a new direction in cancer immunotherapy / B.C. Creelan, S.J. Antonia // Nat. Rev. Clin. Oncol. - 2019. - Vol. 16, № 5.- P. 277-278.

50. PD-1/PD-L1 pathway: basic biology and role in cancer immunotherapy / A. Salmaninejad [et al.] //j. Cell. Physiol. - 2019. - Vol. 234, № 10.- P. 16824-16837.

51. Das, M. Tim-3 and its role in regulating anti-tumor immunity / M. Das, C. Zhu, V.K. Kuchroo // Immunol. Rev. - 2017. - Vol. 276, № 1.- P. 97-111.

52. Wang, W. The definition and risks of cytokine release syndrome-like in 11 COVID-19-infected pneumonia critically ill patients: disease characteristics and retrospective analysis / W. Wang, J. He, S. Wu //j. Infect. Dis. - 2020.

53. A rampage through the body / Wadman M. [et al.] // Science. - 2020. - Vol. 368, № 2.- P. 356-360.

54. Gastrointestinal symptoms of 95 cases with SARS-CoV-2 infection / L. Lin [et al.] // Gut. - 2020. - Vol. 69, № 6.- P. 997-1001.

55. IL-6: relevance for immunopathology of SARS-CoV-2 / E.O. Gubernatorova [et al.] // Cytokine Growth Factor Rev. - 2020. - Vol. 53. - P. 13-24.

56. Merad, M. Pathological inflammation in patients with COVID-19: a key role for monocytes and macrophages / M. Merad, J.C. Martin // Nat. Rev. Immunol. - 2020. - Vol. 20, № 2.- P. 355-362.

57. Neutrophil-to-Lymphocyte ratio predicts severe illness patients with 2019 novel coronavirus in the early stage / Liu J. [et al.] // medRxiv. - 2020. doi: 10.1101/2020.02.10.20021584.

58. Immunologic perturbations in severe COVID-19/SARS-CoV-2 infection / L. Kuri-Cervantes [et al.] // bioRxiv. - 2020. doi: 10.1101/2020.05.18.101717.

59. Immune phenotyping based on neutrophil-to-lymphocyte ratio and IgG predicts disease severity and outcome for patients with COVID-19/ B. Zhang [et al.] // medRxiv. - 2020. doi: 10.1101/2020.03.12.20035048.

60. ACE 2 expression in pancreas may cause pancreatic damage after SARS-CoV-2 infection / F. Liu [et al.] // Clin. Gastroenterol. Hepatol. - 2020. - Vol. 18, № 9.- P. 2128-2130.e2.

61. Evidence for gastrointestinal infection of SARS-CoV-2 / F. Xiao [et al.] // Gastroenterology. - 2020. - Vol. 158, № 8.- P. 1831.e3- 1833.e3.

62. Yeo, C. Enteric involvement of coronaviruses: is fecal-oral transmission of SARS-CoV-2 possible? / C. Yeo, S. Kaushal, D. Yeo // Lancet Gastroenterol. Hepatol. - 2020. - Vol. 5, № 2.- P. 335-337.

63. SARS-CoV-2-positive sputum and feces after conversion of pharyngeal samples in patients with COVID-19 / C. Chen [et al.] // Ann Intern Med. - 2020. - Vol. 172, № 12.- P. 832-834.

64. Клиника и семиотика поражения органов пищеварения при новой коронавирусной инфекции (COVID-19) / Н.Г. Кучеренко [и др.] // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. - 2021. - № 2. - С. 20-26.

65. The presence of SARSCoV-2 RNA in feces of COVID-19 patients / Y. Chen [et al.] //j. Med. Virol. - 2020. - Vol. 92, № 7.- P.833- 840.

66. COVID-19 disease with positive fecal and negative pharyngeal and sputum viral tests / L. Chen [et al.] // Am. J. Gastroenterol. - 2020. - Vol. 115, № 5.- P. 790.

67. Epidemiologic features and clinical course of patients infected with SARS-CoV-2 in Singapore / B.E. Young [et al.] // JAMA. - 2020. - Vol. 323, № 7.- P. 1488-1494.

68. Gastrointestinal manifestations of SARS-CoV-2 infection and virus load in fecal samples from the Hong Kong cohort and systematic review and metaanalysis / K.S. Cheung [et al.] // Gastroenterol. - 2020. - Vol. 159, № 1.- P. 81-95.

69. Persistence and clearance of viral RNA in 2019 novel coronavirus disease rehabilitation patients / Y. Ling [et al.] // Chin. Med. J. (Engl). - 2020. - Vol. 133, № 5.- P. 1039-1043.

70. Ратникова, А.К. Гастроэнтерологические аспекты новой коронавирусной инфекции (COVID-19) / А.К. Ратникова, В.Б. Гриневич, Ю.А. Кравчук // Известия Российской Военно-медицинской академии. - 2021. - Т. 40, S. 2. - C. 136-138.

71. Ahlawat, S. Gut-organ axis: a microbial outreach and networking / S. Ahlawat, Asha, K.K. Sharma // Lett. Appl. Microbiol. - 2020. - Vol. 72, № 6.- P. 636-668.

72. Foster, J.A. Gut-brain axis: how the microbiome influences anxiety and depression /j.A. Foster, K.A.M. Neufeld // Trends Neurosci. - 2013. - Vol. 36, № 5.- P. 305-312.

73. The gut-brain axis: interactions between enteric microbiota, central and enteric nervous systems / M. Carabotti [et al.] // Ann. Gastroenterol. - 2015. - Vol. 28, № 2.- P. 203-209.

74. Gut microbiota functions: metabolism of nutrients and other food components / I. Rowland [et al.] // Eur. J. Nutr. - 2017. - Vol. 57, № 1.- P. 1-24.

75. Microbial ecology along the gastrointestinal tract / E.T. Hillman [et al.] // Microbes Environ. - 2017. - Vol. 32, № 4.- P. 300-313.

76. Proctor, L. What’s next for the human microbiome? / L. Proctor // Nature. - 2019. - Vol. 569, № 3.- P. 623-625.

77. Baumgart, D.C. Inflammatory bowel disease: cause and immunobiology / D.C. Baumgart, S.R. Carding // Lancet. - 2007. - Vol. 369, № 8.- P. 1627-1640.

78. O’Hara, A.M. The gut flora as a forgotten organ / A.M. O’Hara, F. Shanahan // EMBO Rep. - 2006. - Vol. 7, № 7.- P. 688-693.

79. Перитонеальный канцероматоз: мировые научные школы и современное состояние вопроса / Ш.Х. Ганцев [и др.] // Креативная хирургия и онкология. - 2021. - Т. 11, № 1. - С. 85-91.

80. Host-gut microbiota metabolic interactions /j.K. Nicholson [et al.] // Science. - 2012. - Vol. 336, № 6086.- P. 1262-1267.

81. Connecting dysbiosis, bile-acid dysmetabolism and gut inflammation in inflammatory bowel diseases / H. Duboc [et al.] // Gut. - 2013. - Vol. 62, № 4.- P. 531-539.

82. Brüssow, H. Problems with the concept of gut microbiota dysbiosis / H. Brüssow // Microbial Biotech. - 2020. - Vol. 13, № 2.- P. 423- 434.

83. Gut-lung axis: the microbial contributions and clinical implications / Y. He [et al.] // Crit. Rev. Microbiol. - 2017. - Vol. 43, № 1.- P. 81-95.

84. Wypych, T.P. The influence of the microbiome on respiratory health / T.P. Wypych, L.C. Wickramasinghe, B.J. Marsland // Nat. Immunol. - 2019. - Vol. 20, № 10.- P. 1279-1290.

85. Dhar, D. Gut microbiota and Covid-19 - possible link and implications / D. Dhar, A. Mohanty // Virus Res. - 2020. - Vol. 285.- P. 198018.

86. Gao, Q.Y. 2019 novel coronavirus infection and gastrointestinal tract / Q.Y. Gao, Y.X. Chen, J.Y. Fang //j. Dig. Dis. - 2020. - Vol. 21, № 3.- P. 125-126.

87. Respiratory viral infection-induced microbiome alterations and secondary bacterial pneumonia / S. Hanada [et al.] // Front. Immunol. - 2018. - Vol. 9.- P. 2640.

88. Microbiota might play a role in SARS-CoV-2 infection / Y. He [et al.] // Front. Microbiol. - 2020. - Vol. 11. - P. 1302.

89. Особенности ведения коморбидных пациентов в период пандемии новой коронавирусной инфекции (COVID-19). Националь- ный консенсус 2020 / В.Б. Гриневич [и др.] // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. - 2020. - Т. 19, №4: 2630.

90. Probiotics at war against viruses: what is missing from the picture? / S.K. Tiwari [et al.] // Front. Microbiol. - 2020. doi: 10.3389/fmicb.2020.01877.

91. Синдром повышенной эпителиальной проницаемости в клинической практике. Мультидисциплинарный национальный консенсус / В.И. Симаненков [и др.] // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. - 2021. - Т.20, № 1: 2758.

92. Гемодинамические и метаболические нарушения в условиях HIPEC лечения интраперитонеально-диссеминированного рака яичников / М.В. Забелин [и др.] // Здравоохранение, образование и безопасность. - 2020. - № 4(24). - С. 7-17.

93. Забелин, М.В. Эффективность оздоровительно-рекреационной программы у работников медицинского учреждения / М.В. Забелин, А.С. Сафонов // Здравоохранение, образование и безопасность. - 2019. - № 3(19). - С. 17-26.

94. Langlois, M.R. Biological and clinical significance of haptoglobin polymorphism in humans / M.R. Langlois, J.R. Delanghe // Clin. Chem. - 1996. - Vol. 42, № 10.- P. 1589-600.

95. Sturgeon, C. Zonulin, a regulator of epithelial and endothelial barrier functions, and its involvement in chronic inflammatory diseases / C. Sturgeon, A. Fasano // Tissue Barriers. - 2016. - Vol. 4, № 4. - P. e1251384.

96. Luminal trypsin may regulate enterocytes through proteinase-activated receptor 2 / W. Kong [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1997. - Vol. 94, № 10.- P. 8884-8889.

97. Fasano, A.Intestinal permeability and its regulation by zonulin: diagnostic and therapeutic implications / A. Fasano // Clinical Gastroenterol. Hepatol. - 2012. - Vol. 10, № 8.- P. 1096-1100.