Ukr.Biochem.J. 2024; Том 96, № 4, липень-серпень, c. 62-68

doi: https://doi.org/10.15407/ubj96.04.062

Високий рівень HAS2-AS1 в лейкоцитах є більш інформативним прогностичним маркером клінічного перебігу COVID-19 у пацієнтів високого ризику порівняно з гіалуроновою кислотою в плазмі крові

04.04.2025   Uncategorized   No comments

Є. Дубровський*, T. Древицька, В. Досенко, Д. Строй

Відділ загальної та молекулярної патофізіології,
Інститут фізіології ім. О. О. Богомольця НАН України, Київ;
*e-mail: udjin1785@gmail.com

Отримано: 21 березня 2024; Виправлено: 13 травня 2024;
Затверджено: 25 липня 2024; Доступно онлайн: 04 вересня 2024

Багато наукових досліджень підтвер­джують зв’язок клінічного перебігу COVID-19 з рівнями гіалуронової кислоти та довгої некодуючої РНК HAS2-AS1, яка є позитивним регулятором синтази гіалуронової кислоти. Наша мета полягала в оцінці рівнів гіалуронової кислоти у плазмі і РНК HAS2-AS1 у лейкоцитах зі зразка крові, взятого під час прийому пацієнта в лікарню, а також у аналізі специфічності цих показників як біомаркерів важкості перебігу COVID-19. У дослідженні брали участь 78 пацієнтів із підтвердженим COVID-19, які отримували лікування у 2020-2021 роках у Київській міській клінічній лікарні № 4. Пацієнтів розділили на три групи за важкістю захворювання: легкий перебіг (n = 12), середній (n = 36) та важкий (n = 30). Рівень гіалуронової кислоти у плазмі визначали за допомогою ELISA-набору Hyaluronic Acid від Abcam (США). Лейкоцити ізолювали центрифугуванням крові з додаванням EDTA-K та подальшою аспірацією лейкоцитарної «хмаринки». Рівень HAS2-AS1 у лейкоцитах оцінювали методами зворотньої транскрипції та PCR у реальному часі. За отриманими даними рівень гіалуронової кислоти у плазмі в пацієнтів із середнім та важким перебігом був в 1,5 і 2,2 раза вище відповідно до групи з легким перебігом. У той же час рівень РНК HAS2-AS1 у лейкоцитах пацієнтів із середнім та важким перебігом збільшувався відповідно на 7,7 та 22,6 разів у порівнянні з пацієнтами із легким перебігом. Результати нашого дослідження свідчать, що, на відміну від рівня гіалуронової кислоти у плазмі, рівень HAS2-AS1 у лейкоцитах є більш надійним прогностичним критерієм важкого перебігу COVID-19 і дозволяє відрізняти пацієнтів із різним прогностичним клінічним перебігом ще на етапі госпіталізації.

Ключові слова: , , , , ,

Посилання:

  1. Hellman U, Karlsson MG, Engström-Laurent A, Cajander S, Dorofte L, Ahlm C, Laurent C, Blomberg A. Presence of hyaluronan in lung alveoli in severe Covid-19: An opening for new treatment options? J Biol Chem. 2020;295(45):15418-15422. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  2. Zubieta-Calleja GR, Zubieta-DeUrioste N, de Jesús Montelongo F, Sanchez MGR, Campoverdi AF, RoccoPRM, Battaglini D, Ball L, Pelosi P. Morphological and functional findings in COVID-19 lung disease as compared to Pneumonia, ARDS, and High-Altitude Pulmonary Edema. Respir Physiol Neurobiol. 2023;309:104000. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  3. Soldati G, Demi M. What Is COVID 19 Teaching Us about Pulmonary Ultrasound? Diagnostics (Basel). 2022;12(4):838. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  4. Zhao F, Barber CJ, Sammani S, Wan L, Miller BW, Furenlid LR, Li Z, Gotur DB, Barrios R, Woolfenden JM, Martin DR, Liu Z. Use of radiolabeled hyaluronic acid for preclinical assessment of inflammatory injury and acute respiratory distress syndrome. Nucl Med Biol. 2022;114-115:86-98. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  5. Lennon FE, Singleton PA. Hyaluronan regulation of vascular integrity. Am J Cardiovasc Dis. 2011;1(3):200-13. PubMed, PubMedCentral
  6. Petrey AC, de la Motte CA. Hyaluronan, a crucial regulator of inflammation. Front Immunol. 2014;5:101. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  7. Genasetti A, Vigetti D, Viola M, Karousou E, Moretto P, Rizzi M, Bartolini B, Clerici M, Pallotti F, de Luca G, Passi A. Hyaluronan and human endothelial cell behavior. Connect Tissue Res. 2008;49(3):120-123. PubMed, CrossRef
  8. Viola M, Vigetti D, Karousou E, D’Angelo ML, Caon I, Moretto P, De Luca G, Passi A. Biology and biotechnology of hyaluronan. Glycoconj J. 2015;32(3-4):93-103. PubMed, CrossRef
  9. Camenisch TD, Spicer AP, Brehm-Gibson T, Biesterfeldt J, AugustineML, Calabro A Jr, Kubalak S, Klewer SE, McDonald JA. Disruption of hyaluronan synthase-2 abrogates normal cardiac morphogenesis and hyaluronan-mediated transformation of epithelium to mesenchyme. J Clin Invest. 2000;106(3):349-360. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  10. Chao H, Spicer AP. Natural antisense mRNAs to hyaluronan synthase 2 inhibit hyaluronan biosynthesis and cell proliferation. J Biol Chem. 2005;280(30):27513-27522. PubMed, CrossRef
  11. Parnigoni A, Caon I, Moretto P, Viola M, Karousou E, Passi A, Vigetti D. The role of the multifaceted long non-coding RNAs: A nuclear-cytosolic interplay to regulate hyaluronan metabolism. Matrix Biol Plus. 2021;11:100060. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  12.  Lin CY, Kolliopoulos C, Huang CH, Tenhunen J, Heldin CH, Chen YH, Heldin P. High levels of serum hyaluronan is an early predictor of dengue warning signs and perturbs vascular integrity. EBioMedicine. 2019;48:425-441. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  13. Papakonstantinou E, Bonovolias I, Roth M, Tamm M, Schumann D, Baty F, Louis R, Milenkovicv, Boersma W, Stieltjes B, Kostikas K, Blasi F, Aerts JG, Rohde GGU, Lacoma A, Torres A, Welte T, Stolz D. Serum levels of hyaluronic acid are associated with COPD severity and predict survival. Eur Respir J. 2019;53(3):1801183. PubMed, CrossRef
  14. Ding M, Zhang Q, Li Q, Wu T, Huang YZ. Correlation analysis of the severity and clinical prognosis of 32 cases of patients with COVID-19. Respir Med. 2020;167:105981. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  15. Borrmann M, Brandes F, Kirchner B, Klein M, Billaud JN, Reithmair M, Rehm M, Schelling G, PfafflMW, Meidert AS. Extensive blood transcriptome analysis reveals cellular signaling networks activated by circulating glycocalyx components reflecting vascular injury in COVID-19. Front Immunol. 2023;14:1129766. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  16. Yang S, Tong Y, Chen L, Yu W. Human Identical Sequences, hyaluronan, and hymecromone ─ the new mechanism and management of COVID-19. Mol Biomed. 2022;3(1):15. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  17. Yang T, Liu LL, Wu XH, Xue JG, He CY. Serum hyaluronic acid and procollagen III, N-terminal propeptide levels are highly associated with disease severity and predict the progression of COVID-19. Front Cell Infect Microbiol. 2023;13:1249038. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  18. Li Y, Cui X, Zhu N, Lin Y, Li X. Elevated hyaluronic acid levels in severe SARS-CoV-2 infection in the post-COVID-19 era. Front Cell Infect Microbiol. 2024;14:1338508. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  19. Huang JJ, Wang CW, Liu Y, Zhang YY, Yang NB, Yu YC, Jiang Q, Song QF, Qian GQ. Role of the extracellular matrix in COVID-19. World J Clin Cases. 2023;11(1):73-83. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  20. Carsana L, Sonzogni A, Nasr A, Rossi RS, Pellegrinelli A, Zerbi P, Rech R, Colombo R, Antinori S, Corbellino M, Galli M, Catena E, Tosoni A, Gianatti A, Nebuloni M. Pulmonary post-mortem findings in a series of COVID-19 cases from northern Italy: a two-centre descriptive study. Lancet Infect Dis. 2020;20(10):1135-1140. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  21. Vigetti D, Rizzi M, Viola M, Karousou E, Genasetti A, Clerici M, Bartolini B, Hascall VC, De Luca G, Passi A. The effects of 4-methylumbelliferone on hyaluronan synthesis, MMP2 activity, proliferation, and motility of human aortic smooth muscle cells. Glycobiology. 2009;19(5):537-546. PubMed, CrossRef
  22. Nagy N, Kuipers HF, Frymoyer AR, Ishak HD, Bollyky JB, Wight TN, Bollyky PL. 4-methylumbelliferone treatment and hyaluronan inhibition as a therapeutic strategy in inflammation, autoimmunity, and cancer. Front Immunol. 2015;6:123. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  23. Kakizaki I, Kojima K, Takagaki K, Endo M, Kannagi R, Ito M, Maruo Y, Sato H, Yasuda T, Mita S, Kimata K, Itano N. A novel mechanism for the inhibition of hyaluronan biosynthesis by 4-methylumbelliferone. J Biol Chem. 2004;279(32):33281-33289. PubMed, CrossRef
  24. Nagy N, Gurevich I, Kuipers HF, Ruppert SM, Marshall PL, Xie BJ, Sun W, Malkovskiy AV, Rajadas J, Grandoch M, Fischer JW, Frymoyer AR, Kaber G, Bollyky PL. 4-Methylumbelliferyl glucuronide contributes to hyaluronan synthesis inhibition. J Biol Chem. 2019;294(19):7864-7877. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  25. Nagy N, Freudenberger T, Melchior-Becker A, Röck K, Ter Braak M, Jastrow H, Kinzig M, Lucke S, Suvorava T, Kojda G, Weber AA, Sörgel F, Levkau B, Ergün S, Fischer JW. Inhibition of hyaluronan synthesis accelerates murine atherosclerosis: novel insights into the role of hyaluronan synthesis. Circulation. 2010;122(22):2313-2322. PubMed, CrossRef
  26. Mikami K, Endo T, Sawada N, Igarashi GO, Kimura M, Sakuraba H, Fukuda S. Inhibition of Systemic Hyaluronan Synthesis Exacerbates Murine Hepatic Carcinogenesis. In Vivo. 2018;32(2):273-278. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  27. Liu L, Zhang Y, Chen Y, Zhao Y, Shen J, Wu X, Li M, Chen M, Li X, Sun Y, Gu L, Li W, Wang F, Yao L, Zhang Z, Xiao Z, Du F. Therapeutic prospects of ceRNAs in COVID-19. Front Cell Infect Microbiol. 2022;12:998748. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  28. Li HB, Zi PP, Shi HJ, Gao M, Sun RQ. Role of signaling pathway of long non-coding RNA growth arrest-specific transcript 5/microRNA-200c-3p/angiotensin converting enzyme 2 in the apoptosis of human lung epithelial cell A549 in acute respiratory distress syndrome. Zhonghua Yi Xue Za Zhi. 2018;98(41):3354-3359. PubMed, CrossRef
  29. Morenikeji OB, Bernard K, Strutton E, Wallace M, Thomas BN. Evolutionarily Conserved Long Non-coding RNA Regulates Gene Expression in Cytokine Storm During COVID-19. Front Bioeng Biotechnol. 2021;8:582953. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.