Cytokine profile in hospitalized patients with COVID-19 of different severity

Analysis of cytokine profile markers in conjunction with the clinical manifestations of coronavirus disease 2019 (COVID-19) can provide valuable information about the pathogenetic manifestations of the disease, and therefore, in the future, determine drugs that affect the cytokine storm and have an anti-inflammatory effect.Aim. To identify correlations between the parameters of the developed cytokine profile and the clinical course in hospitalized patients with COVID-19 of different severity.Material and methods. The study included 70 hospitalized patients with a confirmed diagnosis of COVID-19, with a mean age of 58 [50;69] years, including 40 men (57%) and 30 women (43%). The average lung involvement according to computed tomography (CT) at admission was CT-2 [1;3]. Peripheral venous blood was taken at admission, which averaged 7 [6; 8] days from the symptom onset. Standard biochemical parameters were studied, as well as 47 cytokines and chemokines using the Multiplex system (Merck KGaA, Darmstadt, Germany).Results. Correlations was found between the lung involvement degree and the level of IL-8 (r=0,31, p<0,05), IL-15 (r=0,35, p<0,05), IL-18 (r=0,31, p<0,05), MCP-1 (r=0,36, p<0,05), MIG (r=0,50, p<0,05), TNF-α (r=0,41, p<0,05). An inverse correlation was also found in the level of blood oxygen saturation with the same indicators as follows: IL-8 (r=-0,27, p<0,05), IL-15 (r=-0,34, p<0,05), IL-18 (r=-0,31, p<0,05), MCP-1 (r=-0,40, p<0,05), MIG (r=-0,56, p<0,05), TNF-α (r=-0,45, p<0,05). IL-6 levels were significantly elevated in patients with severe COVID-19 (CT3, CT4), while no increase in IL-6 was observed in patients with moderate disease (CT1, CT2). It is noteworthy that in patients with diabetes, the highest values of IL-12, IL-9 were recorded.Conclusion. Hyperinflammatory syndrome in severe COVID-19 is manifested by high levels of IL-6, MIG, MDC, MCP-1, M-CSF, TNF-α, β, IL-8, IL-18, IL-15. With the CT-1 and CT-2, an increase in only the level of IL-18, IL-8 is noted. The identified patterns prove and make it possible to explain a number of systemic inflammatory changes that occur with COVID-19

Functional characterization and biological significance of Yersinia pestis lipopolysaccharide biosynthesis genes

The Gram negative bacterium Yersinia pestis is the etiological agent of flea transmitted fulminant systemic rodent zoonosis and the reason of the three devastating pandemics of plague Lipopolysaccharide (LPS, endotoxin) is an impor tant factor of pathogenicity of Gram negative bacteria. The full LPS molecule (S form LPS) consists of three well defined domains: i) lipid A composed of sugars, fatty acids, and phosphate; it represents the endotoxic princi ple of the LPS and anchors it in the outer membrane; ii) a core oligosaccharide containing charged groups; and iii) an O specific polysaccharide (O antigen), which carries ISSN 0006 2979, Biochemistry (Moscow), 2011, Vol. 76, No. 7, pp. 808 822. © Pleiades Publishing, Ltd., 2011. Published in Russian in Biokhimiya, 2011, Vol. 76, No. 7, pp. 989 1005 Abstract-In silico analysis of available bacterial genomes revealed the phylogenetic proximity levels of enzymes responsible for biosynthesis of lipopolysaccharide (LPS) of Yersinia pestis, the cause of plague, to homologous proteins of closely relat ed Yersinia spp. and some other bacteria (Serratia proteamaculans, Erwinia carotovora, Burkholderia dolosa, Photorhabdus luminescens and others). Isogenic Y. pestis mutants with single or double mutations in 14 genes of LPS biosynthetic path ways were constructed by site directed mutagenesis on the base of the virulent strain 231 and its attenuated derivative. Using high resolution electrospray ionization mass spectrometry, the full LPS structures were elucidated in each mutant, and the sequence of monosaccharide transfers in the assembly of the LPS core was inferred. Truncation of the core decreased sig nificantly the resistance of bacteria to normal human serum and polymyxin B, the latter probably as a result of a less effi cient incorporation of 4 amino 4 deoxyarabinose into lipid A. Impairing of LPS biosynthesis resulted also in reduction of LPS dependent enzymatic activities of plasminogen activator and elevation of LD 50 and average survival time in mice and guinea pigs infected with experimental plague. Unraveling correlations between biological properties of bacteria and partic ular LPS structures may help a better understanding of pathogenesis of plague and implication of appropriate genes as potential molecular targets for treatment of plague

New Synthetic Thrombin Inhibitors: Molecular Design and Experimental Verification

BACKGROUND: The development of new anticoagulants is an important goal for the improvement of thromboses treatments. OBJECTIVES: The design, synthesis and experimental testing of new safe and effective small molecule direct thrombin inhibitors for intravenous administration. METHODS: Computer-aided molecular design of new thrombin inhibitors was performed using our original docking program SOL, which is based on the genetic algorithm of global energy minimization in the framework of a Merck Molecular Force Field. This program takes into account the effects of solvent. The designed molecules with the best scoring functions (calculated binding energies) were synthesized and their thrombin inhibitory activity evaluated experimentally in vitro using a chromogenic substrate in a buffer system and using a thrombin generation test in isolated plasma and in vivo using the newly developed model of hemodilution-induced hypercoagulation in rats. The acute toxicities of the most promising new thrombin inhibitors were evaluated in mice, and their stabilities in aqueous solutions were measured. RESULTS: New compounds that are both effective direct thrombin inhibitors (the best K(I) was <1 nM) and strong anticoagulants in plasma (an IC(50) in the thrombin generation assay of approximately 100 nM) were discovered. These compounds contain one of the following new residues as the basic fragment: isothiuronium, 4-aminopyridinium, or 2-aminothiazolinium. LD(50) values for the best new inhibitors ranged from 166.7 to >1111.1 mg/kg. A plasma-substituting solution supplemented with one of the new inhibitors prevented hypercoagulation in the rat model of hemodilution-induced hypercoagulation. Activities of the best new inhibitors in physiological saline (1 µM solutions) were stable after sterilization by autoclaving, and the inhibitors remained stable at long-term storage over more than 1.5 years at room temperature and at 4°C. CONCLUSIONS: The high efficacy, stability and low acute toxicity reveal that the inhibitors that were developed may be promising for potential medical applications

Предикторы эффективности интраоперационной лучевой терапии в органосохраняющем лечении раннего рака молочной железы

Background. Despite the improvement in combined modality treatment of early breast cancer (BC), the rate of locoregional recurrence remains in the range of 7-15 %. Therefore, the search for prognostic factors for BC is of great significance. The aim of the study was to estimate the relationship between clinical and morphological parameters and 10-year recurrence-free survival rate in BC patients after combined modality treatment including intraoperative radiotherapy (IOLT). Material and Methods. The study enrolled 383 patients with morphologically verified T1-3N0-1M0 stage breast cancer. The median age of the patients was 53 years (range: 28 to 80 years). All patients underwent breast-conserving surgery with IOLT delivered to the tumor bed at a single dose of 10 Gy (24.8 Gy according to the iso-effect). External beam radiation therapy (EBRT) to the conserved breast was given in the postoperative period. Results. Within the 10-year follow-up, 20 (5.2 %) locoregional recurrences occurred, of which 7 (35 %) developed with a primary tumor size of ≤ 2 cm (T1), and most recurrences - 13 (65 %) were detected with the primary tumor size corresponding to T2-3. In patients with luminal A subtype of BC and in patients with triple negative BC, the recurrence rates were 5 % and 45 %, respectively. The 10-year survival rate of patients after combined modality treatment with IOLT was 94.8 %. Conclusion. The results obtained indicate the relationship between the recurrence rate and clinical/ morphological parameters of the tumor, such as tumor size and molecular subtype. These parameters should be taken into account when planning treatment in patients with early BC.Введение. Несмотря на совершенствование методов комбинированного лечения раннего рака молочной железы (РМЖ), частота локорегионарных рецидивов остается на уровне 7-15 %. В связи с этим поиск прогностических факторов течения заболевания остается актуальной задачей. Цель исследования -оценка взаимосвязи клинико-морфологических параметров с показателями 10-летней безрецидивной выживаемости больных РМЖ, перенесших комбинированное лечение с интраоперационной лучевой терапией (ИОЛТ). Материал и методы. В исследование включено 383 больных с морфологически верифицированным РМЖ стадий T1-3N0-1M0. Средний возраст пациенток 53 года (28-80 лет). В плане комбинированного лечения всем пациенткам выполнялись органосохраняющие операции с ИОЛТ на ложе удаленной опухоли в однократной дозе 10 Гр (24,8 Гр по изоэффекту). В послеоперационном периоде осуществлялась дистанционная гамма-терапия (ДГТ) на оставшуюся часть молочной железы. Результаты. За 10-летний период наблюдения отмечено 20 (5,2 %) локорегионарных рецидивов, из них 7 (35 %) развилось при первичной опухоли размером ≤2 см (Т1), а большинство рецидивов - 13 (65 %) - диагностировано при исходной распространенности опухоли, соответствующей Т2-3. Частота рецидивов у больных с люминальным А подтипом опухоли - 5 %, у пациенток с трижды негативным подтипом опухоли - 45 %. Безрецидивная 10-летняя выживаемость больных после комбинированного лечения с ИОЛТ составила 94,8 %. Заключение. Полученные результаты свидетельствуют о наличии взаимосвязи между частотой рецидивов и такими клинико-морфологическими параметрами опухоли, как размер и молекулярный подтип опухоли, которые должны учитываться при планировании лечения у больных ранними формами РМЖ

Перспективы этиопатогенетического лечения болезни Гентингтона

Huntington’s disease is a serious inherited neurodegenerative disorder characterized by of motor, cognitive and psychiatric features. The disease is caused by an abnormally expanded CAG repeat expansion in the HTT gene and the production of mutant huntingtin protein.The disease usually manifests in adulthood, but the manifestation in childhood and youth is also described, which is noted in 5–10 % of cases. The disease predominantly affects the neostriatum, resulting in a characteristic clinical picture.The most promising approaches to etiotropic therapy of Huntington’s disease are a number of DNA- (CRISPR/Cas9 system) and RNA-directed methods (antisense oligonucleotides, RNA interference), methods that directly reduce the level of mutant gentingtin (chimera molecules), as well as approaches based on inactivating the DNA mismatch repair system using the FAN1 enzyme. Болезнь Гентингтона – тяжелое наследственное нейродегенеративное заболевание, характеризующееся развитием двигательных, когнитивных и психических нарушений. Заболевание обусловлено увеличением числа тринуклео‑ тидных CAG-повторов в гене HTT и продукцией мутантного белка гентингтина, обычно проявляется во взрослом возрасте, но в 5–10 % случаев описана также манифестация в детском и юношеском возрасте. Болезнь Гентингто‑ на преимущественно затрагивает неостриатум, что вызывает характерную клиническую картину. Наиболее перспективными подходами к этиотропной терапии болезни Гентингтона являются ряд ДНК- (CRISPR/Cas9-сис‑ тема) и РНК-направленных методов (антисмысловые олигонуклеотиды, РНК-интерференция), методы, непосредственно снижающие уровень мутантного гентингтина (молекулы-химеры), а также подходы, основанные на инактивации си‑ стемы восстановления несоответствия ДНК с использованием фермента FAN1.

Семейный случай недостаточности декарбоксилазы L-ароматических аминокислот

Aromatic L‑amino acid decarboxylase (AADC) deficiency is rare autosomal recessive neurometabolic disorder. It caused by generalized combined deficiency of serotonin, dopamine, norepinephrine and adrenaline. This disorder is characterized by muscular hypotonia, motor development delay, oculogyric crises and impairment of the autonomic nervous system.Laboratory diagnostic of AADC deficiency in Russian Federation includes determination of the concentration of 3‑O‑methyldophamine in dried blood spots by tandem mass spectrometry and molecular analysis of the DDC gene by Sanger sequencing or next generation sequencing.Therapy of AADC deficiency includes combination of drugs which increase the formation of dopamine, inhibit its reuptake and increase the residual activity of the enzyme. The first‑line drugs are selective dopamine agonists, monoamine oxidase inhibitors of type B and vitamin B6 supplements.We present the case of management and treatment of patients with AADC deficiency. The patient’s condition was improved by using of combination therapy with pyridoxal‑5‑phosphate, pramipexole and selegiline. Significant positive dynamics was achieved on pyridoxal‑5‑phosphate therapy for the first time.Дефицит декарбоксилазы ароматических L‑аминокислот (aromatic L‑amino acid decarboxylase, AADC) – редкое аутосомно‑рецессивное нейрометаболическое заболевание, обусловленное генерализованным комбинированным дефицитом серотонина, дофамина, норадреналина и адреналина. Заболевание характеризуется мышечной гипотонией, задержкой моторного развития, окулогирными кризами, расстройствами вегетативной нервной системы. Лабораторная диагностика дефицита AADC в России основана на определении концентрации 3‑О‑метилдофамина в сухих пятнах крови методом тандемной масс‑спектрометрии, а также поиске патогенных вариантов в гене DDC методом секвенирования по Сэнгеру либо высокопроизводительного секвенирования.Терапия дефицита AADC включает комбинацию препаратов, улучшающих образование дофамина, тормозящих его обратный захват и увеличивающих остаточную активность фермента. Препаратами 1‑й линии являются селективные агонисты дофамина, ингибиторы моноаминоксидазы типа В и препараты витамина В6.Представлен собственный клинический опыт наблюдения и лечения пациентов с недостаточностью AADC. На фоне комбинированной терапии пиридоксаль‑5‑фосфатом, прамипексолом и селегилином наблюдалось улучшение состояния пациента. Впервые была достигнута выраженная положительная динамика на фоне терапии пиридоксаль‑5‑фосфатом

Изучение эффективности, безопасности и оценка удовлетворенности ингаляционной терапией препаратом Тобрамицин-Гобби при синегнойной инфекции у детей с муковисцидозом

Study of efficacy, safety, and patient satisfaction with inhaled tobramycin (Tobramycin-Gobbi) in children with cystic fibrosis and pseudomonas infectionAim of the study was to assess efficacy and safety of Tobramycin-Gobbi in CF, as well as the patients’ satisfaction with the treatment.Methods. 35 children from 6 to 18 years with CF were enrolled in this non-interventional prospective cohort multicenter study. All children had P. aeruginosa in the respiratory tract (newly diagnosed, recurrent, or chronic infection). The children received inhalation treatment with Tobramycin-Gobbi in the following cycles: 28-day treatment/28-day break, for 6 months. The studied parameters included respiratory function, bacterial cultures of the respiratory tract with a bacterial count, growth and body weight, antibiotic therapy for the respiratory episodes. The children and parents filled in a questionnaire “Treatment satisfaction assessment” and assessed their state of health on the visual-analog scale before and after each treatment cycle.Results. P. aeruginosa was eradicated in 17.7% of cases (6 patients, including 2 newly diagnosed, 3 recurrent infections, and 1 chronic infection), reduced bacterial count, decreased number of courses of antibiotic therapy, improvement of FEV1. Adverse reactions were reported by one patient.Conclusion. The efficacy, safety, and tolerability of Tobramicine Gobbi were confirmed in the patients with newly diagnosed, recurrent, and chronic infection caused by P. aeruginosa.Антибактериальная терапия (АБТ) синегнойной инфекции при муковисцидозе (МВ) остается основным фактором, определяющим функцию легких и продолжительность жизни больных. Основным патогеном, который определяет степень тяжести течения МВ, продолжительность и качество жизни пациентов, является Pseudomonas aeruginosa.Целью исследования явилось изучение эффективности, безопасности и оценка удовлетворенности ингаляционной терапии препаратом Тобрамицин-Гобби при синегнойной инфекции у детей с МВ.Материалы и методы. В неинтервенционном проспективном когортном многоцентровом исследовании принимали участие дети (n = 35; возраст – 6–18 лет) с установленным диагнозом МВ, наличием синегнойной инфекции (первый высев, рецидивирующая и хроническая инфекция), наблюдавшиеся в 8 российских центрах МВ. В течение 6 мес. дети получали ингаляционную терапию указанным препаратом циклами по 28 дней ингаляций / 28 дней перерыв. Контролировались показатели респираторной функции, бактериальная флора дыхательных путей с оценкой степени обсемененности, показатели массы тела и роста, применяемая АБТ по поводу респиратор- ных эпизодов. Дети и их родители заполняли анкету пациента «Оценка удовлетворенности препаратом», при этом отмечалось самочувствие по визуальной аналоговой шкале до начала лечения и после каждого цикла приема препарата.Результаты. На фоне терапии в 6 (17,7 %) случаях (2 – с первичным высевом, 3 – с рецидивирующим, 1 – с хронической синегнойной инфекцией) выявлено отсутствие высева P. аeruginosa, уменьшение степени обсемененности, сокращение числа курсов АБТ, улучшение показателей объема форсированного выдоха за 1-ю секунду. Зарегистрированы нежелательные побочные реакции (n = 1).Заключение. Показана эффективность препарата Тобрамицин-Гобби при первичном высеве, интермиттирующей и хронической инфекции, вызванной P. аeruginosa, его безопасность и хорошая переносимость

Первичная цилиарная дискинезия у ребенка с синдромом Симпсона-Голаби-Бемеля II типа вследствие мутации гена OFD1

Primary ciliary dyskinesia (PCD) is an orphan disease associated with mutations in several genes. It is a ciliopathy, an abnormality of the cilia and flagella. Ciliopathies include the extremely rare Simpson - Golabi - Bemel syndrome (SSGB) type II.The aim of this article is to familiarize the reader with the possibility of simultaneous presence of type II SSGB and PCD in a patient with bronchiectasis (BE).Results. The first clinical observation in the Russian literature is presented withhistory, physical examination, including clinical and morphologic examination, results of additional investigations and initiation of therapy. The case describes a 15-year-old patient with BE and other lesions typical of PCD confirmed on the basis of structural changes in the cilia of the respiratory epithelium of the trachea detected by transmission electron microscopy. The patient had a pathogenic mutation of the OFD1 gene responsible for the development of both type II SSGB and PCD.Conclusion. Several variants of ciliopathies may occur in one patient, and PCD may present as a syndrome.Первичная цилиарная дискинезия (ПЦД) является орфанным заболеванием, связанным с мутациями в различных генах, одной из разновидностей патологии ресничек и жгутиков — цилиопатий. К последним также относится крайне редко встречающийся синдром Симпсона—Голаби—Бемеля (ССГБ) II типа.Целью работы явилось ознакомление специалистов с возможностью одновременного присутствия у пациента с бронхоэктазами (БЭ) ССГБ II типа и ПЦД по данным клинического наблюдения.Результаты. Представлено первое в отечественной литературе клиническое наблюдение (данные анамнеза, объективного осмотра, включая клинико-морфологический осмотр, результаты дополнительных методов обследования и инициации терапии) 15-летнего пациента с БЭ и другими поражениями, типичными для ПЦД, подтвержденной на основании структурных изменений в ресничках респираторного эпителия трахеи, выявленных с помощью трансмиссионной электронной микроскопии, и патогенной мутации гена OFD1, ответственного за развитие как ССГБ II типа, так и ПЦД.Заключение. Установлено, что у одного пациента могут встречаться разные варианты цилиопатий, а ПЦД, таким образом, может иметь синдромальный характер