Adaptive immune response in women from the Russian Arctic region after COVID-19 infection

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: The Arctic region of Russia is characterized by disproportionately high rates of morbidity and mortality from COVID-19 during the pandemic. The harsh climatic and environmental conditions in this area impede the development of self-regulation processes resulting in activation and strain of both cellular and humoral immunity. This leads to a depletion of the body’s reserve capacities. At present, there is lack of research examining how individuals who have recovered from COVID-19 are affected by the extreme conditions of Arctic Russia.

AIM: To study the ratio of immunocompetent cells involved in the adaptive immune response following COVID-19 infection.

MATERIAL AND METHODS: A total of 29 women aged 20 – 40 years were examined in Arkhangelsk as part of a comprehensive immunological study. This study involved assessment of the number of leukocytes, lymphocytes, and their phenotypes (CD5+, CD8+, CD10+, CD95+), as well as determination of phagocytic activity and phagocytic number.

RESULTS: The cellular adaptive immune response in observed individuals 6 months after experiencing moderate COVID-19 disease was characterized by a very low concentration of T cells (CD5+) in all cases, CD10+ lymphocytes (44.83%) alongside with a high concentration of cytotoxic lymphocytes (CD8+) in 48.27% of individuals and lymphocytes with receptors for apoptosis (CD95+) in 51.72%, with relatively high phagocytic activity ranging from 90 to 100%. A correlation was found in 11.29% of women between the low content of CD10+ and CD95+ cells with the activity of phagocytosis. In 40% of women with high phagocytic activity, the concentrations of cytotoxic cells (CD8+) were found to be at a minimum level.

CONCLUSIONS: Women with high phagocytic activity were found to have the lowest concentrations of cytotoxic cells, suggesting a potentially positive prognosis for reducing the risk of complications. This indicates that cellular immunity may play a role in determining the severity of COVID-19 infection in individuals with high phagocytic activity.

About the authors

E. Y. Shashkova

N. Laverov Federal Center for Integrated Arctic Research of the Ural Branch of the Russian Academy of Science

Author for correspondence.
Email: eli1255@ya.ru
ORCID iD: 0000-0002-1735-6690
SPIN-code: 8137-0571

Cand. Sci. (Biology)

Russian Federation, 249 Lomonosov ave., Arkhangelsk, 163000

L. S. Shchegoleva

N. Laverov Federal Center for Integrated Arctic Research of the Ural Branch of the Russian Academy of Science

Email: shchegoleva60@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4900-4021
SPIN-code: 6859-2123

Dr. Sci. (Biology), Professor

Russian Federation, Arkhangelsk

O. E. Filippova

N. Laverov Federal Center for Integrated Arctic Research of the Ural Branch of the Russian Academy of Science

Email: eli1255@ya.ru
ORCID iD: 0000-0001-6117-0562
SPIN-code: 8507-7525

Cand. Sci. (Biology)

Russian Federation, Arkhangelsk

E. V. Popovskaya

N. Laverov Federal Center for Integrated Arctic Research of the Ural Branch of the Russian Academy of Science

Email: miakati15@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6306-1068
SPIN-code: 4890-4668
Russian Federation, Arkhangelsk

T. B. Sergeeva

N. Laverov Federal Center for Integrated Arctic Research of the Ural Branch of the Russian Academy of Science

Email: tanya--86@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0745-3099
SPIN-code: 6139-1758

Cand. Sci. (Biology)

Russian Federation, Arkhangelsk

References

  1. Hathaway ED. American Indian and Alaska native people: Social vulnerability and COVID-19. The Journal of Rural Health. 2021;37(1):256–259. doi: 10.1111/jrh.12505
  2. Donaldson S, Adlard B, Odland JØ. Overview of human health in the Arctic: conclusions and recommendations. International Journal of Circumpolar Health. 2016;75:33807. doi: 10.3402/ijch.v75.33807
  3. Akimkin VG, Popova AY, Ploskireva АА, et al. COVID-19: the evolution of the pandemic in Russia. Report I: manifestations of the COVID-19 epidemic process. Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology. 2022;99(3):269–286. EDN: ZXGTFD doi: 10.36233/0372-9311-276
  4. Troshina EA, Melnichenko GA, Senyushkina ES, Mokryshe- va NG. Adaptation of the hypothalamo-pituitary-thyroid and hypothalamo-pituitary-adrenal systems to a new infectious disease — COVID-19 in the development of COVID-19 pneumonia and/or cytokine storm. Clinical and Experimental Thyroidology. 2020;16(1):21–27. EDN: ISXSTK doi: 10.14341/ket12461
  5. Kaufmann SH, Dorhoi A, Hotchkiss RS, Bartenschlager R. Host-directed therapies for bacterial and viral infections. Nature Reviews Drug Discovery. 2018;17(1):35–56. doi: 10.1038/nrd.2017.162
  6. Shanmugaraj B, Siriwattananon K, Wangkanont K, Phoolcharoen W. Perspectives on monoclonal antibody therapy as potential therapeutic intervention for Coronavirus disease-19 (COVID-19). Asian Pacific Journal of Allergy and Immunology. 2020;38(1):10–18. doi: 10.12932/AP-200220-0773
  7. Knyazev S, Chhugani K, Sarwal V, et al. Unlocking capacities of genomics for the COVID-19 response and future pandemics. Nature Methods. 2022;19(4):374–380. doi: 10.1038/s41592-022-01444-z
  8. Van Damme W, Dahake R, Delamou A, et al. The COVID-19 pandemic: diverse contexts; different epidemics — how and why? BMJ Global Health. 2020;5(7):e003098. doi: 10.1136/bmjgh-2020-003098
  9. Smirnov VS, Totolyan AA. Innate immunity during coronavirus infection. Russian Journal of Infection and Immunity. 2020;10(2): 259–268. EDN: WZIDLN doi: 10.15789/2220-7619-III-1440
  10. Toptygina AP, Semikina EL, Zakirov RSh, Afridonova ZE. Comparison of the humoral and cellular immunity in COVID-19 convalescents. Russian Journal of Infection and Immunity. 2022;12(3):495–504. EDN: UJQPUV doi: 10.15789/2220-7619-COT-1809
  11. Dan JM, Mateus J, Kato Y, et al. Immunological memory to SARS-CoV-2 assessed for up to 8 months after infection. Science. 2021;371(6529):eabf4063. doi: 10.1126/science.abf4063
  12. Stephens DS, McElrath MJ. COVID-19 and the path to immunity. Jama. 2020;324(13):1279–1281. doi: 10.1001/jama.2020.16656
  13. Grifoni A, Weiskopf D, Ramirez SI, et al. Targets of T cell responses to SARS-CoV-2 coronavirus in humans with COVID-19 disease and unexposed individuals. Cell. 2020;181(7):1489–1501. doi: 10.1016/j.cell.2020.05.015
  14. Alotaibi F, Rytelewski M, Figueredo R, et al. CD5 blockade enhances ex vivo CD8+ T cell activation and tumour cell cytotoxicity. European Journal of Immunology. 2020;50(5):695–704. doi: 10.1002/eji.201948309
  15. Freitas CMT, Johnson DK, Weber KS. T cell calcium signaling regulation by the co-receptor CD5. International Journal of Molecular Sciences. 2018;19(5):1295. doi: 10.3390/ijms19051295

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».