mesЭкстремальная биомедицинаExtreme Medicine3033-89643033-8972Centre for Strategic Planning of the Federal Medical and Biological Agency10.47183/mes.2021.011mes-135Research ArticleОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ФАРМАКОЛОГИЯORIGINAL RESEARCH PHARMACOLOGYОценка эффективности аминокислотно-пептидного комплекса при внутрижелудочном введении золотистым хомякам, экспериментально зараженным SARS-CоV-2Evaluation of efficacy of the amino acid-peptide complex administered intragastrically to golden hamsters experimentally infected with SARS-CoV-2ЛаптевД. С.LaptevD. S.

Денис Сергеевич Лаптев

ст. Капитолово, корп. 93, г. п. Кузьмоловский, Всеволожский район, 188663

Denis S. Laptev

Kapitolovo, str. 93, r.p. Kuzmolovsky, Vsevolozhsky r., 188663

lapden@mail.ruПротасоваГ. А.ProtasovaG. A.

Ленинградская область

Leningrad region

ПетуновС. Г.PetunovS. G.

Ленинградская область

Leningrad region

РадиловА. С.RadilovA. S.

Ленинградская область

Leningrad region

ЧепурС. В.ChepurS. V.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

ГоголевскийА. С.GogolevskiyA. S.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

МясниковВ. А.MyasnikovV. A.

St. Petersburg

ТюнинМ. А.TyuninM. A.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

СмирноваА. В.SmirnovaA. V.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека Федерального медико-биологического агентстваRussian FederationНаучно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека Федерального медико-биологического агентстваРоссияResearch Institute of Hygiene, Occupational Pathology and Human Ecology under FMBARussian FederationГосударственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины Министерства обороныРоссияState Research and Testing Military Medicine Institute under the Ministry of Defense of the Russian FederationRussian Federation2021261020242322026Copyright © Лаптев Д.С., Протасова Г.А., Петунов С.Г., Радилов А.С., Чепур С.В., Гоголевский А.С., Мясников В.А., Тюнин М.А., Смирнова А.В., 20242024Лаптев Д.С., Протасова Г.А., Петунов С.Г., Радилов А.С., Чепур С.В., Гоголевский А.С., Мясников В.А., Тюнин М.А., Смирнова А.В.Laptev D.S., Protasova G.A., Petunov S.G., Radilov A.S., Chepur S.V., Gogolevskiy A.S., Myasnikov V.A., Tyunin M.A., Smirnova A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.extrememedicine.ru/jour/article/view/135

Распространение коронавирусной инфекции до масштабов мировой пандемии и отсутствие эффективных средств патогенетической терапии COVID-19 являются вызовом для всей фармакологической отрасли. Целью данной работы было оценить эффективность лечебно-профилактического применения аминокислотно-пептидного комплекса (АПК) на самцах сирийских хомяков, подвергнутых заражению SARS-CoV-2 интраназальным введением 26 мкл культуры вируса титром 4 × 104 ТЦД50/мл. Лечебно-профилактическое применение АПК позволяет снизить поражение легких при моделировании COVID-19. Меньший, по сравнению с группой положительного контроля, на 15,2% (тенденция) весовой коэффициент легких свидетельствует о менее выраженном их отеке. Результаты микроскопического исследования показали отсутствие альвеолярного отека, атипичных гипертрофированных форм альвеолоцитов II типа, фибринизации легочной паренхимы. Отмечено усиление макрофагальной реакции, которое, вероятно, является отражением активации АПК регенераторных процессов в тканях легких. В селезенке животных, получавших АПК в лечебно-профилактических целях, выявлена меньшая степень гиперемии с участками кровоизлияний. Отсутствие статистически значимой (p < 0,05) отрицательной динамики массы тела при лечебно- профилактическом применении АПК отражает снижение общей тяжести течения заболевания COVID-19. Использование АПК по лечебной схеме после заражения SARS-CoV-2 оказалось неэффективным. Таким образом, применение препарата на основе АПК в качестве лечебно-профилактического средства вызывает снижение отека легких и уменьшение морфологических признаков повреждения легочной ткани у самцов сирийских хомяков, подвергнутых заражению SARS-CoV-2.

The development of coronavirus infection outbreak into a pandemic, coupled with the lack of effective COVID-19 therapies, is a challenge for the entire pharmaceutical industry. This study aimed to assess the treatment and preventive efficacy of the amino acid-peptide complex (APC) in male Syrian hamsters infected with SARS-CoV-2 (intranasal administration of 26 μl of the virus culture, titer of 4 × 104 TCD50/ml). In a modeled COVID-19 case, APC administered for treatment and preventive purposes reduced lung damage. Compared to the positive control group, test group had the lung weight factor 15.2% smaller (trend), which indicates a less pronounced edema. Microscopic examination revealed no alveolar edema, atypical hypertrophied forms of type II alveolocytes, pulmonary parenchyma fibrinization. The macrophage reaction intensified, which is probably a result of the APC-induced activation of regenerative processes in the lung tissues. Spleens of the animals that received APC for therapeutic and preventive purposes were less engorged and had fewer hemorrhages. The decrease of body weight of the test animals that received APC for treatment and prevention was insignificant (p < 0.05), which indicates a less severe course of COVID-19. Administered following a purely therapeutic protocol, APC proved ineffective against SARS-CoV-2 post-infection. Thus, APC-based drug used as a therapeutic and preventive agent reduces pulmonary edema and makes morphological signs of lung tissue damage less pronounced in male Syrian hamsters infected with SARS-CoV-2.

COVID-19отек легкихатипичные пневмоцитысирийские хомякиCOVID-19pulmonary edemaatypical pneumocytesSyrian hamstersReferencesZhou P., Yang X.L., Wang X.G., Hu B., Zhang L., Zhang W. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin. Nature. 2020; 579: 270–73.Zhou P., Yang X.L., Wang X.G., Hu B., Zhang L., Zhang W. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin. Nature. 2020; 579: 270–73.Коган Е.А., Березовский Ю.С., Проценко Д.Д., Багдасарян Т.Р., Грецов Е.М., Демура С.А. и др. Патологическая анатомия инфекции, вызванной SARS-COV-2. Cудебная медицина. 2020; 2: 8–30.Kogan E.A., Berezovskij Yu.S., Procenko D.D., Bagdasarjan T.R., Grecov E.M., Demura S.A., i dr. Patologicheskaja anatomija infekcii, vyzvannoj SARS-COV-2. Cudebnaja medicina. 2020; 2: 8–30. Russian.Heinz F.X., Stiasny K. Profiles of current COVID-19 vaccines. Wien Klin Wochenschr. 2021; 1–13. DOI: 10.1007/s00508-021-01835-w.Heinz F.X., Stiasny K. Profiles of current COVID-19 vaccines. Wien Klin Wochenschr. 2021; 1–13. DOI: 10.1007/s00508-021-01835-w.DeFrancesco L. COVID-19 antibodies on trial. Nat Biotechnol. 2020; 38: 1242–52. DOI: 10.1038/s41587-021-00813-x.DeFrancesco L. COVID-19 antibodies on trial. Nat Biotechnol. 2020; 38: 1242–52. DOI: 10.1038/s41587-021-00813-x.Brouwer J.M., Caniels T.G., Straten K., Snitselaar J.L., Aldon Y., Bangaru S., et al. Potent neutralizing antibodies from COVID-19 patients define multiple targets of vulnerability. Science. 2020; 369: 643–50.Brouwer J.M., Caniels T.G., Straten K., Snitselaar J.L., Aldon Y., Bangaru S., et al. Potent neutralizing antibodies from COVID-19 patients define multiple targets of vulnerability. Science. 2020; 369: 643–50.Tortorici A., Beltramello M., Lempp F.A., Pinto D., Dang H.V., Rosen L.E. Ultrapotent human antibodies protect against SARS-CoV-2 challenge via multiple mechanisms. Science. 2020; 370: 950–7. DOI: 10.1126/science.abe3354.Tortorici A., Beltramello M., Lempp F.A., Pinto D., Dang H.V., Rosen L.E. Ultrapotent human antibodies protect against SARS-CoV-2 challenge via multiple mechanisms. Science. 2020; 370: 950–7. DOI: 10.1126/science.abe3354.Каркищено В.Н., Помыткин И.А., Скворцова В.И. Опиоидэргическая система иммунных клеток: новая фармакологическая мишень в терапии «цитокинового шторма». Биомедицина. 2020; 16 (4): 14–23.Karkischenko VN, Pomytkin IA, Skvortsova VI. The Opioidergic System of Immune Cells: A New Pharmacological Target in the Therapy of “Cytokine Storm”. Journal Biomed. 2020; 16 (4): 14–23. Russian.Sia S.F., Yan L.M., Chin A.H., Fung K., Choy K.T., Wong A.L., et al. Pathogenesis and transmission of SARSCoV-2 in golden hamsters. Nature. 2020; 583 (7818): 834–8. DOI: 10.1038/s41586-020-2342-5.Sia S.F., Yan L.M., Chin A.H., Fung K., Choy K.T., Wong A.L., et al. Pathogenesis and transmission of SARSCoV-2 in golden hamsters. Nature. 2020; 583 (7818): 834–8. DOI: 10.1038/s41586-020-2342-5.Imaia M., Iwatsuki-Horimotoa K., Hattab M., Loeberc S., Halfmannb P.J. Syrian hamsters as a small animal model for SARS-CoV-2 infection and countermeasure development. PNAS. 2020; 117 (28): 16587–95. DOI: 10.1073/pnas.2009799117.Imaia M., Iwatsuki-Horimotoa K., Hattab M., Loeberc S., Halfmannb P.J. Syrian hamsters as a small animal model for SARS-CoV-2 infection and countermeasure development. PNAS. 2020; 117 (28): 16587–95. DOI: 10.1073/pnas.2009799117.Chan J.F., Zhang A.J., Yuan S., Poon V.K., Chan C.C., Lee A.C., et al. Simulation of the clinical and pathological manifestations of Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) in golden Syrian hamster model: implications for disease pathogenesis and transmissibility. Clin Infect Dis. 2020; 71 (9): 2428–46. DOI: 10.1093/cid/ciaa325.Chan J.F., Zhang A.J., Yuan S., Poon V.K., Chan C.C., Lee A.C., et al. Simulation of the clinical and pathological manifestations of Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) in golden Syrian hamster model: implications for disease pathogenesis and transmissibility. Clin Infect Dis. 2020; 71 (9): 2428–46. DOI: 10.1093/cid/ciaa325.Лаптев Д.С., Петунов С.Г., Нечайкина О.В., Бобков Д.В., Радилов А.С. Использование экспериментальных моделей ex vivo для разработки средств патогенетической терапии и профилактики осложнений COVID-19. Медицина экстремальных ситуаций. 2020; 22 (4): 6–13. DOI: 10.47183/mes.2020.020.Laptev D.S., Petunov S.G., Nechaykina O.V., Bobkov D.V., Radilov A.S. Using experimental ex vivo models to develop COVID-19 pathogenetic therapy and complications prevention agents. Extreme Medicine. 2020; (4): 6–12. DOI: 10.47183/mes.2020.020. Russian.Reed L.J., Muench H. A simple method of estimating fifty percent endpoints. Am J Hygiene. 1938; 27: 493–7.Reed L.J., Muench H. A simple method of estimating fifty percent endpoints. Am J Hygiene. 1938; 27: 493–7.Рыбакова А.В., Макарова М.Н. Санитарный контроль экспериментальных клиник (вивариев) в соответствии с локальными и международными требованиями. Международный вестник ветеринарии. 2015; 4: 81–89.Rybakova A.V., Makarova M.N. Sanitarnyj kontrol' jeksperimental'nyh klinik (vivariev) v sootvetstvii s lokal'nymi i mezhdunarodnymi trebovanijami. Mezhdunarodnyj vestnik veterinarii. 2015; 4: 81– 89. Russian.Nambulli S., Xiang Y., Tilston-Lunel N.L., Rennick L.J., Sang Z., Klimstra W.B., et al. Inhalable Nanobody (PiN-21) prevents and treats SARS-CoV-2 infections in Syrian hamsters at ultra-low doses. Sci Adv. 2021; 7 (22): eabh0319. DOI: 10.1126/sciadv.abh0319.Nambulli S., Xiang Y., Tilston-Lunel N.L., Rennick L.J., Sang Z., Klimstra W.B., et al. Inhalable Nanobody (PiN-21) prevents and treats SARS-CoV-2 infections in Syrian hamsters at ultra-low doses. Sci Adv. 2021; 7 (22): eabh0319. DOI: 10.1126/sciadv.abh0319.Barnes K., Ingram J.C., Porras O.H., Barros L.F., Hudson E.R., Fryer L.G., et al. Activation of GLUT1 by metabolic and osmotic stress: potential involve ment of AMP activated protein kinase. J Cell Sci. 2002; 115: 2433–42.Barnes K., Ingram J.C., Porras O.H., Barros L.F., Hudson E.R., Fryer L.G., et al. Activation of GLUT1 by metabolic and osmotic stress: potential involve ment of AMP activated protein kinase. J Cell Sci. 2002; 115: 2433–42.Забозлаев Ф.Г., Кравченко Э.В., Галлямова А.Р., Летуновский Н.Н. Патологическая анатомия легких при новой коронавирусной инфекции (СOVID-19). Предварительный анализ аутопсийных исследований. Клиническая практика. 2020; 11 (2): 60–76.Zabozlaev F.G., Kravchenko Ye.V., Galljamova A.R., Letunovskij N.N. Patologicheskaja anatomija legkih pri novoj koronavirusnoj infekcii (SOVID-19). Predvaritel'nyj analiz autopsijnyh issledovanij. Klinicheskaja praktika. 2020; 11 (2): 60–76. Russian.Baum B.A., Ajithdoss D., Copin R., Zhou A., Lanza K., Negron N., et al. REGN-CоV2 antibodies prevent and treat SARS-CoV-2 infection in rhesus macaques and hamsters. Science. 2020; 370: 1110–5.Baum B.A., Ajithdoss D., Copin R., Zhou A., Lanza K., Negron N., et al. REGN-CоV2 antibodies prevent and treat SARS-CoV-2 infection in rhesus macaques and hamsters. Science. 2020; 370: 1110–5.Hartman A.L., Nambulli S., McMillen C.M., White A.G., Tilston-Lunel N.L., Albe J.R., et al. SARS-CoV-2 infection of African green monkeys results in mild respiratory disease discernible by PET / CT imaging and shedding of infectious virus from both respiratory and gastrointestinal tracts. PLoS Pathog. 2020; 16 (9): e1008903. DOI: 10.1371/journal.ppat.1008903.Hartman A.L., Nambulli S., McMillen C.M., White A.G., Tilston-Lunel N.L., Albe J.R., et al. SARS-CoV-2 infection of African green monkeys results in mild respiratory disease discernible by PET/ CT imaging and shedding of infectious virus from both respiratory and gastrointestinal tracts. PLoS Pathog. 2020; 16 (9): e1008903. DOI: 10.1371/journal.ppat.1008903.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.