VIEW OF THE PATHOGENETIC MECHANISMS OF JOINT DAMAGE IN CORONAVIRUS DISEASE 2019: DOI 10.17721/1728.2748.2022.89.5-9

Sergiy  Borodin; Yuriy Tuharov; Danylo Ostapchenko; Larysa Kot; Oleksandr Korotkyi

Автор(и)

Сергій Бородін Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна
Юрій Тугаров Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна
Данило Остапченко Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна
Лариса Кот Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0002-8308-4902
Олександр Короткий Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0003-1147-532X

Ключові слова:

COVID-19, SARS-CoV-2, опорно-руховий апарат, суглоби, остеоартрит

Анотація

Пандемія Коронавірусної хвороби 2019 (COVID-19) надзвичайно серйозно вплинула на життєдіяльність людей в усьому світі. Незважаючи на переважно респіраторні прояви інфекції SARS-CoV-2, її наслідки можуть відображатися на функціонуванні більшості систем організму, в тому числі й кістково-м’язевої, дисфункція якої є провідним фактором інвалідизації населення. Захворювання суглобів є одними з найпоширеніших патологій сучасності, які в останнє десятиліття все частіше виявляються у молоді і навіть дітей. Симптоми ушкоджень опорно-рухового апарату можуть спостерігатися у вигляді ізольованих клінічних ознак та виражатися незалежно від тяжкості вірусного захворювання. Хронічна втома, міалгія, набряк і біль у суглобах можуть виникати під час гострої фази COVID-19, а також як короткочасні або довгострокові ускладнення, проте їх поширеність систематично не вивчалася. Враховуючи широкий спектр клінічних проявів інфекції SARS-CoV-2 та складність її патогенезу, механізми, що лежать в основі уражень опорно-рухової системи та ревматологічних ускладнень, залишаються нез'ясованими. Сьогодні основні дослідження в даному напрямку зосереджено в основному на повному розумінні регуляторних шляхів імунної дисрегуляції і запалення. Надмірна секреція прозапальних цитокінів, порушення сигнальної трансдукції та імунної відповіді є наслідком важкого впливу інфекції SARS-CoV-2 на більшість органів, включаючи суглоби, а також застосування кортикостероїдів для лікування хворих на COVID-19. У представленому огляді висвітлено узагальнену інформацію щодо основних патофізіологічних процесів, які можуть відбуватися у суглобах, як прояв впливу інфекції SARS-CoV-2, та можливих ключових механізмів, які сприяють прогресуванню патологічних змін.

Посилання

Lopez M, Bell K, Annaswamy T, Juengst S, Ifejika N. COVID-19 guide for the rehabilitation clinician: a review of non-pulmonary manifestations and complications. Am J Phys Med Rehabil. 2020;99(8):669-73.PubMed PMID: 32467492; PubMed Central PMCID: PMC7299122.

Disser NP, De Micheli AJ, Schonk MM, Konnaris MA, Piacentini AN, et al. Musculoskeletal consequences of COVID-19. J Bone Joint Surg Am. 2020;102(14):1197-204. PubMed PMID: 32675661.

Cipollaro L, Giordano L, Padulo J,Oliva F, Maffulli N.Musculoskeletal symptoms in SARS-CoV-2 (COVID-19) patients. J Orthop Surg Res.2020;178. https://doi.org/10.1186/s13018-020-01702-w.

Schett G, Manger B, Simon D,Caporali R.COVID-19 revisiting inflammatory pathways of arthritis. Nat Rev Rheumatol.2020;16:465-70.

Lauwers M, Au M, Yuan S, Wen C. COVID-19 in joint ageing and osteoarthritis: current status and perspectives. Int J Mol Sci. 2022;23(2):720. doi:10.3390/ijms23020720.

Wendling D, Verhoeven F, Chouk M, Prati C. Can SARS-CoV-2 trigger reactive arthritis? Joint Bone Spine. 2021;88(1):105086. doi:10.1016/j.jbspin.2020.105086.

Gasparotto M, Framba V, Piovella C,Doria A, Iaccarino L. Post-COVID-19 arthritis: a case report and literature review. Clin Rheumatol.2021;40:3357-62.

Dewanjee S, Kandimalla R, Kalra RS, Valupadas C, Vallamkondu J,et al. COVID-19 and rheumatoid arthritis crosstalk: emerging association, therapeutic options and challenges. Cells. 2021;10(12):3291. doi:10.3390/cells10123291.

Zhang Q, Xiang R, Huo S,Zhou Y, Jiang S, Wang Q, Yu F. Molecular mechanism of interaction between SARS-CoV-2 and host cells and interventional therapy. Sig Transduct Target Ther.2021;6:233. https://doi.org/10.1038/s41392-021-00653-w.

Angeli F, Zappa M, Reboldi G, Trapasso M, Cavallini C, Spanevello A, Verdecchia P. The pivotal link between ACE2 deficiency and SARS-CoV-2 infection: one year later. Eur J Intern Med. 2021;93:28-34.PubMed PMID: 34588140.

Grassi M, Giorgi V, Nebuloni M, Zerbi P, Gismondo MR, et al. SARS-CoV-2 in the knee joint: a cadaver study. Clin Exp Rheumatol. 2022;40(3):608-12. PubMed PMID: 34665699.

White-Dzuro G, Gibson LE, Zazzeron L, White-Dzuro C, Sullivan Z, et al. Multisystem effects of COVID-19: a concise review for practitioners. Postgrad Med. 2021;133(1):20-7. PubMed PMID: 32921198.

Kuschner Z, Ortega A, Mukherji P. A case of SARS-CoV-2-associated arthritis with detection of viral RNA in synovial fluid. J Am Coll Emerg Physicians Open. 2021;2(4):e12452. doi:10.1002/emp2.12452.

Yokogawa N, Minematsu N, Katano H. Case of acute arthritis following SARS-CoV-2 infection. Ann Rheum Dis. 2020;80(6):e101. doi: 10.1136/annrheumdis-2020-218281.

Hasan LK, Deadwiler B, Haratian A, Bolia IK, Weber AE, Petrigliano FA. Effects of COVID-19 on the musculoskeletal system: clinician's guide. Orthop Res Rev. 2021;13:141-50. PubMed PMID: 34584465.

Hoong CWS, Amin MNME, Tan TC, Lee JE. Viral arthralgia a new manifestation of COVID-19 infection? A cohort study of COVID-19-associated musculoskeletal symptoms. Int J Infect Dis. 2021;104:363-9. PubMed PMID: 33476761; PubMed Central PMCID: PMC7813485.

Gupta A, Madhavan MV, Sehgal K, Nair N, Mahajan S, Sehrawat TS. Extrapulmonary manifestations of COVID-19. Nat Med. 2020;26(7):1017-32.

Joob B, Wiwanitkit V. Arthralgia as an initial presentation of COVID-19: observation. Rheumatol Int. 2020;40:823.doi: 10.1007/s00296-020-04561-0.

Sapkota HR, Nune A. Long COVID from rheumatology perspective - a narrative review. Clin Rheumatol. 2022;41(2):337-48.

Fernández-de-las-Peñas C, Navarro-Santana M, Plaza-Manzano G, Palacios-Ceña D, Arendt-Nielsen L. Time course prevalence of post-COVID pain symptoms of musculoskeletal origin in patients who had survived to SARS-CoV-2 infection. Pain. 2022;163(7):1220-31. PubMed PMID: 34561390.

Motaqi M, Hatef B, Askari Ashtiani A, Ghanjal A. Musculoskeletal problems in patients with COVID-19: a review study. Asian J Sports Med. 2021;12(3):e111040. doi: 10.5812/asjsm.111040.

Ono K, Kishimoto M, Shimasaki T. Reactive arthritis after COVID-19 infection. RMD Open. 2020;6:e001350.doi: 10.1136/rmdopen-2020-001350.

Quartuccio L, Semerano L, Benucci M, Boissier MC, De Vita S. Urgent avenues in the treatment of COVID-19: targeting downstream inflammation to prevent catastrophic syndrome. Joint Bone Spine. 2020;87(3):191-3. PubMed PMID: 32321634; PubMed Central PMCID: PMC7167227.

Siam HB, Abedin SM, Ahmed A, Nishat NH, Hossain MS. Pathophysiological mechanisms of disease severity in COVID-19: an update. J Adv Biotechnol Exp Ther. 2020;3(4):68-78.

Henderson LA, Canna SW, Schulert GS, Volpi S, Lee PY, et al. On the alert for cytokine storm: immunopathology in COVID ‐19. Arthritis Rheumatol. 2020;72:1059-63.

Ramani SL, SametJ, FranzCK,Hsieh C, Nguyen CV, Horbinski C, DeshmukhS. Musculoskeletal involvement of COVID-19: review of imaging. Skeletal Radiol.2021;50:1763-73.

Dos Santos PK, Sigoli E, Bragança LJG, Cornachione AS. The Musculoskeletal Involvement after mild to moderate COVID-19 infection. Front Physiol. 2022;13:813924. doi:10.3389/fphys.2022.813924.

Korotkyi OH, Vovk AA, Halenova TI, Vovk TB, Dvorshchenko KO, Falalyeyeva TM, Ostapchenko LI.Cytokines profile in knee cartilage of rats during monoiodoacetate-induced osteoarthritis and administration of probiotic.Biopolym Cell.2020;36(1):23-35. https://doi.org/10.7124/bc.000A1E.

Su C-H, Lin C-Y, Tsai C-H, Lee H-P, Lo L-C, et al. Betulin suppresses TNF-α and IL-1β production in osteoarthritis synovial fibroblasts by inhibiting the MEK/ERK/NF-κB pathway. J. of Functional Foods.2021;86:104729.https://doi.org/10.1016/j.jff.2021.104729.

Liu P, Lee S, Knoll J, Rauch A, Ostermay S,et al. Loss of menin in osteoblast lineage affects osteocyte-osteoclast crosstalk causing osteoporosis. Cell Death Differ. 2017;24(4):672-82. PubMed PMID: 28106886; PubMed Central PMCID: PMC5384024.

Kotake S, Udagawa N, Takahashi N,Matsuzaki K, ItohK,et al. IL-17 in synovial fluids from patients with rheumatoid arthritis is a potent stimulator of osteoclastogenesis. J Clin Invest. 1999;103(9):1345-52. PubMed PMID: 10225978; PubMed Central PMCID: PMC408356.

D'Addona A, Maffulli N, Formisano S, Rosa D. Inflammation in tendinopathy. Surgeon. 2017;15(5):297-302. PubMed PMID: 28596062.

Varga Z, Flammer AJ, Steiger P, Haberecker M, Andermatt R, et al. Endothelial cell infection and endotheliitis in COVID-19. Lancet. 2020;395:1417-8. PubMed PMID: 32325026; PubMed Central PMCID: PMC7172722.

Chen P, Tang Y, He W, Yang R, Lan Z, Chen R, Zhang P. Potential pathophysiological mechanisms underlying multiple organ dysfunction in cytokine release syndrome. Mediators of Inflammation. 2022;2022:7137900.https://doi.org/10.1155/2022/7137900.

Wong MCS, Wong S, Huang J, Yan B. Relating angiotensin-converting enzyme inhibitors or angiotensin receptor blockers with incidence or mortality of COVID-19. ESC Heart Fail. 2020;7:3119-23. PubMed PMID: 33121220; PubMed Central PMCID: PMC7524232.

Ong SWX, Fong S-W, Young BE, Chan Y-H, Lee B, et al. Persistent symptoms and association with inflammatory cytokine signatures in recovered coronavirus disease 2019 patients. Open forum infectious diseases. 2021;8(6):156. https://doi.org/10.1093/ofid/ofab156.

Favalli EG, Ingegnoli F, De Lucia O, Cincinelli G, Cimaz R, Caporali R. COVID-19 infection and rheumatoid arthritis: faraway, so close! Autoimmun Rev. 2020;19:102523. doi: 10.1016/j.autrev.2020.102523.

Eyupoglu OE, Ates I. The relationship between rheumatoid arthritis and COVID-19. Biomed J Sci Tech Res.2021;38(4):30501-6.

Hock ES, James M-MS, WailooA,Scott DL, Stevensonet M, et al. Treat-to-target strategies in rheumatoid arthritis: a systematic review and cost-effectiveness analysis. SN Compr Clin Med. 2021;3:838-54.

D’Silva KM, Wallace ZS. COVID-19 and rheumatoid arthritis. Curr Opin Rheumatol. 2021;33:255-61. PubMed PMID: 33625043; PubMed Central PMCID: PMC8784188.

Icenogle T. COVID-19: Infection or autoimmunity. Front Immunol. 2020;11:2055. doi:10.3389/fimmu.2020.02055.

Roongta R, Chattopadhyay A, Ghosh A. Correspondence on Onset of rheumatoid arthritis after COVID-19: coincidence or connected? Ann Rheum Dis. 2021. doi:10.1136/annrheumdis-2021-220479.

Özcan E, Özcan S. The new onset seropozitive rheumatoid arthritis after COVID-19 infection: coincidental or related. Kastamonu Med J. 2022;2(1):24-6.

Zhu Z, Cai T, Fan L, Lou K, Hua X, Huang Z, Gao G. The potential role of serum angiotensin-converting enzyme in coronavirus disease 2019. BMC Infect Dis. 2020;20:883. doi:10.1186/s12879-020-05619-x.

Kudryavtsev I, RubinsteinA, GolovkinA, Kalinina O, Vasilyev K, Rudenko L, Isakova-Sivak I. Dysregulated immune responses in SARS-CoV-2-infected patients: a comprehensive overview. Viruses. 2022;14:1082. https://doi.org/ 10.3390/v14051082.

Alhassan E, Siaton BC, Hochberg MC. Did COVID-19 impact osteoarthritis - clinical perspective? Curr Opin Rheumatol. 2022;34(1):68-72. PubMed PMID: 34698678; PubMed Central PMCID: PMC8635080.