عفونت SARS-CoV-2 سلول های اندوتلیال ریه و میکروترومبوز مویرگی ریوی

در مطالعه حاضر، محققان حضور RNA SARS-CoV-2 را در بیماران فوت شده COVID-19 با استفاده از هیبریداسیون درجا RNA (RNA-ISH) بررسی کردند. 40 بیمار COVID-19 بر اساس فاصله بین آزمایش COVID-19 و مرگ شناسایی شدند. 12 بیمار مبتلا به انواع نگران کننده SARS-CoV-2 (VOCs)، مانند انواع آلفا (5)، بتا (5)، و Omicron (2) بودند و بقیه به SARS-CoV-2 اجدادی آلوده بودند.

بیماران بر اساس طول مدت COVID-19 به الف) <1 هفته، ب) یک تا دو هفته و ج)> 2 هفته طبقه بندی شدند. آنها رابطه معکوس معنی داری بین طول مدت بیماری و فراوانی سیگنال مشاهده کردند. بار ویروسی در آنهایی که دو هفته یا بیشتر طول مدت بیماری داشتند به طور قابل توجهی کمتر از دو زیر گروه دیگر بود. قابل ذکر است، شش بیمار از این زیر گروه واکسیناسیون اولیه کووید-19 را تکمیل کردند و بار ویروسی بین موارد غیر واکسینه و واکسینه شده تفاوت معنی‌داری نداشت.

از آنجایی که آسیب ناشی از COVID-19 به بافت ریه از نظر بافت شناسی در 38 مورد مشهود بود، بعید بود که عفونت سلول های اندوتلیال ریه باعث میکروترومبوز مویرگی شود. این یافته ها نشان داد که میکروترومبوز ریوی ممکن است پیامد مستقیم عفونت سلول های اندوتلیال نباشد.



منبع

کالبد شکافی بر اساس یک پروتکل استاندارد انجام شد. نمونه های بافت بلافاصله پس از تشریح با استفاده از فرمالین بافر خنثی 4 درصد تثبیت شدند. مقاطع 3 میکرومتری از نمونه های پارافین جاسازی شده با فرمالین (FFPE) به دست آمد و برای ارزیابی بافت شناسی طبق پروتکل های استاندارد رنگ آمیزی شد. RNA-ISH بر روی مقاطع بافت ریه 5 میکرومتری با استفاده از RNAscope انجام شد. یک کاوشگر اختصاصی SARS-CoV-2 برای تشخیص منفرد ژن سنبله (S) استفاده شد.

این تیم هیچ ارتباط آماری معنی داری بین فراوانی RNA ویروسی در بافت ریه با جنس، سن، فشار خون شریانی، تهویه مکانیکی یا اختلال انسدادی رایج ریه (COPD) پیدا نکرد. با این حال، بیماران مبتلا به دیابت نوع 2 (T2DM) سیگنال های کمتری از RNA ویروسی را نشان دادند. در موارد با بار ویروسی بالا، سیگنال‌های RNA ژن S عمدتاً در پنوموسیت‌های بیانگر KRT18 و ماکروفاژهای آلوئولی CD68 مثبت شناسایی شدند. سیگنال ها به طور قابل توجهی کمتر در سلول های اندوتلیال MCAM مثبت بود.

نتیجه گیری

میانگین زمان شروع علائم تا مرگ 10 روز و میانگین سنی در زمان مرگ 79 سال بود. بیماران به طور متوسط ​​هفت روز در بیمارستان بستری شدند. بررسی بافت شناسی آسیب منتشر آلوئولی و ادم را در فاز اگزوداتیو نشان داد. فاز پرولیفراتیو شامل هیپرپلازی پنوموسیت، متاپلازی سنگفرشی، و پوسته پوسته شدن، و توسعه متعاقب آن پنومونی سازماندهی شده منجر به فیبروز بینابینی بود. این تغییرات به عنوان علت زمینه ای مرگ در 26 بیمار در نظر گرفته شد.

مطابق با بیان فراوان گیرنده‌های سلولی SARS-CoV-2 مانند آنزیم مبدل آنژیوتانسین 2 (ACE2) در سلول‌های اپیتلیال ریه، RNA ژن SARS-CoV-2 S در سلول‌های اپیتلیال ریه با بیان KRT18 شناسایی شد. اگرچه محققان سلول‌های اندوتلیال مثبت SARS-CoV-2 را با استفاده از RNA-ISH دوگانه پیدا کردند، اما بیشتر موارد برای ژن S در سلول‌های اندوتلیال ریه منفی بود.

در مطالعه اخیر منتشر شده در آسیب شناسی – تحقیق و عملمحققان وجود RNA سندرم حاد تنفسی کرونا 2 (SARS-CoV-2) را در بافت ریه بیماران فوت شده ارزیابی کردند.

مطالعه: تروپیسم سلولی و پاکسازی ویروسی در طی عفونت ریه SARS-CoV-2.  اعتبار تصویر: CROCOTHERY/Shutterstock
مطالعه: تروپیسم سلولی و پاکسازی ویروسی در طی عفونت ریه SARS-CoV-2. اعتبار تصویر: CROCOTHERY/Shutterstock

کیت دوبلکس برای RNA-ISH دوگانه استفاده شد که کاوشگر اختصاصی SARS-CoV-2 و کراتین 18 (KRT18) را برای سلول های اپیتلیال، مولکول چسبندگی سلول ملانوما (MCAM) برای سلول های اندوتلیال یا خوشه تمایز 68 (CD68) را ترکیب کرد. برای ماکروفاژها

یافته ها

در برخی دیگر، شوک سپتیک، انفارکتوس میوکارد، کم خونی شدید فقر آهن، آمبولی شریان ریوی، برونکوپنومونی مربوط به سوپر عفونت، یا نارسایی جبران نشده قلب فرض بر این بود که باعث مرگ شود. سیگنال های مثبت برای RNA ژن S از داخل سیتوپلاسم سلول ها در آلوئول و سپتوم آلوئولی به دست آمد. 6 مورد به عنوان دارای بار ویروسی بالا، 10 مورد به عنوان متوسط ​​و 16 مورد با بار ویروسی پایین طبقه بندی شدند. بافت ریه از هشت بیمار هیچ RNA ویروسی قابل تشخیصی نداشت.

عفونت SARS-CoV-2 عمدتاً منجر به سیر خفیف یا بدون علامت بیماری کروناویروس 2019 (COVID-19) می شود، اگرچه برخی از افراد به بیماری شدید مبتلا می شوند که نیاز به بستری شدن در بیمارستان و در موارد بحرانی به مراقبت های ویژه و تهویه مکانیکی دارند. افراد مسن و افراد مبتلا به بیماری های همراه در معرض خطر ابتلا به سندرم زجر تنفسی حاد (ARDS) هستند.

فاز اگزوداتیو پنومونی COVID-19 در 18 بیمار، فاز پرولیفراتیو در 6 بیمار و فیبروز بینابینی در 14 بیمار مشاهده شد. دو بیمار باقی مانده را می توان به دلیل برونکوپنومونی همپوشانی طبقه بندی کرد. محققان یک ارتباط معکوس بین مرحله پنومونی COVID-19 و فراوانی سیگنال مشاهده کردند. به این ترتیب، یک بار ویروسی کم در مرحله فیبروز پنومونی COVID-19 نسبت به فاز اگزوداتیو یا تکثیری تشخیص داده شد.

پیشنهاد شده است که میکروترومبوز مویرگی ریوی عامل محرک اصلی برای COVID-19 شدید است. چندین کالبد شکافی اندوتلیالیت را گزارش کردند. با این حال، مشخص نیست که آیا این ناشی از عفونت سلول‌های اندوتلیال با SARS-CoV-2 است یا مکانیسم دیگری مانند طوفان سیتوکین در طول COVID-19.

در مورد مطالعه