L’étude donne un aperçu des effets à long terme de l’infection pulmonaire par le SRAS-CoV-2 aux niveaux microanatomique, cellulaire et moléculaire.

Dans une étude récente publiée dans le medRxiv*serveur de préimpression, les chercheurs ont évalué les altérations pulmonaires compositionnelles et structurelles dans le PASC [post-acute coronavirus disease 2019 (COVID-19)] tissus

Arrière plan

Des études ont rapporté des altérations immunologiques et sérologiques à long terme dans les tissus PASC ; cependant, les fondements pathologiques des symptômes respiratoires chez les patients atteints de PASC n’ont pas été entièrement compris. Les auteurs de la présente étude ont précédemment trouvé une infection étendue et une fibrose accrue parmi les cellules pulmonaires AT-2 (type alvéolaire 2) associées à la gravité du COVID-19.

À propos de l’étude

Dans la présente étude, les chercheurs ont cherché à savoir si les caractéristiques pulmonaires du PASC ressemblent à celles des troubles pulmonaires chroniques tels que l’UIP/IPF (pneumonie interstitielle habituelle associée à une fibrose pulmonaire idiopathique).

Une analyse d’images multiplexée a été réalisée pour analyser les tissus pulmonaires de 12 personnes décédées après une maladie à coronavirus aiguë 2019 (PC) et les comparer à ceux de personnes décédées pendant la phase aiguë de COVID-19 (n = 4) ou de personnes décédées avec UPI/IPF (n=2) et tissus pulmonaires sains (n=2). Un panel de 39 anticorps capturant plusieurs compartiments pulmonaires structuraux et immunologiques a été conçu et des clones d’anticorps ont été validés par analyse d’immunofluorescence et coloration chromogénique. Un pathologiste a confirmé les résultats.

Des analyses d’images par cytométrie de masse et immunohistochimie ont été effectuées et l’acide désoxyribonucléique (ADN) a été coloré. Les données d’imagerie de cytométrie de masse ont été prétraitées et évaluées macroscopiquement. Par la suite, les caractéristiques microanatomiques ont été notées et les types cellulaires ont été identifiés. Diverses techniques de réduction de la dimensionnalité ont été utilisées pour l’analyse des données, notamment l’analyse en composantes principales (ACP), la mise à l’échelle multidimensionnelle, les isomaps et l’intégration spectrale.

Les individus PC ont été divisés selon le rapport de test NP (nasopharyngé) le plus récent obtenu avant le décès en tant que PC + (PC-pos) ou PC-ve (PC-neg). L’expression de marqueurs tels que les protéines tensioactives (SFTP)-A, C et SCGB1A1 (sécrétoglobine famille 1A, membre 1) a été évaluée.

L’équipe a enquêté sur la présence du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) dans les cellules AT-2, validé par l’hybridation in situ, la réaction en chaîne par polymérase (PCR) et l’immunohistochimie. Les affichages de neutrophiles pulmonaires des pièges extracellulaires (NET) ont été quantifiés, et les processus spécifiques à la pathologie et au temps ont dévolu, contrastant les altérations tissulaires associées au temps du COVID-19 aigu à travers les différences individuelles et de sous-groupes CP.

Résultats

Le SRAS-CoV-2 a été détecté dans les tissus pulmonaires jusqu’à 359,0 jours après la phase aiguë de la COVID-19, y compris chez les personnes dont les résultats d’écouvillonnage NP étaient négatifs pour le SRAS-CoV-2. Les tissus pulmonaires des individus PC étaient caractérisés par une fibrose, une accumulation de cellules AT-2 sénescentes et une hypervascularisation des régions péribronchiques et des septa alvéolaires.

De plus, plus de fibrose a été observée (sauf dans la première période d’infection aiguë par le SRAS-CoV-2). Étonnamment, l’étendue des changements pathologiques microanatomiques chez les patients atteints de PC était similaire à celle de ceux atteints d’UIP/IPF et d’infections aiguës par le SRAS-CoV-2. Les neutrophiles (une caractéristique de l’infection aiguë précoce par le SRAS-CoV-2) étaient significativement plus élevés parmi les tissus PC que ceux de la phase aiguë tardive des infections par le SRAS-CoV-2.

En revanche, les macrophages interstitiels et péribronchiques (la caractéristique de l’infection aiguë tardive par le SRAS-CoV-2) étaient significativement plus élevés parmi toutes les maladies par rapport aux poumons sains. Des fibroblastes et des cellules endothéliales vasculaires plus denses ont été observés dans les parois des voies respiratoires et le pool de cellules T 4+ (CD4+) de différenciation entre les tissus PC par rapport aux poumons sains et aux tissus gravement infectés par le SRAS -CoV-2. Une densité plus élevée de cellules alvéolaires de type 2 a été observée dans les échantillons PC-nég.L’immunoréactivité SARS-CoV-2 S était prédominante parmi les cellules alvéolaires SFTPC de type 2 parmi les tissus PC-nég à des niveaux similaires à ceux avec une infection retardée par le SRAS-CoV-2.

Des niveaux élevés d’interleukine-6 ​​(IL-6) ont été observés avec une sénescence cellulaire liée à l’uPAR (récepteur de l’activateur du plasminogène de type urokinase) significativement plus élevée et p16^ENCRE4A expression dans les cellules PC-neg et alvéolaires de type 2 de la phase tardive COVID-19. Des niveaux de marqueurs de sénescence significativement plus élevés ont été observés entre les tissus PC-neg et COVID-19 tardifs dans les cellules endothéliales mésenchymateuses et vasculaires et les fibroblastes, avec plus de cellules AT-2 ectopiques dans les alvéoles et la lumière des voies respiratoires. Plus de macrophages et de neutrophiles ont été observés dans les PC et les tissus COVID-19 aigus et plus de lésions des cellules AT-2 et des fibroblastes dans les tissus PC et UIP/IPF.

Les tissus PC-pos individuels ressemblaient à ceux des tissus UIP/IPF, tandis que les tissus des individus PC-neg et des premiers patients COVID-19 étaient plus similaires. Une densité plus élevée de monocytes et de macrophages péribronchiques a été trouvée dans le COVID-19 aigu par rapport aux tissus pulmonaires sains. En revanche, la présence de lymphocytes T CD4+, de mastocytes et de remodelage vasculaire était caractéristique des tissus IPF. L’équipe a trouvé un accord entre les altérations de la composition cellulaire entre le PASC et les tissus COVID-19 aigus avec des changements dominants des cellules myéloïdes CD206+/CD163+ par rapport aux tissus pulmonaires sains.

Dans les tissus PC, les cellules endothéliales vasculaires dans les parois des voies respiratoires étaient plus denses. Une microvasculature ectopique plus répandue avec un nombre significativement plus élevé de cellules musculaires lisses a été observée dans les septa alvéolaires et les zones péribronchiques. L’expression du marqueur extracellulaire citrulliné H3 NET était significativement plus élevée dans les cellules PC que dans les tissus pulmonaires sains.

Une augmentation du nombre de fibroblastes a été observée au fil du temps dans les deux sous-groupes CP. Les mastocytes étaient plus abondants dans les tissus PC-pos que dans les tissus PC-neg. Semblable à l’IPF, les tissus PC ont montré une sécrétion importante de CC16 (protéine des cellules de Clara) dans les zones péribronchiques. Les niveaux de SCGB1A1 étaient comparables entre les tissus PC-pos et IPF.

conclusion

Dans l’ensemble, les résultats de l’étude ont mis en évidence un statut cellulaire et microanatomique aberrant des tissus pulmonaires des personnes PASC, avec certaines similitudes avec les caractéristiques UIP/IPF, en particulier chez les personnes atteintes d’une infection active à long terme par le SRAS-CoV-2. .

*Nouvelles importantes

medRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et ne doivent donc pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique ou les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.