Dans une récente étude publiée dans la revue Angiogenèseune équipe de chercheurs a comparé des échantillons d’autopsie cardiaque de cas positifs pour le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) avec des échantillons appariés selon l’âge provenant de cas de grippe hémagglutinine 1 neuraminidase 1 (H1N1), de cas de myocardite lymphocytaire non grippale et de cas cardiaques tissu sans inflammation pour comprendre les mécanismes sous-jacents à la pathologie des complications cardiaques au cours de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19).
Sommaire
Arrière plan
Bien que le COVID-19 soit principalement une maladie respiratoire, il a été constaté que les résultats cliniques des infections graves au SRAS-CoV-2 affectent plusieurs systèmes d’organes. Un dysfonctionnement endothélial, une micro-thrombose et une hypercoagulation associés à des présentations de type myocardite d’une fonction cardiaque altérée ont été observés dans 20 % à 30 % des cas hospitalisés de COVID-19. De plus, le remodelage vasculaire et la formation de microthrombus sont associés à une augmentation des marqueurs sériques cardiaques, à une maladie grave et à la mortalité.
Malgré le nombre croissant de cas de COVID-19 avec des résultats cliniques impliquant des complications cardiaques, les mécanismes de la pathologie cardiaque et des lésions cardiaques lors d’infections graves par le SRAS-CoV-2 restent flous. Les hypothèses actuelles incluent des dommages aux parois myocardiques et vasculaires dus à la tempête de cytokines, qui est la libération accrue de cytokines pro-inflammatoires telles que les interleukines (IL) 1 et 6, le facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-α) et l’interféron gamma (IFN-γ ), et la présence de particules virales SARS-CoV-2 dans les cardiomyocytes et les macrophages cardiaques.
Étant donné que les symptômes cardiaques observés dans le COVID-19 sont similaires à d’autres formes de myocardite virale, la comparaison des tissus d’autopsie cardiaque de ces maladies pourrait faire la lumière sur les mécanismes de pathologie cardiaque du COVID-19.
Étude : Inflammation et remodelage vasculaire dans les cœurs COVID-19. Crédit d’image : Kateryna Kon/Shutterstock
À propos de l’étude
Dans la présente étude, l’équipe a analysé 24 échantillons de tissus d’autopsie cardiaque provenant de cas de mortalité par le SRAS-CoV-2 et les a comparés aux tissus cardiaques archivés correspondant au sexe, à l’âge et à la gravité de la maladie les plus proches de 16 virus de la grippe H1N1 et de huit non-H1N1 et non – Mortalités liées à la myocardite liée au SRAS-CoV-2. Des échantillons de tissus cardiaques provenant de neuf chirurgies cardiaques liées à des maladies non infectieuses et non inflammatoires ont été utilisés comme contrôle.
Un nombre important de cas dans chacun des groupes présentaient des marqueurs sériques indiquant une atteinte cardiaque, tels que la troponine, la bande myocardique de créatine kinase (CK-MB), la prohormone N-terminale du peptide natriurétique cérébral (NT-proBNP), le ventricule gauche ou droit fraction d’éjection (FEVG/RVEF) et anomalies de l’échocardiographe.
Un large éventail de techniques a été utilisé pour analyser les changements moléculaires et morphologiques dans les échantillons de tissu cardiaque, y compris l’histopathologie, l’immunohistochimie multiplex, la microscopie tomographique par rayonnement synchrotron, la corrosion microvasculaire et l’analyse de l’expression génique. La protéine de pointe et de nucléocapside du SRAS-CoV-2 a été utilisée pour l’analyse immunohistochimique. De plus, l’hybridation in situ par fluorescence de l’acide ribonucléique (ARN) (FISH) et la réaction en chaîne par polymérase de transcription inverse (RT-PCR) ont été utilisées pour détecter l’ARN du SRAS-CoV-2 à partir d’échantillons inclus dans la paraffine fixés au formol.
Résultats
Les résultats ont indiqué qu’aucun des échantillons de tissus cardiaques COVID-19 ne pouvait être diagnostiqué comme une myocardite virale sur la base de l’histopathologie. Cependant, par rapport au tissu cardiaque des patients atteints de myocardite grippale et non SARS-CoV-2, le tissu d’autopsie cardiaque COVID-19 a montré une augmentation du groupe périvasculaire de la molécule de différenciation 11b (CD11b)/récepteur de l’angiopoïétine-1 (TIE2) présentant macrophages au cours de l’immunohistochimie multiplex.
UN–ré Coloration MPX du tissu cardiaque représentant les macrophages CD68 + en orange, les cellules auxiliaires CD4 + T en vert, les cellules T cytotoxiques CD8 + en jaune et les cellules B CD20 + en magenta. Tous les cœurs infectés (COVID-19, grippe et myocardite lymphocytaire non grippale) présentaient un infiltrat important de macrophages CD68 +. Alors que le COVID-19 UN (ID patient COVID-19 24) et la grippe, B (Patient grippal ID 9) les cœurs présentaient un infiltrat lymphocytaire presque absent, une myocardite lymphocytaire non grippale, C (Patient myocardite ID 5) était caractérisé par un infiltrat mixte dominé par les lymphocytes T. Coeurs témoins non infectés, ré (Témoin patient ID 1) a montré nettement moins de cellules inflammatoires avec une population mixte de macrophages et de lymphocytes T prédominants et seulement des lymphocytes B rares. Grossissement 400x. Barres d’échelle = 100 µm. E Histogramme des infiltrats cellulaires inflammatoires (CD20, CD4, CD68, CD8). Le nombre de cellules est normalisé en cellules par mm2 tissu myocardique. *p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001
En outre, le tissu cardiaque des patients COVID-19 présentait également une expression génique des facteurs de transition épithéliale-mésenchymateuse et d’angiogenèse, qui n’a pas été observée dans le tissu cardiaque des autres groupes. Cela a soutenu l’hypothèse selon laquelle la tempête de cytokines pendant le COVID-19 est associée à des lésions endothéliales et à un œdème du myocarde. De plus, une augmentation de l’angiogenèse intussusceptive et des thrombus multifocaux dans le tissu cardiaque COVID-19 ont été identifiés comme preuve d’un remodelage vasculaire. D’autres maladies cardiovasculaires telles que l’athérosclérose, la myocardite virale due au parvovirus B19, les maladies inflammatoires et les cancers présentent également une angiogenèse intussusceptive.
On pense que l’axe stromal cell-derived factor 1/CXC chemokine receptor type 4 (SDF-1/CXCR4) joue un rôle important dans la réparation du myocarde au cours des infarctus du myocarde, de la myocardite virale et des cardiomyopathies par le recrutement de mononucléaires dérivés de la moelle osseuse. cellules. L’augmentation des macrophages CD11b/TIE2+, la régulation à la hausse de SDF-1, CXCR4 et de la métallopeptidase matricielle 9 (MMP9) et l’augmentation concomitante de l’angiogenèse intussusceptive observée dans cette étude ont confirmé le rôle de l’axe SDF-1/CXCR4 dans la réparation du myocarde.
Visualisation de l’hypothèse du recrutement et de l’incorporation des monocytes/macrophages CD11b + /TIE2 +, et de l’angiogenèse intussusceptive dans le système vasculaire cardiaque dans le COVID-19. La dysfonction endothéliale liée au SRAS-CoV-2 entraîne une microangiopathie thrombotique dans les capillaires cardiaques et une hypoxie tissulaire. Les cellules endothéliales induisent le recrutement de monocytes/macrophages sur le site de la blessure par régulation positive des molécules d’adhésion et activation de la signalisation SDF-1/CXCR4. Les monocytes/macrophages TIE2 + sont activés par des niveaux accrus d’angiopoïétine 1 et adhèrent localement en réponse à l’angiopoïétine 2 aux cellules endothéliales. La formation d’un pilier intussusceptif est obtenue par étirement intraluminal des cellules endothéliales à l’aide de monocytes/macrophages TIE2 + adhérents entraînant la division d’un seul capillaire altérant la microvasculature cardiaque
conclusion
Pour résumer, l’étude a examiné les mécanismes sous-jacents aux lésions du tissu cardiaque associées aux cas graves de COVID-19 en comparant les tissus d’autopsie cardiaque de patients atteints de COVID-19 avec ceux de la grippe H1N1, de la myocardite non virale et des tissus cardiaques non infectieux et non inflammatoires. tissu chirurgical.
Dans l’ensemble, les résultats suggèrent que le tissu cardiaque COVID-19 n’est pas similaire au tissu cardiaque de myocardite virale conventionnelle en termes d’infiltrats et de dommages observés. De plus, l’angiogenèse intussusceptive conduisant à un remodelage vasculaire irréversible est l’une des principales causes de lésions cardiaques au cours d’une COVID-19 sévère.
