Dans une récente étude publiée sur medRxiv* serveur de prétirage, les chercheurs ont évalué les altérations pulmonaires compositionnelles et structurelles dans le PASC [post-acute coronavirus disease 2019 (COVID-19)] tissus.
Sommaire
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 PASC n’ont pas été complètement 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 du PASC pulmonaire ressemblaient à celles des troubles pulmonaires chroniques tels que l’UIP/IPF (pneumonie interstitielle habituelle associée à la fibrose pulmonaire idiopathique).
Une analyse d’imagerie multiplexée a été réalisée pour analyser les tissus pulmonaires de 12 personnes décédées après la maladie à coronavirus 2019 (PC) et les comparer à celles des personnes décédées pendant la phase aiguë de la COVID-19 (n = 4) ou des personnes décédées avec UPI/IPF (n = 2), et des tissus pulmonaires autrement sains (n = 2). Un panel de 39 anticorps capturant plusieurs compartiments pulmonaires structuraux et immunologiques a été conçu, et les clones d’anticorps ont été validés par analyse d’immunofluorescence et coloration chromogénique. Un pathologiste a confirmé les résultats.
Des analyses d’imagerie 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 annotées et les types de cellules ont été identifiés. Diverses techniques de réduction de la dimensionnalité, y compris l’analyse en composantes principales (ACP), la mise à l’échelle multidimensionnelle, les isomaps et l’intégration spectrale, ont été utilisées pour l’analyse des données.
Les individus PC ont été divisés en fonction du 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 de surfactant (SFTP)-A, C et SCGB1A1 (sécrétoglobine famille 1A, membre 1) a été évaluée.
L’équipe a étudié la présence du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) dans les cellules AT-2, validée par l’hybridation in situ, la réaction en chaîne par polymérase (PCR) et l’immunohistochimie. Les déploiements de neutrophiles pulmonaires de pièges extracellulaires (NET) ont été quantifiés, et les processus spécifiques à la pathologie et au temps ont été déconvolués, contrastant les altérations tissulaires associées au temps depuis la COVID-19 aiguë chez tous les individus et les différences de sous-groupes de PC.
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 sont 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 péri-bronchiques et des septa alvéolaires.
De plus, plus de fibrose (sauf dans la première période d’infection aiguë par le SRAS-CoV-2) a été observée. Étonnamment, l’étendue des changements pathologiques microanatomiques chez les patients PC était similaire à ceux atteints d’UIP/IPF et d’infections aiguës par le SRAS-CoV-2. Les neutrophiles (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 dans les parois des voies respiratoires et le groupe de lymphocytes T de différenciation 4+ (CD4+) ont été observés parmi les tissus PC par rapport aux poumons sains et aux tissus infectés par le SRAS-CoV-2 aigu. Dans les échantillons PC-nég, une plus grande densité de cellules alvéolaires de type 2 a été observée. L’immunoréactivité du SARS-CoV-2 S était prédominante parmi les cellules alvéolaires de type 2 SFTPC parmi les tissus PC-neg à des niveaux similaires aux tissus d’infection tardive par le SARS-CoV-2.
Des niveaux élevés d’interleukine-6 (IL-6) ont été observés avec uPAR lié à la sénescence cellulaire (récepteur de l’activateur du plasminogène de type urokinase) et p16 significativement plus élevésENCRE4A expression dans les cellules alvéolaires de type 2 PC-neg et COVID-19 en phase tardive. Des niveaux de marqueurs de sénescence significativement plus élevés ont été observés parmi les tissus PC-neg et COVID-19 tardifs dans les cellules endothéliales vasculaires et mésenchymateuses 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 dans les tissus PC et COVID-19 aigus et plus de lésions cellulaires AT-2 et de fibroblastes dans les tissus PC et UIP / IPF ont été notés.
Les tissus individuels PC-pos 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 accrue de monocytes et de macrophages péri-bronchiques 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 parmi les tissus PASC et COVID-19 aigus avec les changements dominants des cellules myéloïdes CD206+/CD163+ par rapport aux tissus pulmonaires sains.
Dans les tissus PC, les cellules endothéliales vasculaires des parois des voies respiratoires étaient plus denses. Une microvascularisation ectopique plus répandue avec des cellules musculaires lisses significativement plus nombreuses dans les septa alvéolaires et les zones péri-bronchiques a été observée. L’expression extracellulaire du marqueur H3 NET citrulliné était significativement plus élevée dans les cellules PC que dans les tissus pulmonaires sains.
Une augmentation du nombre de fibroblastes avec le temps a été observée dans les deux sous-groupes PC. Les mastocytes étaient plus abondants dans les tissus PC-pos que dans les tissus PC-neg. Comme dans l’IPF, les tissus PC ont montré une sécrétion importante de CC16 (protéine des cellules de Clara) dans les zones péri-bronchiques. 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 état cellulaire et microanatomique aberrant des tissus pulmonaires des personnes PASC, avec quelques similitudes avec les caractéristiques UIP/IPF, en particulier chez les personnes atteintes d’une infection active à long terme par le SRAS-CoV-2.
*Avis important
medRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
