Патоморфологические проявления воспалительного микротромбоза при COVID-19

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Актуальность. COVID-19 — преимущественно респираторное заболевание, вызываемое вирусом SARS-CoV-2 и принявшее в 2020 г. характер пандемии; характерны высокая смертность и неизученность отдалённых последствий.

Цель. Описать морфологические изменения в лёгких и других органах при тяжёлых формах COVID-19.

Материал и методы исследования. Проведено макро- и микроскопическое исследование лёгких, почек, печени, головного мозга и сердца 45 пациентов, умерших от осложнений COVID-19. Гистологические препараты окрашивали гематоксилином и эозином, по пикро-Маллори, а также флюоресцентными антителами и красителями для визуализации нейтрофильных внеклеточных ловушек.

Результаты. Ведущими патоморфологическими проявлениями COVID-19 были воспаление и микротромбоз в лёгких. При этом часто развивалось диффузное повреждение альвеол как проявление острого синдрома респираторного расстройства (дистресса) у взрослого. Диффузная лейкоцитарная инфильтрация лёгких сочеталась с образованием в просвете сосудов нейтрофильных внеклеточных ловушек. В большинстве образцов тканей лёгких (87%) обнаружены диффузные микротромбы, в то время как макроскопические тромбы встречались значительно реже (16%). В единичных случаях причиной смерти стала тромбоэмболия ветвей лёгочной артерии, происходящая из тромбов глубоких вен нижних конечностей или ушка правого предсердия. В тканях печени, сердца, почек и головного мозга присутствовали умеренные альтеративные (дистрофические и некробиотические) изменения, а также морфологические признаки сопутствующих хронических заболеваний.

Вывод. COVID-19 характеризуется патогенетически взаимосвязанными морфологическими проявлениями воспаления и первичного (микро)тромбоза лёгких в виде аккумуляции лейкоцитов как в составе тромбов, так и в альвеолах, при этом регионарный иммунотромбоз лёгких ассоциирован с диффузным повреждением альвеол; в сердце, головном мозге, печени и почках происходят преимущественно дистрофические и некробиотические изменения, типичные для вторичных повреждений и/или сопутствующей патологии.

Ключевые слова

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Рафаэль Рафикович Хисматуллин

Институт фундаментальной медицины и биологии Казанского (Приволжского) федерального университета

Автор, ответственный за переписку.
Email: rafael.khismatullin@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8597-811X
SPIN-код: 2802-2405
Scopus Author ID: 57201333953
ResearcherId: AAT-8662-2020

аспирант, каф. биохимии, биотехнологии и фармакологии; ст. препод., каф. морфологии и общей патологии, Институт фундаментальной медицины и биологии; врач-патологоанатом, Медсанчасть

Россия, г. Казань, Россия

Розалина Азгатовна Иваева

Институт фундаментальной медицины и биологии Казанского (Приволжского) федерального университета; Республиканская клиническая больница; Казанский государственный медицинский университет

Email: malina.93rozali@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-8911-4818

препод., каф. морфологии и общей патологии, Институт фундаментальной медицины и биологии; асс., каф. общей патологии; врач-патологоанатом

Россия, г. Казань, Россия; г. Казань, Россия; г. Казань, Россия

Шахноза Абдуллаева

Институт фундаментальной медицины и биологии Казанского (Приволжского) федерального университета

Email: abdullayevashahnoza1599@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-7647-2966
Scopus Author ID: 57223175877

магистрант, Институт фундаментальной медицины и биологии

Россия, г. Казань, Россия

Ася Закиевна Шакирова

Казанский государственный медицинский университет; Клиническая больница «РЖД-Медицина»

Email: asgm12@list.ru
ORCID iD: 0000-0003-3366-5933
SPIN-код: 8856-5689
Scopus Author ID: 8967918500

канд. мед. наук, доц., каф. общей патологии; зав. отделением, врач-патологоанатом, патологоанатомическое отделение

Россия, Казань, Россия; Казань, Россия

Феликс Фаридович Хузин

Институт фундаментальной медицины и биологии Казанского (Приволжского) федерального университета

Email: felixhusin@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-9164-0614
SPIN-код: 6961-7883
Scopus Author ID: 57192931144

канд. мед. наук, доц., каф. морфологии и общей патологии, Институт фундаментальной медицины и биологии

Россия, г. Казань, Россия

Андрей Павлович Киясов

Институт фундаментальной медицины и биологии Казанского (Приволжского) федерального университета

Email: kiassov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4460-4140
SPIN-код: 6000-3551
Scopus Author ID: 8053304900
ResearcherId: L-1976-2015

докт. мед. наук, проф., зав. каф., каф. морфологии и общей патологии, директор, Институт фундаментальной медицины и биологии

Россия, г. Казань, Россия

Рустем Игоревич Литвинов

Институт фундаментальной медицины и биологии Казанского (Приволжского) федерального университета

Email: litvinov@pennmedicine.upenn.edu
ORCID iD: 0000-0003-0643-1496
SPIN-код: 1327-1641
Scopus Author ID: 35565337800
ResearcherId: E-5291-2011

докт. мед. наук, проф., главный научный сотрудник НИЛ «Белково-клеточные взаимодействия»; проф., каф. биохимии, биотехнологии и фармакологии, Институт фундаментальной медицины и биологии, Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, Россия; ст. исследователь, Департамент клеточной биологии Медицинского факультета, Пенсильванский университет, Филадельфия, США

Россия, г. Казань, Россия

Список литературы

  1. Zhou P, Yang XL, Wang XG, Hu B, Zhang L, Zhang W, Si HR, Zhu Y, Li B, Huang CL, Chen HD, Chen J, Luo Y, Guo H, Jiang RD, Liu MQ, Chen Y, Shen XR, Wang X, Zheng XS, Zhao K, Chen QJ, Deng F, Liu LL, Yan B, Zhan FX, Wang YY, Xiao GF, Shi ZL. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin. Nature. 2020;579:270–273. doi: 10.1038/s41586-020-2012-7.
  2. Патологическая анатомия COVID-19. Атлас. Под общей ред. О.В. Зайратьянца. М.: ГБУ «НИИОЗММ ДЗМ»; 2020. 140 с.
  3. Tang N, Bai H, Chen X, Gong J, Li D, Sun Z. Anticoagulant treatment is associated with decreased mortality in severe coronavirus disease 2019 patients with coagulopathy. J Thromb Haemost. 2020;18:1094–1099. doi: 10.1111/jth.14817.
  4. Thachil J, Srivastava A. SARS-2 coronavirus-associated hemostatic lung abnormality in COVID-19: is it pulmonary thrombosis or pulmonary embolism? Semin Thromb Hemost. 2020;46:777–780. doi: 10.1055/s-0040-1712155.
  5. Becker RC. COVID-19 update: COVID-19-associa¬ted coagulopathy. J Thromb Thrombolysis. 2020;50:54–67. doi: 10.1007/s11239-020-02134-3.
  6. Jayarangaiah A, Kariyanna PT, Chen X, Jayarangaiah A, Kumar A. COVID-19-associated coagulopathy: An exacerbated immunothrombosis response. Clin Appl Thromb Hemost. 2020;26:1076029620943293. doi: 10.1177/1076029620943293.
  7. Временные методические рекомендации «Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19)». Министерство здравоохранения РФ. Версия 12 (21.09.2021). 232 с. https://static-0.minzdrav.gov.ru/system/attachments/attaches/000/058/075/original/%D0%92%D0%9C%D0%A0_COVID-19_V12.pdf (дата обращения: 21.10.2021).
  8. Khismatullin RR, Shakirova AZ, Weisel JW, Litvi¬nov RI. Age-dependent differential staining of fibrin in blood clots and thrombi. BioNanoScience. 2020;10:370–374. doi: 10.1007/s12668-019-00701-4.
  9. Цинзерлинг В.А., Вашукова М.А., Васильева М.В., Исаков А.Н., Луговская Н.А., Наркевич Т.А., Суханова Ю.В., Семенова Н.Ю., Гусев Д.А. Вопросы патоморфогенеза новой коронавирусной инфекции (COVID-19). Журнал инфектологии. 2020;12(2):5–11. doi: 10.22625/2072-6732-2020-12-2-5-11.
  10. Bonetti PO, Lerman LO, Lerman A. Endothelial dysfunction: a marker of atherosclerotic risk. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2003;23:168–175. doi: 10.1161/01.atv.0000051384.43104.fc.
  11. Wichmann D, Sperhake JP, Lütgehetmann M, Steurer S, Edler C, Heinemann A, Heinrich F, Mushumba H, Kniep I, Schröder AS, Burdelski C, de Heer G, Nierhaus A, Frings D, Pfefferle S, Becker H, Bredereke-Wiedling H, de Weerth A, Paschen HR, Sheikhzadeh-Eggers S, Stang A, Schmiedel S, Bokemeyer C, Addo MM, Aepfelbacher M, Püschel K, Kluge S. Autopsy findings and venous thromboembolism in patients with COVID-19: a prospective cohort study. Ann Intern Med. 2020;173:268–277. doi: 10.7326/M20-2003.
  12. Зайратьянц О.В., Кактурский Л.В. Формулировка и сопоставление клинического и патологоанатомического диагнозов. Справочник. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Медицинское информационное агентство; 2011. 576 с.
  13. Páramo JA. Pulmonary embolism, pulmonary microvascular thrombosis, or both in COVID-19? Clin Appl Thromb Hemost. 2020;26:1076029620933953. doi: 10.1177/1076029620933953.
  14. Klok FA, Kruip MJHA, van der Meer NJM, Arbous MS, Gommers DAMPJ, Kant KM, Kaptein FHJ, van Paassen J, Stals MAM, Huisman MV, Endeman H. Incidence of thrombotic complications in critically ill ICU patients with COVID-19. Thromb Res. 2020;191:145–147. doi: 10.1016/j.thromres.2020.04.013.
  15. Cardinal-Fernández P, Lorente JA, Ballén-Barragán A, Matute-Bello G. Acute respiratory distress syndrome and diffuse alveolar damage. New insights on a complex relationship. Ann Am Thorac Soc. 2017;14:844–850. doi: 10.1513/AnnalsATS.201609-728PS.
  16. Middleton EA, He XY, Denorme F, Campbell RA, Ng D, Salvatore SP, Mostyka M, Baxter-Stoltzfus A, Borczuk AC, Loda M, Cody MJ, Manne BK, Portier I, Harris ES, Petrey AC, Beswick EJ, Caulin AF, Iovino A, Abegglen LM, Weyrich AS, Rondina MT, Egeblad M, Schiffman JD, Yost CC. Neutrophil extracellular traps contribute to immunothrombosis in COVID-19 acute respiratory distress syndrome. Blood. 2020;136:1169–1179. doi: 10.1182/blood.2020007008.
  17. Janiuk K, Jabłońska E, Garley M. Significance of NETs formation in COVID-19. Cells. 2021;10:151. doi: 10.3390/cells10010151.
  18. Grobler C, Maphumulo SC, Grobbelaar LM, Bredenkamp JC, Laubscher GJ, Lourens PJ, Steenkamp J, Kell DB, Pretorius E. COVID-19: the rollercoaster of fibrin(ogen), D-dimer, von Willebrand factor, P-selectin and their interactions with endothelial cells, platelets and erythrocytes. Int J Mol Sci. 2020;21:5168. doi: 10.3390/ijms21145168.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Гистологические изображения с дисциркуляторными изменениями в образцах тканей лёгких пациентов, умерших от COVID-19. А. Эритроцитарные микротромбы (М); очаговый фиброз (Ф); лейкоцитарная инфильтрация (Л). Окраска по методу пикро-Маллори, линейка 100 мкм. Б. Пристеночный тромб (Т), содержащий фибрин и лейкоциты. Окраска гематоксилином и эозином, линейка 100 мкм. В. Обтурирующий тромб (Т) с обилием лейкоцитов в мелкой ветви лёгочной артерии; периваскулярный фиброз (Ф). Окраска по методу пикро-Маллори, линейка 100 мкм. Г. Лёгочный тромбоэмбол с чередованием «старого» (синего цвета1) фибрина (Фб) и эритроцитов (Эр). Окраска по методу пикро-Маллори, линейка 100 мкм

Скачать (155KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Гистологические изображения с воспалительными изменениями в образцах тканей лёгких пациентов, умерших от COVID-19. А. Гиалиновые мембраны (Г), эритроцитарные микротромбы (М) и диапедез отдельных эритроцитов (Эр). Окраска гематоксилином и эозином, линейка 50 мкм. Б. Гиалиновые мембраны (Г), интерстициальный отёк и лейкоцитарная инфильтрация; слущенные альвеолоциты и аутоцитофагия (клеточные фрагменты в цитоплазме альвеолярных макрофагов; АМ). Окраска гематоксилином и эозином, линейка 100 мкм. В. Диффузное альвеолярное повреждение, экссудативная фаза с выпадением фибрина (Фб) в просвет альвеол. Цитопатически изменённые и многоядерные альвеолоциты (А). Окраска гематоксилином и эозином, линейка 100 мкм. Г. Нейтрофильные лейкоциты (НЛ) в просвете и в стенке бронха (панбронхит) с лимфогистиоцитарной инфильтрацией и распространением на лёгочную паренхиму; интерстициальный отёк и эритроцитарные микротромбы (М). Окраска гематоксилином и эозином, линейка 100 мкм. Д. Просвет бронха (Б) и лёгочная паренхима с диффузным альвеолярным повреждением (Д) в экссудативной фазе. Окраска гематоксилином и эозином, линейка 100 мкм. Е. Кровеносные сосуды лёгких с микротромбами; окрашены на гистоны CitH3 (зелёный) и ДНК (синий) для визуализации нейтрофилов и нейтрофильных внеклеточных ловушек. Внесосудистые клетки DAPI-положительны (синий цвет) из-за присутствия ДНК. Флюоресценция, линейка 50 мкм

Скачать (250KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Гистологические изображения аутопсийных образцов сердца (А, Б), головного мозга (В), почек (Г, Д) и печени (Е) пациентов, умерших от COVID-19. А. Полость сердца с тромбом из фибрина (Фб) и нейтрофильных лейкоцитов (НЛ). Окраска по методу пикро-Маллори, линейка 100 мкм. Б. Микротромбы (М) в просвете сосуда; крупноочаговый кардиосклероз (С), дистрофия кардиомиоцитов. Окраска гематоксилином и эозином, линейка 100 мкм. В. Микротромб (М), состоящий из эритроцитов; отёк головного мозга (О). Окраска гематоксилином и эозином, линейка 100 мкм. Г. Эритроцитарные микротромбы (М); некротический нефроз (Н); паренхиматозная очаговая дистрофия канальцевого эпителия (Д); минимальные признаки гломерулосклероза (С); фокальные отложения фибрина (Фб) в мочевом пространстве клубочка. Окраска гематоксилином и эозином, линейка 50 мкм. Д. Белковые «полулуния» (П) в мочевом пространстве клубочка на фоне острого тубулярного некроза (Н). Окраска гематоксилином и эозином, линейка 200 мкм. Е. Центролобулярные некрозы (Н) в печени. Окраска гематоксилином и эозином, линейка 200 мкм

Скачать (242KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2022


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 75008 от 01.02.2019.