Skirtumas tarp COVID{0}} ūminio inkstų pažeidimo (AKl) ir sepsio-AKI (S-AK)

ali.ma@wecistanche.com

Ⅱ DALIS: Ūmus inkstų pažeidimas sergant sunkiu COVID{0}} turi panašumų į su sepsiu susijusį inkstų pažeidimą: daugiafunkcinis tyrimas

Mariam P. Alexander, MD; Kiranas K. Mangalaparthi, daktaras ir kt.

SANTRAUKA

Tikslas: palyginti 2019 m. koronavirusinę ligą(COVID{0}}) ūminis inkstų pažeidimas (AKl)įsepsis-AKI(S-AKI). Išnagrinėta autopsijos inkstų morfologija ir transkriptominės bei proteominės charakteristikos. Pacientai ir metodai: įtraukti 18 metų ir vyresni asmenys, kurie mirė nuo COVID-19 ir kuriems nuo 2020 m. balandžio mėn. iki 2020 m. spalio mėn. atliktas skrodimas Mayo klinikoje. Atliktas 17 COVID-19 sergančių asmenų inkstų morfologinis įvertinimas. Septynių COVID{7}} atvejų pogrupyje, kai pomirtinis intervalas yra mažesnis arba lygus 20 valandų. buvo įvertintos ultrastruktūrinės ir molekulinės charakteristikos (tikslinės tubulointerstitiumo transkripto ir proteomikos analizės). Molekulinės charakteristikos buvo palygintos su archyvuotais S-AKI atvejais(sepsis-AKI)ir ne sepsio priežastys AKI (ūminis inkstų pažeidimas). Rezultatai: COVID{0}} inkstų patologijos spektras apėmė makrofagų dominuojantį mikrovaskulinį uždegimą (glomerulitą ir peritubulinį kapiliarą), kraujagyslių disfunkciją (peritubulinį kapiliarų perkrovą ir endotelio pažeidimą) ir kanalėlių pažeidimą su ultrastruktūriniais mitochondrijų pažeidimo požymiais. Erdvinės architektūros tyrimas naudojant naują vaizdo masės citometriją atskleidė CD3fCD4 T ląstelių praturtėjimą arti antigeną pristatančių ląstelių ir makrofagais praturtintus glomerulinius ir intersticinius infiltratus, o tai rodo įgimtą ir adaptyvų imuninio audinio atsaką. Koronavirusinė liga 2019 AKI(COVID{0}} ūminis inkstų pažeidimas)ir S-AKI(sepsis-AKI), palyginti su neseptiniu AKI, buvo praturtinti transkripcijos keliai, susiję su uždegimu (apoptozė, autofagija, pagrindinis I ir II klasės histokompatibilumo kompleksas ir IT pagalbinių ląstelių diferenciacija). Proteominio kelio analizė parodė, kad COVID{0}} AKI(COVID{0}} ūminis inkstų pažeidimas)ir mažesniu mastu S-AKI(sepsis-AKI)buvo praturtinti nekroptozės ir sirtuino signalizacijos keliais, kurie abu dalyvauja reguliuojant atsaką į uždegimą. Ceramido signalizacijos kelio reguliavimas ir oksidacinio fosforilinimo sumažinimas COVID-19 AKI(COVID{0}} ūminis inkstų pažeidimas)buvo pažymėti.

Išvada: šie duomenys išryškina panašumus tarp S-AKI (sepsis-AKI) ir COVID{0}} AKI(COVID{0}} ūminis inkstų pažeidimas)ir teigia, kad mitochondrijų disfunkcija gali atlikti pagrindinį vaidmenį COVID{0}} AKI(COVID{0}} ūminis inkstų pažeidimas)Šie duomenys gali leisti sukurti naujus diagnostikos ir gydymo tikslus.

Spustelėkite Cistanche UK inkstų liga

SPAUSKITE ČIA, norėdami DALIS Ⅰ

DISKUSIJA

Mūsų tyrime buvo nagrinėjamos inkstų morfologinės ir molekulinės savybės, gautos atliekant nuo COVID mirusių pacientų skrodimą{0}}. Sunkaus COVID{1}} inkstų pažeidimo morfologinis ir molekulinis profilis panašus į S-AKI(sepsis-AKI). Tai apima mikrovaskulinę disfunkciją su uždegimu, tai yra, makrofagų dominuojantį ląstelių fenotipą ir ryškų T ląstelių atsaką tubulointerstitium arti antigeną pateikiančių ląstelių, pastebėtų erdvinės architektūros analizėje. Sumažėjęs oksidacinis fosforilinimas ir keramido signalizacijos takų reguliavimas su itin struktūriniais mitochondrijų pažeidimo įrodymais, pastebėtais COVID-19 AKI(COVID{0}} ūminis inkstų pažeidimas)rodo kanalėlių epitelio ląstelių metabolinį perprogramavimą, aprašytą S-AKI(sepsis-AKI).

3 PAVEIKSLAS. Hiperiono vaizdo masės citometrija, parodanti tuo pačiu metu uždegiminių ląstelių ir inkstų struktūrinių komponentų imunofenotipą, tiriant jų erdvinį ryšį.(A) T ląstelių (kairėje, viršuje) ir makrofagų (dešinėje) buvimas tubulointersticiniame skyriuje su akivaizdžiu B ląstelių nebuvimu (kairėje, apačioje). Glomerulitas vertinamas dešiniajame skydelyje su makrofagų paraštėmis (rodyklėmis). Visos dominančios ląstelės buvo pažymėtos raudonai. (B) Skaičiavimo vaizdo kaimynystės analizė buvo atlikta paženklinus kanalėlius (Pank ir E-kadheriną), tarptubulinę stromą (kolagenas ir alfa lygiųjų raumenų aktinas) ir glomerulus (vimentiną) (kairėje). Po to, kai ląstelės buvo klasifikuojamos naudojant prižiūrimą metodą (CD4þ T ląstelės, CD4-T ląstelės ir ne T ląstelės), buvo sukurtas atstumo žemėlapis, matuojantis artimiausią atstumą nuo HLA-DRþ ląstelių iki kiekvienos kitos ląstelės. (viduryje, HLA-DR geltona, atstumas nuo HLA-DR rodomas didėjančiu mėlynos spalvos intensyvumu). Rodomas langelių procentas kiekviename nustatyto atstumo langelyje (dešinėje).

COVID{0}}Susijęs uždegiminis atsakas

Apskritai COVID{0}} inkstai turėjo daug daugiau uždegimų, palyginti su NS-AKI(sepsis-AKI)valdikliai. Molekuliniai uždegimo ir imuninės sistemos aktyvacijos signalai, pastebėti COVID{0}} inkstuose, rodo visuotinį antivirusinį atsaką, kuriam būdingas daug makrofagų ir T ląstelių turintis uždegimas bei II tipo interferono gamyba, kaip plačiai rodo kraujo tyrimai.20.21 CD4 plius dominuojantis T-ląstelių atsakas, kaip pastebėjome COVID-19 inkstuose, buvo susijęs su blogesniais klinikiniais rezultatais.22 Sunkaus ūminio kvėpavimo sindromo koronaviruso 2-specifinės CD4 plius T ląstelės nukreiptos į smaigalį paviršinio glikoproteino buvo aptikta pacientams, sergantiems sunkiu COVID{13}}, ir tai gali būti CD4 plius T ląstelės, randamos inkstų kanalėlių ir intersticiniame skyriuje. Molekuliniai keliai, ištirti tiek genominiu, tiek proteominiu lygiu, patvirtino, kad uždegimas yra pagrindinė COVID{15}} inkstų pažeidimo priežastis, panaši į S-AKI.(sepsis-AKI)Abiejose grupėse mes nustatėme padidėjusią genų rinkinių, susijusių su priešreguliaciniais mechanizmais, paprastai stebimais imuninės sistemos aktyvinimo metu, ekspresiją, įskaitant Trego diferenciaciją ir sirtuino signalizaciją. Sunkiais COVID{0}} atvejais cirkuliuojančio Treg dažnio padidėjimas yra susijęs su blogesnėmis pasekmėmis, manoma, kad tai yra antrinis dėl antivirusinių T ląstelių atsako slopinimo.

COVID{0}}Susiję signalizacijos keliai COVID{1}} inkstuose, taip pat S-AKI(sepsis-AKI), radome padidėjusios apoptozės įrodymų. Nors apoptozę potencialiai sukelia virusai per išorinius kelius, mūsų COVID{0}} AKI nurodytas padidintas keramido kelias.(COVID{0}} ūminis inkstų pažeidimas)kohorta kartu su sumažintais oksidacinio fosforilinimo signalais rodo, kad keramido sukelta apoptozė per mitochondrijų sutrikimą gali turėti įtakos kanalėlių ląstelių mirčiai. COVID-19 inkstų proksimalinių kanalėlių epitelio ląstelių mitochondrijose pasireiškė ryški vakuolizacija ir krioslių iškraipymas, kaip aprašyta anksčiau.2 Sureguliuotas keramido kelias COVID-19 AKI pabrėžia lipidų reguliavimo sutrikimo vaidmenį sunkus COVID-19, kaip pasiūlė kiti. Nekroptozė – imunogeninis ląstelių mirties kelias, galintis pašalinti virusu užkrėstas ląsteles ir mobilizuoti įgimtą ir adaptyvų imuninį atsaką, kad būtų apribota viruso replikacija, COVID{6}} inkstuose taip pat buvo ryškesnė, palyginti su NS-AKI.(sepsis-AKI). Nekroptozė atlieka svarbų vaidmenį plaučių pažeidime SARS-COV2 po infekcijos.26,30,31

4 PAVEIKSLAS. Transkriptominė analizė.Dėžutės diagramos rodo santykinę pasirinktų funkcinių anotacijų genų rinkinių išraišką tarp 2019 m. koronavirusinės ligos (COVID-19), ūminio inkstų pažeidimo (AKI), su sepsiu susijusio AKI (S-AKI) ir su sepsiu nesusijusio AKI (NS-AKI) . ENDAT, su endotelio ląstelėmis susiję transkriptai; MHC, pagrindinis histokompatibilumo kompleksas; Th1, 1 tipo T pagalbinė ląstelė; Treg, reguliuojanti T ląstelė.

COVID{0}} AKI primena su sepsiu susijusį AKI

Kellum ir kt.6 ir kiti teigė, kad COVID{1}} AKI yra labai panašus į S-AKI(sepsis-AKI). Mūsų pastebėjimai apie mikrovaskulinę disfunkciją, uždegimą ir medžiagų apykaitos perprogramavimą (sumažėjęs oksidacinis fosforilinimas ir padidėjęs keramido signalas) COVID-19 AKI(COVID{0}} ūminis inkstų pažeidimas)yra panašūs į pagrindinius patofiziologinius mechanizmus, aprašytus S-AKI(sepsis-AKI).1933,3 Apibendriname pagrindines savo tyrimo išvadas ir palyginame su COVID-AKI publikuota literatūra(COVID{0}} ūminis inkstų pažeidimas)ir S-AKI(sepsis-AKI)4.19, 26, 29, 31 lentelėje,3-38 Šios patologijos rodo galimus gydymo COVID taikinius-19.

Studijų apribojimai

Pagrindinis dabartinio tyrimo apribojimas yra tas, kad nors turėjome galimybę palyginti su COVID{0}}susijusios patologijos molekulines charakteristikas su S-AKI(sepsis-AKI)skrodimų, negalėjome palyginti su pacientų, mirusių nuo kitų virusų sukeltų AKI, skrodimais. Tam reikia planuoti ir atlikti perspektyvius tyrimus, kad būtų užtikrintas optimalus skrodimo audinių išsaugojimas omikos tyrimams. Išsaugojimo artefaktai, pastebėti atliekant suarchyvuotų formalinu fiksuotų ne COVID-19 audinių iš ankstesnių pacientų skrodimo ultrastruktūrinius tyrimus, neleido palyginti. Be to, statistinė analizė nebuvo pritaikyta daugkartiniams bandymams, o didesnis imties dydis galėjo suteikti patikimesnę genų ekspresijos analizę. Mūsų tyrimo pranašumas yra tai, kad galėjome atlikti išsamią morfologinę analizę ir kelių platformų metodą, kad galėtume ištirti sunkų COVID{5}} inkstų pažeidimą ir nustatyti paraleles su su sepsiu susijusiam pažeidimui.

5 PAVEIKSLAS. Proteominė analizė.(A) Šilumos žemėlapis suteikia pasaulinę kiekvieno atskiro geno baltymų lygio skirtingos ekspresijos apžvalgą trijose ūminio inkstų pažeidimo (AKI) grupėse. Baltymai, kurie buvo žymiai per daug (raudoni) arba nepakankamai išreikšti (mėlyni) esant P<.05 are="" shown.="" (b)="" the="" ingenuity="" pathway="" analysis="" of="" differential="" protein="" expression="" in="" coronavirus="" disease="" 2019="" (covid-19)="" aki,="" sepsis-associated="" aki,="" and="" other="" aki="" controls="" is="" shown.="" eif2,="" eukaryotic="" initiation="" factor="" 2;="" mtor,="" mammalian="" target="" of="" rapamycin;="" nrf2,="" nuclear="" factor="" erythroid="" 2erelated="" factor="">

IŠVADA

Ši serija skirta pacientų, sirgusių SARS-CoV-2 infekcija, inkstų histopatologiniams, ultrastruktūriniams ir molekuliniams radiniams, kurie rodo įgimtą ir ryškų T ląstelių imuninį atsaką. Morfologinės ir molekulinės COVID-19 AKI savybės(COVID{0}} ūminis inkstų pažeidimas)primena S-AKI(sepsis-AKI). Mitochondrijų disfunkcija gali atlikti pagrindinį vaidmenį sergant COVID{0}} AKI(COVID{0}} ūminis inkstų pažeidimas).

4 LENTELĖ. COVID-19 AKI ir sepsio AKI morfologinis ir molekulinis palyginimas

NUORODOS

1. Hirsch JS, Ng JH, Ross DW ir kt.Ūminis inkstų pažeidimaspacientams, hospitalizuotiems dėl COVID-19. Kidney Int 2020;98(I):209-218.

2. Pei G.Zhang Z, Peng ir kt. Inkstų pažeidimas ir ankstyva prognozė pacientams, sergantiems COVID{0}} pneumonija.JAm Soc Nephrol. 2020;3I(6):1 I57-1I65.

3. Cheng Y, Luo R, WangK ir kt. Inkstų liga siejama su COVID sergančių pacientų mirtimi ligoninėje-19. Kidney Int 2020;97(5):829-838.

4. Pagarba S.Batal lSantoiello D ir kt., Inkstų biopsijos radimas stacionare sergančių COVD-19.JAm Soc Nephral.202031(9):1959-1968.

5. Su H Yang M, Wan C ir kt. Inkstų histopatologinė 26 pacientų, sergančių COMD.19, radinių Kinijoje analizė. Kidney Int. 2020;98(I):219-227.

6. Santoriello D, Khairallah P, BombadkAS ir kt. Pomirtinės inkstų patologijos radiniai pacientams, sergantiems COVID.19.I'm Soc Nephrol.20203I9)2158-2167.