PARTI Ⅰ: Korriment Akut fil-Kliewi f'COVID Sever-19 Għandha Xebh Ma' Korriment fil-Kliewi Assoċjat mas-Sepsis

għal aktar informazzjoni:ali.ma@wecistanche.com

PARTI Ⅰ:Korriment Akut fil-Kliewi f'COVID Sever-19 Għandha Xebh ma' Korriment fil-Kliewi Assoċjat mas-Sepsis: Studju Multi-Omics

Mariam P. Alexander, MD; Kiran K. Mangalaparthi, PhD & et al.

INTRODUZZJONI

Infezzjoni bis-sindromu respiratorju akut sever koronavirus 2(SARS-CoV-2) tikkawża l-marda tal-koronavirus 2019 (COVID. 19).u huwa assoċjat ma’korriment akut fil-kliewi(AKI) f'aktar minn terz tal-pazjenti rikoverati l-isptar. L-AKI (korriment akut fil-kliewi) ħafna drabi hija minn moderata għal severa u hija fattur ta' riskju indipendenti għall-mortalità fl-isptar. Korriment tubulari akut huwa meqjus bħala l-karatteristika patoloġika ta 'COVID-19mard tal-kliewi kif muri kemm fi studji tal-kliewi indiġeni kif ukoll ta’ awtopsja. Mikro-trombi, deskritti fil-qalb u fil-pulmuni, "hija rrappurtata b'mod mhux frekwenti fil-kliewi. Bl-istess mod, għalkemm graviCOVID-19huwa assoċjat ma 'rispons infjammatorju sistemiku u infjammazzjoni kemm fil-pulmuni kif ukoll fil-qalb, ftit huwa magħruf dwar ir-rispons immuni fil-kliewi.

Tossiċità virali diretta, instabbiltà emodinamika, maltempata taċ-ċitokini. u korriment immunomedjat kollha ġew proposti bħala kawżi probabbli ta’ korriment renali fiCOVID-19.5,13,14 Studji reċenti ġibdu xebh bejn AKI assoċjata mas-sepsis (korriment akut fil-kliewi) (S-AKI (Korriment fil-Kliewi Assoċjat mas-Sepsis)) uCOVID-19-korriment fil-kliewi relatat.,e Sal-lum, rapporti li jevalwaw il-patoloġija renali fiCOVID-19fil-biċċa l-kbira ffukaw fuq mikroskopija tad-dawl u studji ultrastrutturali; studji molekulari kienu limitati.

Hawnhekk, aħna nippreżentaw serje ta 'COVID-19pazjenti li għaddew minn eżami postmortem b’enfasi fuq is-sejbiet tal-patoloġija renali. L-istudju tagħna fittex li jiddeskrivi l-ispettru patoloġiku ta 'COVID-19-korriment tal-kliewi assoċjati u biex jikkaratterizzaw il-profil molekulari ta 'COVID-19-AKI assoċjati (korriment akut fil-kliewi)meta mqabbla ma 'S-AKI ((Korriment fil-Kliewi Assoċjat mas-Sepsis))u AKI mhux relatat mas-sepsis (korriment akut fil-kliewi)(NS. AKI (korriment akut fil-kliewi)biex jiċċaraw xebh u differenzi fil-patofiżjoloġija sottostanti.

Ikklikkja biex Cistanche estratt benefiċċji għall-mard tal-kliewi

PAZJENTI U METODI

Dejta Klinika

Il-każijiet kollha taCOVID-19(kif ikkonfermat minn SARS.CoV{0}} reazzjoni nażofarinġali jew oropharyngeal tal-katina tal-polimerażi) li jkunu għaddejjin minn eżami ta 'wara l-mewt b'kunsens tar-riċerka f'Mayo Clinic (Rochester, MN) bejn it-2 ta' April u d-9 ta 'Settembru, 2020, ġew inklużi fl-istudju. L-informazzjoni saljenti għall-każijiet kollha ġiet estratta minn imwettqa wara mikrodissezzjoni tal-qbid tal-laser tal-kompartiment tubulointerstizjali li joħroġ kwalunkwe glomeruli u/jew reġjuni ta 'fibrożi interstizjali jew atrofija tubulari. L-apoptosi f'kull grupp ġiet evalwata permezz ta' terminal deoxynucleotidyl transferase ta' dUTP nick end labeling assay.

Analiżi Statistika

L-analiżi tal-espressjoni tal-ġeni ta’ wara n-normalizzazzjoni saret bl-użu tal-verżjoni R 3.6.3(R Foundation for Statistical Computing, Vjenna, l-Awstrija), Settijiet ta’ ġeni ta’ annotazzjoni funzjonali ġew derivati ​​bl-użu ta’ annotazzjonijiet ibbażati fuq il-letteratura pprovduti minn NanoString.78 L-espressjoni ta’ sett ta’ ġeni ta’ annotazzjoni funzjonali ġiet determinata bl-użu il-z-scores tal-medja normali-zedcounts tal-ġeni kostitwenti. Il-punteġġi Gesetz tqabblu bejn il-gruppi tal-kampjuni bl-użu tat-test t tal-Istudent L-ogħla ġeni individwali relattivament upregulated u downregulated f'kull grupp ta 'kampjun (versus il-gruppi l-oħra kollha tal-kampjun) ġew determinati bl-użu ta' bidla ta 'tinja u t-test tal-Istudent. Fil-każ ta 'dejta ta' proteomika kwantitattiva, l-intensitajiet tal-kanal tat-tikketta tal-massa tandem ta 'proteini identifikati ntużaw għal analiżi statistika bl-użu ta' Python 3.6.5. L-intensitajiet tal-kanali kienu log, trasformati u medjan normalizzati qabel ma applikaw t-test tal-Istudenti indipendenti. Il-valuri P ġew ikkoreġuti għall-ittestjar ta 'ipoteżi multipli bl-użu tal-metodu Benjamini-Hochberg. Proteini espressi b’mod differenti (p<.05) were="" analyzed="" using="" qiagen's="" ingenuity="" pathway="" analysis="" software(ipa,="" qiagen="" redwood="" city,="" ca,="" usa)to="" identify="" altered="" signaling="" pathways.="" the="" significance="" values="" (p-value="" of="" overlap)for="" the="" canonical="" pathways="" were="" calculated="" by="" the="" right-tailed="" fisher="" exact="" test.="" we="" used="" a="" nonparametric="" rank-sum="" test="" to="" compare="" the="" groups="" because="" of="" the="" small="" number="" of="" cases="" per="" group.="" all="" statistical="" analyses="" were="" perfomed="" using="" imp="" (sas="" institute.="" cary.="" nc:="" version="" 14.1).="" p="" values="" less="" than="" .05="" were="" considered="" to="" be="" statistically="">

RIŻULTATI

Karatteristiċi Kliniċi

Id-demografija tas-17COVD-19każijiet ta 'awtopsja huma pprovduti fit-Tabella 1. Il-koorti kellha età medjana ta' 78 sena (medda, 29 sa 94 sena), u 14 (82.4 fil-mija) kienu akbar minn 70 sena. Kien hemm 15-il raġel. u ll awto-identifikati bħala Abjad (64.7 fil-mija). Tliet (17.6 fil-mija) pazjenti addizzjonali identifikati lilhom infushom bħala Asjatiċi, l-ebda wieħed bħala Iswed. Iż-żmien li qattgħu l-isptar varja ħafna, bi 12 (70.6 fil-mija) kienu ddaħħlu l-isptar għal 5 ijiem jew aktar qabel il-mewt. Komorbiditajiet frekwenti u notevoli inkludew pressjoni għolja f'9 (52.9 fil-mija), dijabete mellitus f'4 (23.5 fil-mija), mard kardjovaskulari (bħal mard tal-arterji koronarji) jew inċident ċerebrovaskulari fi 12 (70.6 fil-mija), u mard kroniku tal-kliewi f'1 (5.9 fil-mija). ). L biss minn 17-il pazjent (5.9 fil-mija) ma kellhom l-ebda storja ta 'pressjoni għolja, dijabete mellitus, mard tal-arterji koronarji, mard kroniku tal-kliewi, jew obeżità. Sebgħa (41.1 fil-mija) kienu ventilati mekkanikament fil-ħin tal-mewt.

Is-17-il pazjent kollha li mietu bihomCOVID-19żviluppati AKI (korriment akut fil-kliewi). Fost il-pazjenti b'AKI (korriment akut fil-kliewi)li kellhom livell terminali tal-kreatinina fis-serum fi żmien 24 siegħa mill-mewt, tmienja kellhom AKI (korriment akut fil-kliewi) stadju 1 (47.1 fil-mija), tnejn kellhom AKI (korriment akut fil-kliewi)stadju 2 (1l.8 fil-mija ), u tlieta kellhom AKI (korriment akut fil-kliewi)stadju 3 (l7.6 fil-mija ). Pazjent wieħed b'AKI (korriment akut fil-kliewi)l-istadju 3 irċieva terapija ta' sostituzzjoni tal-kliewi kontinwa. Valutazzjoni tad-dipstick tal-awrina tal-proteinurja ma kinitx disponibbli f'erba' pazjenti, iżda fil-bqija, it-13-il pazjent kollha (76.5 fil-mija) kellhom 100 mg/dL jew inqas. Sitta minn 17-il pazjent kienu rċevew kura għalCOVID-19inkluż dexamethasone waħdu (n=1), remdesivir (n=1), taħlita ta' dexamethasone, u remdesivir (n=2), u taħlita ta' remdesivir u plażma konvalexxenti (n{{ 3}}).

Is-17-il pazjent kollha kellhom reazzjoni tal-katina tal-polimerażi SARS-CoV-2 pożittiva, iddijanjostikata f'intervall medjan ta' 12 ijiem qabel l-awtopsja. Fiż-żmien tal-awtopsja, tlieta (17.6 fil-mija) kienu negattivi għal SARS-CoV-2. L-intervall medjan ta' wara l-mewt kien ta' 18-il siegħa u l-awtoliżi kienet ħafifa biss f'pazjenti ll (64.7 fil-mija). Sittax (94.1 fil-mija ) mietu minn kumplikazzjonijiet taCOVID-19(l-16 kollha kellhom mard pulmonari sever, inkluż bronkonnewmonja akuta sovrapposta fuq ħsara alveolari diffusa fi tmienja [50.0 fil-mija), pnewmonja akuta u organizzattiva f'erba [25.0 fil-mija), pnewmonja organizzata fi tlieta [ 18.8 fil-mija ], u ħsara alveolari diffusa biss f'wieħed [6.3 fil-mija ]).

TABELLA 1. Demografija tal-Koorti u Karatteristiċi Kliniċi Rilevanti

Karatteristiċi tal-Patoloġija

Is-sejbiet tal-awtopsja tal-kliewi huma kkaratterizzati fit-Tabella 2. Il-patoloġija renali kienet ikkaratterizzata minn korriment tubulari akut minn moderat għal sever f'kollox (Figura lA). Il-biċċa l-kbira wrew simplifikazzjoni notevoli tal-epitelju tal-kisi u l-ektażja luminali. Casts tal-mijoglobina ġew osservati f'żewġ każijiet u tubulopatija osmotika f'wieħed. L-infjammazzjoni tubulointerstizjali kienet ħafifa b'dominanza ta' makrofaġi u CD3-pożittiva taċ-ċelluli T. Kapillarite peritub, b'immunofenotip imħallat taċ-ċelluli T u tal-makrofagi, dehret fi 13 (76.5 fil-mija) (Figura lB-F). Bl-istess mod, glomerulus, b'immunofenotip imħallat ta 'ċellula T u makrofaġi deher fl-istess 13 (76.5 fil-mija). L-erba' pazjenti li ma wrewx infjammazzjoni mikrovaskulari kienu ġew ittrattati b'kombinazzjoni ta' remdesivir u jew dexamethasone (n=2) jew plażma konvalexxenti (n=2). Pazjenti kkurati b'dexamethasone waħdu jew b'remdesivir waħdu kellhom infjammazzjoni mikrovaskulari. L-infjammazzjoni mikrovaskulari newtro philic u l-infiltrazzjoni interstizjali ma kienet karatteristika li tidher fl-ebda wieħed mill-każijiet. Patoloġija glomerulari mhux immuni indotta glomerulosklerożi dijabetika nodulari f'1 (5.9 fil-mija); billi glomerulosclerosis segmentali fokali kollass jew mikroanġjopatija trombotika akuta ma ġietx identifikata. Konġestjoni kapillari peritubulari mmarkata kienet innutata fil-każijiet kollha (Figuri lB u C). Arterjosklerożi moderata għal severa u hyalnosis arteriolari ġew innutati f'l4 (82.4 fil-mija) u ll (64.7 fil-mija), rispettivament. Glomerulosklerożi ħafifa biss (<25%)and tubulointerstitial=""><25%)were noted="" in="" all="" 17="">

Is-sejbiet ta 'infjammazzjoni mikrovaskulari ssuġġerew korriment medjat mill-immunità fi severaCOVID-19-mard tal-kliewi assoċjat. Aħna aktar fittxew li nikkaratterizzaw il-profil molekulari u ultrastrutturali ta 'COVID-19kliewi. Ġew evalwati profili ultrastrutturali, transcriptomic u proteomic tal-kliewi ta' seba' pazjenti li kellhom biss awtoliżi ħafifa u li għalihom kien disponibbli tessut fiss ta' glutaraldehyde għal eżami ultrastrutturali. Is-sejbiet tqabblu ma’ żewġ persuni mhux imqabbla skont l-età.COVID-19tikkontrolla koorti bl-AKI (korriment akut fil-kliewi): S-AKI (Korriment fil-Kliewi Assoċjat mas-Sepsis)(kollha bil-bronko-pnewmonja) u NSAKI. Il-karatteristiċi kliniċi tat-tliet gruppi huma murija fit-Tabella 3. L-età medja tal-gruppi kienet 78,7l, u 74 sena, rispettivament (P=.6). Kien hemm aktar nisa fl-S-AKI (Korriment fil-Kliewi Assoċjat mas-Sepsis)grupp milli fi kwalunkwe miż-żewġ gruppi l-oħra. Il-livell medju tal-krejatinina fis-serum terminali kien 3.0 mg/dL, 1.6 mg/dL, u 1.3 mgdL, rispettivament (P=.32). It-tliet gruppi kollha kellhom numri simili ta 'komorbiditajiet u kienu komparabbli fir-rigward ta' bidliet mikro-strutturali kroniċi fil-parenkima renali.

Karatteristiċi Morfoloġiċi tat-Tliet AKI (korriment akut fil-kliewi)Koorti

Infjammazzjoni mikrovaskulari (glomerulite u kapillarite peritubulari) kienet aktar prominenti f'pazjenti b'COVID-19(5 minn 7 pazjenti) u S-AKI (Korriment fil-Kliewi Assoċjat mas-Sepsis)(7 minn 7 pazjenti), meta mqabbla ma' NS-AKI (Korriment fil-Kliewi Assoċjat mas-Sepsis)kontrolli (0 minn 7 pazjenti). Iċ-ċelloli infjammatorji mononukleari kienu t-tip ta’ ċelluli infjammatorji predominanti fit-tnejn, filwaqt li n-newtrofili kienu nnutati biss b’mod mhux frekwenti, u biss f’S-AKI. (Korriment fil-Kliewi Assoċjat mas-Sepsis). L-infjammazzjoni tubulointerstizjali parenkimali kienet irqiq, ħafifa (3 minn 7 pazjenti), jew moderata (4 minn 7 pazjenti), u fil-biċċa l-kbira mononukleariCOVID-19u S-AKI (Korriment fil-Kliewi Assoċjat mas-Sepsis), meta mqabbla ma 'infjammazzjoni minima fl-NS-AKI (Korriment fil-Kliewi Assoċjat mas-Sepsis)kontrolli (7 minn 7 pazjenti).

Dwar l-evalwazzjoni ultrastrutturali taCOVID-19AKI (korriment akut fil-kliewi). kien hemm evidenza ta 'korriment tubulari b'vakuolizzazzjoni ċitoplasmika, telf tal-bord tal-pinzell, u ħsara mitokondrijali. Dan tal-aħħar kien ikkaratterizzat minn nefħa, vakuolizzazzjoni, u distorsjoni tal-cristae. Ġew identifikati mitokondrija kondensata u mitokondrija ċirkolari mgħawġa. Ġew identifikati wkoll densitajiet flokulanti u veżikoli kbar b'vesikoli miksija b'klatrin abbundanti li jixbħu partiċelli virali (Figura 2A-C) Inklużjonijiet tubularikulari ma dehrux fiċ-ċitoplasma endoteljali ta'COVID-19każijiet. Ġiet innotata l-ħsara endoteljali kapillari peritubulari. Multisaffi tal-membrani tal-kantina kapillari glomerulari u peritubulari, karatteristiċi ta 'korriment endoteljali aktar kronika, ma kienx apprezzat. L-apoptosi taċ-ċelloli epiteljali tubulari kienet aktar komuni fiCOVID-19(3.1/hpf) u S-AKI (Korriment fil-Kliewi Assoċjat mas-Sepsis)(4.1/hpf) meta mqabbel ma' NS-AKI (Korriment fil-Kliewi Assoċjat mas-Sepsis)kontrolli (0.7/hpf (P<.001)(figure>

SARS-CoV-2 HC u studji ta' ibridizzazzjoni in situ fuq sezzjonijiet tal-kliewi kienu negattivi fis-seba' kollhaCOVID-19każijiet. Inklużjonijiet virali definittivi ma ġewx identifikati fuq studji ultrastrutturali ta 'podoċiti, endotelju, jew tubuli.

TABELLA 2. Sommarju tas-Sejbiet ta' Awtopsja Saljenti B'Emfasi fuq Patoloġija Renali

Karatteristiċi Molekulari tat-Tliet AKI (korriment akut fil-kliewi)Koorti

Biex tiddefinixxi l-fenotip ta 'infiltrati ċellulari u l-arkitettura spazjali ta' AKI (korriment akut fil-kliewi)fiCOVID-19kliewi, ċitometrija tal-massa tal-immaġini b’parametri għoljin biex tiskopri 23 markatur tal-wiċċ taċ-ċelluli twettqet fuq sistema tal-immaġini Hyperion akkoppjata ma’ ċitometru tal-massa Helios time-of-flight (Tabella Supplimentari Sl, disponibbli onlajn fuq http://www.mayoclinic procedures.org ). Evidenza ta 'rispons immuni adattiv kienet ssuġġerita mill-clustering ta' CD3 CD45RO flimkien ma 'ċelluli fit-tubulointerstizjali f'kull każ. Ir-rispons immuni intrinsiku predominanti ġie enfasizzat minn popolazzjoni arrikkita ta 'makrofaġi (CD68 plus) kemm fil-linji kapillari interstizju kif ukoll glomerulari (Figura 3A). L-analiżi tal-viċinat multiplex komputazzjonali wriet li b'mod ġenerali, iċ-ċelluli CD3 flimkien ma 'CD4t ġew arrikkit fil-viċin ta' ċelluli li jippreżentaw l-antiġen (HLA-DR), meta mqabbla ma 'ċelluli T CD3CD4 u ċelluli mhux T (Figura 3B).

Kampjuni tal-kliewi minnCOVID-19każijiet u kontrolli ġew analizzati mill-pjattaforma NanoString bl-użu tal-Panel ta’ Trapjant ta’ Organi Umani nCounter li jipprofila l-espressjoni ta’ 770 ġeni assoċjati ma’ mogħdijiet differenti relatati ma’ rispons immuni, ħsara fit-tessuti, u mekkaniżmi ta’ azzjoni għal mediċini immunosoppressivi.7

L-analiżi tal-espressjoni tal-ġeni wriet liCOVID-19kliewi kellhom arrikkiment sinifikanti ta 'settijiet ta' traskrizzjoni ta 'annotazzjoni funzjonali multipli, inklużi apoptożi, awtofaġija, espressjoni ta' kumpless maġġuri ta 'istokompatibilità klassi I u I, u ċellula helper tat-tip 1 T u differenzjazzjoni regolatorja taċ-ċelluli T (Treg). Il-mudelli tal-espressjoni tal-ġeni tal-COVID-19każijiet jixbħu dawk ta 'S-AKI (Korriment fil-Kliewi Assoċjat mas-Sepsis)(Figura 4).

Fid-dawl tal-infjammazzjoni osservata fiCOVID-19kliewi kemm morfoloġikament kif ukoll fil-livell molekulari, ridna nidentifikaw alterazzjonijiet fil-proteome li jistgħu jissuġġerixxu mekkaniżmi uniċi għalCOVID-19AKI (korriment akut fil-kliewi). Għalhekk, għamilna analiżi proteomika kwantitattiva minn sezzjonijiet tal-kliewi inkorporati fil-paraffin iffissati fil-formalina.COVID-19u ż-żewġ settijiet ta' kampjuni ta' kontroll. Ġew identifikati total ta’ 3594 proteina, li minnhom 164 kienu espressi b’mod differenzjat bejn il-gruppi (P<.05):87 between="" covid-19="" and=""> (Korriment fil-Kliewi Assoċjat mas-Sepsis)(16 b'bidla tat-tinja > 1.2),81 bejn S-AKI (Korriment fil-Kliewi Assoċjat mas-Sepsis)u NS-AKI (Korriment fil-Kliewi Assoċjat mas-Sepsis) (8 with a fold-change >1.2), u 64 bejnCOVID-19u S-AKI (korriment akut fil-kliewi)(6 with a fold-change >1.2). Twettqet raggruppament ġerarkiku għall-proteini kollha misjuba fit-tliet gruppi u ġiet iġġenerata mappa tas-sħana (Figura 5A). Ingenuity Pathway Analysis wriet danCOVID-19AKI (korriment akut fil-kliewi)kliewi kienu arrikkit fil-proteini involuti fil-mogħdijiet ta 'sinjalazzjoni sirtuin u necroptosis, it-tnejn involuti fir-rispons regolatorju għall-infjammazzjoni (Tabella Supplimentari S2, disponibbli onlajn fuq http://www.mayodinicproceedings.org). Ir-regolazzjoni tal-mogħdija tas-sinjalar taċ-ċeramide kienet unika fihaCOVID-19kliewi meta mqabbla ma' NS-AKI (Korriment fil-Kliewi Assoċjat mas-Sepsis), billi l-fosforilazzjoni ossidattiva kienet regolata 'l isfel fiCOVID-19AKI (korriment akut fil-kliewi)(Figura B).

FIGURA 1. Korriment tubulari akut u infiltrazzjoni taċ-ċelluli immuni fil-kliewi tal-marda tal-koronavirus 2019.(A) Il-kortiċi tal-kliewi fuq mikroskopija tad-dawl turi korriment tubulari akut b'lumin ectasia (tebgħa ematossilina u eosin[HE], ingrandiment oriġinali * 20). (B) Infiltrazzjoni interstizjali mononukleari ħafifa u konġestjoni kapillari peritubulari huma nnutati (tebgħa HE, ingrandiment oriġinali * 40). (Ċ u D) Kapillarite peritubulari (vleġġa) hija karatteristika notevoli fi ħdan kapillari konġestjonati (C) Il-mikrovaskulari fl-infjammazzjoni huwa magħmul minn CD3-ċelluli T pożittivi (E) u CD68-makrofaġi pożittivi (F ) (ingrandiment oriġinali*40 għal E u F).