Аутопсии COVID-19: выводы из международных исследований

Оригинал: Diagnostic Histopathology

Автор: Vivek Sekhawat et al.

Опубликовано: 05 декабря 2020, Diagnostic Histopathology

Перевод: Снежанна Генинг, Фонд "Не напрасно!"

Редактор: Вера Фоминых,Фонд "Не напрасно!"

Практические выводы

• Посмертное патоморфологическое исследование имеет высокую ценность в борьбе с глобальной пандемией COVID-19.

• Текущие данные указывают на ключевую роль системного повреждения микрососудов и «иммунотромбоза» (с активацией гематолимфоидной системы) в патогенезе COVID-19.

• Легкие — орган, который больше всего страдает от COVID-19, при этом диффузное альвеолярное повреждение с парадоксальной гетерогенностью фаз наблюдается на всех стадиях болезни, является патогномоничным и коррелирует с общими клиническими проявлениями дыхательной недостаточности.

• Другими органами, подверженными потенциально смертельным осложнениям COVID-19, являются сердце и мозг.

• В почках и печени наблюдаются как вторичные изменения из-за COVID-19, так и проявления сопутствующих заболеваний.

Сердечно-сосудистая система

Кровеносные сосуды

ACE2 широко экспрессируется на эндотелиальных клетках (исключение составляют почечные клубочки), и это потенциально объясняет связь COVID-19 с гиперкоагуляцией, тромбозом глубоких вен и тромбоэмболией легочной артерии. Аутопсия подтверждает венозные тромбоэмболии у значительной части пациентов несмотря на то, что большинство госпитализированных пациентов с COVID-19 получают антикоагулянтные препараты [2]. С появлением результатов посмертных и трансляционных исследований стало ясно, что в основе мультисистемной патологии при COVID-19 лежит концепция микрососудистого повреждения и «иммунотромбоза» (включая активацию комплемента и выброс внеклеточных ловушек нейтрофилов) [3] [4] [5] [6].

Сердце

Кроме микрососудистого повреждения и тромбоза с увеличением количества циркулирующих мегакариоцитов, описан некроз отдельных миоцитов при COVID-19 [7]. Вопрос миокардита в данном случае дискутабелен, и по нашему мнению, есть неопровержимые доказательства отсутствия связи COVID-19 с истинным миокардитом по критериям Даллас; малые очаговые мононуклеарные инфильтраты в интерстиции, особенно в области эпи-миокардиальной границы, были описаны в нескольких статьях, но не обязательно сопровождались разрушением миоцитов [3].

Дыхательная система

Верхние дыхательные пути

Наблюдаемый острый трахеобронхит, манифестировавший афтозными язвами, [8] и мононуклеарное воспаление [9] считается следствием самого вирусного заболевания, а не механической вентиляции легких и вторичной бактериальной инфекции.

Легкие

Наиболее очевидным проявлением COVID-19 в легких является диффузное альвеолярное повреждение (ДАП), в котором фазы застоя, пролиферации и организации парадоксальным образом сочетаются друг с другом, создавая картину «временной гетерогенности» [8] [10] [11] и коррелируя с макроскопически тяжелыми и плотными, но влажными легкими. Также можно увидеть картину фиброза и острой фибринозной организующей пневмонии, при которой внутриальвеолярные фибриновые наложения заменяются тельцами Массона. В пролиферативной фазе ДАП имеется интерстициальный лимфоцитарный инфильтрат и атипичная гиперплазия пневмоцитов 2 типа (в цитоплазме пневмоцитов некоторые авторы наблюдали вирусные включения / белок / РНК), иногда связанная с плоскоклеточной метаплазией. Как и в миокарде, в легких заметны циркулирующие мегакариоциты и микротромбы [12], либо тромбоэмболы (вызывающие инфаркт, если размеры их достаточно большие), в зависимости от состояния антикоагуляции. Большинство патологоанатомических исследований показали умеренную частоту вторичных легочных инфекций: бактериальной пневмонии, инвазивного аспергиллеза (особенно у пациентов, получавших экстракорпоральную мембранную оксигенацию, ЭКМО) и, реже, вирусных пневмоний [1].

Отсутствие ДАП не исключает COVID-19, и если мазки для ПЦР к SARS-CoV-2 не были взяты при жизни или в рамках патологоанатомического исследования, но клинические или патологические находки указывают на COVID-19, то посмертно полученная ткань легкого в блоке, фиксированном формалином и залитом парафином, может быть отправлена на ПЦР.

Мозг

Весь мозг был исследован лишь в нескольких опубликованных сериях случаев, и среди них у некоторых пациентов наблюдались множественные микротромбы, микроинфаркты и микрокровоизлияния; аноксическое повреждение (генерализованное или по зонам сосудистых бассейнов); резко ограниченный инфильтрат из Т-лимфоцитов и микроглии [3] [13].

Почки

Обращает на себя внимание отсутствие в большинстве опубликованных исследований тромбов клубочковых капилляров / свидетельств тромботической микроангиопатии, расходящееся с типичной картиной при ДВС-синдроме.

Печень

Одно исследование показало активацию клеток Купфера у всех включенных пациентов [15]; поскольку этот параметр сложно оценить при окраске гематоксилином-эозином, для окрашивания может потребоваться антитело к CD68 (PGM1) или иной иммуногистохимический тест.

Лимфоузлы, селезенка и костный мозг

Белая атрофия пульпы селезенки является частой находкой [15] [16] [17]. Было также зарегистрировано лимфоидное истощение в лимфатических узлах, при этом некоторые исследования обнаружили реактивную плазмобластную пролиферацию [9] и гемофагоцитоз [1] [3]. Одно из этих исследований также показало, что гемофагоцитоз происходит и в костном мозге, тогда как остальные исследования сообщили только о неспецифических реактивных изменениях в костном мозге.

Скелетная мускулатура

Обнаруженный мононуклеарный миозит с некрозом миоцитов объясняет тяжелую миалгию, испытываемую многими пациентами [17].

Литература

1. R.B. Martines, J.M. Ritter, E. Matkovic, et al. Pathology and pathogenesis of SARS-CoV-2 associated with fatal coronavirus disease, United States. Emerg Infect Dis, 26 (9) (2020), 10.3201/eid2609.202095
2. D. Wichmann, J.-P. Sperhake, M. Lütgehetmann, et al. Autopsy findings and venous thromboembolism in patients with COVID-19: a prospective cohort study. Ann Intern Med, 173 (4) (2020), pp. 268-277, 10.7326/M20-2003
3. C. Bryce, Z. Grimes, E. Pujadas, et al. Pathophysiology of SARS-CoV-2: targeting of endothelial cells renders a complex disease with thrombotic microangiopathy and aberrant immune response. The Mount Sinai COVID-19 autopsy experience. MedRxiv (2020), 10.1101/2020.05.18.20099960
4. M. Ackermann, S.E. Verleden, M. Kuehnel, et al.Pulmonary vascular endothelialitis, thrombosis, and angiogenesis in COVID-19. N Engl J Med, 383 (2) (2020), pp. 120-128, 10.1056/NEJMoa2015432
5. C. Magro, J.J. Mulvey, D. Berlin, et al. Complement associated microvascular injury and thrombosis in the pathogenesis of severe COVID-19 infection: a report of five cases. Transl Res, 220 (2020), pp. 1-13, 10.1016/j.trsl.2020.04.007
6. E.A. Middleton, X.-Y. He, F. Denorme, et al. Neutrophil extracellular traps (NETs) contribute to immunothrombosis in COVID-19 acute respiratory distress syndrome. Blood, 136 (10) (2020), pp. 1169-1179, 10.1182/blood.2020007008/1747487/blood.2020007008
7. S.E. Fox, A. Akmatbekov, J.L. Harbert, G. Li, Q. Brown, R.S. Vander Heide. Pulmonary and cardiac pathology in Covid-19: the first autopsy series from New Orleans. Lancet Respir Med, 27 (2020), 10.1101/2020.04.06.20050575 S2213-2600(20)30243-5. doi: 10.1016/S2213-2600(2030243-5). (Originally as Preprint)
8. A.C. Borczuk, S.P. Salvatore, S.V. Seshan, et al. COVID-19 pulmonary pathology: a multi-institutional autopsy cohort from Italy and New York City. Mod Pathol (2020), 10.1038/s41379-020-00661-1 Online ahead of print
9. T. Menter, J.D. Haslbauer, R. Nienhold, et al. Post-mortem examination of COVID19 patients reveals diffuse alveolar damage with severe capillary congestion and variegated findings of lungs and other organs suggesting vascular dysfunction. Histopathology (2020), 10.1111/his.14134 Online ahead of print
10. F. Calabrese, F. Pezzuto, F. Fortarezza, et al. Pulmonary pathology and COVID-19: lessons from autopsy. The experience of European Pulmonary Pathologists. Virchows Archiv, 477 (3) (2020), pp. 359-372, 10.1007/s00428-020-02886-6
11. I.-M. Schaefer, R.F. Padera, I.H. Solomon, et al. In situ detection of SARS-CoV-2 in lungs and airways of patients with COVID-19. Mod Pathol (2020), pp. 1-11, 10.1038/s41379-020-0595-z Online ahead of print
12. L. Carsana, A. Sonzogni, A. Nasr, et al. Pulmonary post-mortem findings in a large series of COVID-19 cases from Northern Italy: a two-centre descriptive study. Lancet Infect Dis, 20 (10) (2020), pp. 1135-1140, 10.1016/S1473-3099(2030434-5) (Online ahead of print)
13. Z. Jaunmuktane, U. Mahadeva, A. Green, et al. Microvascular injury and hypoxic damage: emerging neuropathological signatures in COVID-19. Acta Neuropathologica (2020 Jul 8), pp. 1-4, 10.1007/s00401-020-02190-2 Online ahead of print
14. H. Su, M. Yang, C. Wan, et al. Renal histopathological analysis of 26 postmortem findings of patients with COVID-19 in China. Kidney Int (2020 Apr 9), 10.1016/j.kint.2020.04.003 Epub ahead of print
15. S.F. Lax, K. Skok, P. Zechner, et al. Pulmonary arterial thrombosis in COVID-19 with fatal outcome: Results from a prospective, single-center, clinicopathologic case series. Ann Intern Med, 173 (5) (2020), pp. 350-361, 10.7326/M20-2566
16. B.T. Bradley, H. Maioli, R. Johnston, et al. Histopathology and ultrastructural findings of fatal COVID-19 infections in Washington State: a case series. Lancet, 396 (10247) (2020), pp. 320-332, 10.1016/S0140-6736(2031305-2)
17. A.N. Duarte-Neto, R. Aparecida de Almeida Monteiro, L.F. Ferraz da Silva, et al. Pulmonary and systemic involvement of COVID-19 assessed by ultrasound-guided minimally invasive autopsy. Histopathology (2020), 10.1111/his.14160