Erinevus COVID{0}} ägeda neerukahjustuse (AKl) ja sepsise-AKI (S-AK) vahel

ali.ma@wecistanche.com

Ⅱ OSA: ägedal neerukahjustusel raske COVID-i korral-19 on sarnasusi sepsisega seotud neerukahjustusega: mitmekülgne uuring

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

ABSTRAKTNE

Eesmärk: võrrelda 2019. aasta koroonaviiruse haigust(COVID{0}}) äge neerukahjustus (AKl)juurdesepsis-AKI(S-AKI). Analüüsiti lahkamise neerude morfoloogiat ning transkriptoomilisi ja proteoomilisi omadusi. Patsiendid ja meetodid: kaasati 18-aastased ja vanemad isikud, kes surid COVID-i-19 ja kellele tehti Mayo kliinikus ajavahemikul 2020. aasta aprillist kuni 2020. aasta oktoobrini lahkamine. Viidi läbi 17 COVID-19 põdeva inimese neerude morfoloogiline hindamine. Seitsmest COVID{7}} juhtumist koosneva alamhulga puhul, mille surmajärgsed intervallid on alla 20 tunni või sellega võrdsed. hinnati ultrastruktuurseid ja molekulaarseid omadusi (tubulointerstitiumi sihitud transkriptoomilised ja proteoomilised analüüsid). Molekulaarseid omadusi võrreldi S-AKI arhiveeritud juhtumitega(sepsis-AKI)ja mittesepsise põhjused AKI(äge neerukahjustus). Tulemused: COVID{0}} neerupatoloogia spekter hõlmas makrofaagide domineerivat mikrovaskulaarset põletikku (glomeruliit ja peritubulaarne kapillariit), vaskulaarset düsfunktsiooni (peritubulaarsete kapillaaride ummistus ja endoteeli vigastus) ja tubulaarset vigastust koos mitokondriaalse kahjustuse ultrastruktuuriga. Ruumilise arhitektuuri uurimine uudse kujutise massitsütomeetria abil näitas CD3fCD4 T-rakkude rikastumist antigeeni esitlevate rakkude vahetus läheduses ning makrofaagidega rikastatud glomerulaarseid ja interstitsiaalseid infiltraate, mis viitab kaasasündinud ja adaptiivsele immuunkoe vastusele. Koroonaviirushaigus 2019 AKI(COVID-19 äge neerukahjustus)ja S-AKI(sepsis-AKI), võrreldes mitteseptilise AKI-ga, oli põletikuga seotud transkriptsiooniradade rikastamine (apoptoos, autofagia, peamine histo-ühilduvuskompleks, klass I ja II ning IT-tüüpi abistajarakkude diferentseerumine). Proteoomilise raja analüüs näitas, et COVID{0}} AKI(COVID-19 äge neerukahjustus)ja vähemal määral S-AKI(sepsis-AKI)olid rikastatud nekroptoosi ja sirtuiini signaaliradadega, mis mõlemad on seotud põletiku regulatiivse vastusega. Keramiidi signaaliraja ülesreguleerimine ja oksüdatiivse fosforüülimise allareguleerimine COVID-19 AKI-s(COVID-19 äge neerukahjustus)märgiti ära.

Järeldus: need andmed toovad esile sarnasused S-AKI (sepsis-AKI) ja COVID{0}} AKI(COVID-19 äge neerukahjustus)ja viitab sellele, et mitokondriaalne düsfunktsioon võib mängida COVID{0}} AKI-s keskset rolli(COVID-19 äge neerukahjustus)Need andmed võivad võimaldada uute diagnostiliste ja terapeutiliste sihtmärkide väljatöötamist.

Klõpsake Cistanche UK neeruhaiguse kohta

OSAKS KLIKI SIIA Ⅰ

ARUTELU

Meie uuringus uuriti COVID-i surnud patsientide lahkamise käigus saadud neerude morfoloogilisi ja molekulaarseid omadusi-19. Raske COVID-19 neerukahjustuse morfoloogiline ja molekulaarne profiil sarnaneb S-AKI-ga(sepsis-AKI). See hõlmab mikrovaskulaarset düsfunktsiooni koos põletikuga, st makrofaagide domineerivat raku fenotüüpi ja silmapaistvat T-raku vastust tubulointerstitiumis antigeeni esitlevate rakkude vahetus läheduses, mida täheldati ruumilise arhitektuuri analüüsis. COVID-19 AKI-s täheldatud vähenenud oksüdatiivne fosforüülimine ja keramiidi signaaliradade ülesreguleerimine koos ultrastruktuuriliste tõenditega mitokondriaalse kahjustuse kohta(COVID-19 äge neerukahjustus)näitab S-AKI-s kirjeldatud tubulaarsete epiteelirakkude metaboolset ümberprogrammeerimist(sepsis-AKI).

JOONIS 3. Hüperioni kujutise massitsütomeetria, mis näitab põletikuliste rakkude ja neerude struktuurikomponentide samaaegset immunofenotüüpimist ning nende ruumilise seose uurimist.(A) T-rakkude (vasakul, üleval) ja makrofaagide (paremal) olemasolu tubulointerstitsiaalses kambris koos silmatorkava B-rakkude puudumisega (vasakul, all). Glomeruliit on hinnatud parempoolses paneelis makrofaagide (noolte) äärega. Kõik huvipakkuvad lahtrid on märgistatud punaselt. (B) Arvutuspildi naabrusanalüüs viidi läbi pärast tuubulite (Pank ja E-kadheriin), intertuubulaarse stroomi (kollageen ja alfa-silelihase aktiin) ja glomerulide (vimentiin) (vasakul) märgistamist. Pärast rakkude klassifitseerimist järelevalvega (CD4þ T-rakud, CD4-T-rakud ja mitte-T-rakud) koostati kauguskaart, mis mõõdab lähimat kaugust HLA-DRþ-rakkudest kõigi teiste rakkudeni. (keskel, HLA-DR kollane, kaugus HLA-DR-ist on näidatud sinise värvi suureneva intensiivsusega). Kuvatakse lahtrite protsent igas määratletud vahekastis (paremal).

COVID{0}}Seotud põletikuline reaktsioon

Üldiselt oli COVID{0}} neerude põletik võrreldes NS-AKI-ga oluliselt suurem(sepsis-AKI)juhtnupud. COVID{0}} neerudes täheldatud põletiku ja immuunsüsteemi aktivatsiooni molekulaarsed signaalid viitavad globaalsele viirusevastasele vastusele, mida iseloomustab makrofaagide ja T-rakkude rikas põletik ning II tüüpi interferooni tootmine, nagu vereanalüüsid näitavad.20.21 CD4 pluss domineeriv T-raku vastus, nagu täheldasime COVID-19 neerudes, on seostatud halvemate kliiniliste tulemustega.22 Raske ägeda respiratoorse sündroomi koroonaviiruse 2-spetsiifilised CD4 pluss T-rakud, mis on suunatud naelale. raske COVID-ga patsientidel on tuvastatud pinna glükoproteiin-19 ja see võib olla tingitud CD4 pluss T-rakkudest, mida leidub neerude tubulointerstitsiaalses sektsioonis. Molekulaarsed rajad, mida uuriti nii genoomsel kui ka proteoomilisel tasandil, kinnitasid, et sarnaselt S-AKI-ga on põletik COVID-i{15}} puhul täheldatud neerukahjustuse peamine põhjus.(sepsis-AKI)Mõlemas rühmas leidsime geenikomplektide suurenenud ekspressiooni, mis on seotud vasturegulatsioonimehhanismidega, mida tavaliselt täheldatakse immuunsüsteemi aktiveerimisel, sealhulgas Tregi diferentseerumise ja sirtuiini signaaliülekandega. Rasketel COVID{0}}-juhtudel on tsirkuleeriva Tregi sageduse suurenemine seotud halvemate tulemustega, mis eeldatakse viirusevastaste T-rakuliste reaktsioonide pärssimise tõttu.

COVID-19-Seotud signaalirajad COVID-19 neerudes, aga ka S-AKI-s(sepsis-AKI), leidsime tõendeid suurenenud apoptoosi kohta. Kuigi apoptoosi vahendab potentsiaalselt viirus väliste radade kaudu, on meie COVID{0}} AKI-s märgitud ülesreguleeritud keramiidi rada(COVID-19 äge neerukahjustus)kohort koos vähendatud oksüdatiivse fosforüülimise signaalidega viitab sellele, et tseramiidi poolt indutseeritud apoptoos mitokondriaalse katkestuse kaudu võib mängida rolli tubulaarses rakusurmas. COVID-19 neerude proksimaalsete tubulaarsete epiteelirakkude mitokondrites ilmnes kriiskude märgatav vakuolisatsioon ja moonutus, nagu on eelnevalt kirjeldatud.2 Ülereguleeritud keramiidirada COVID-19 AKI-s rõhutab lipiidide düsregulatsiooni rolli raske COVID-19, nagu teised soovitasid. Nekrotoos, immunogeense rakusurma rada, mis võib kõrvaldada viirusega nakatunud rakud ja mobiliseerida nii kaasasündinud kui ka adaptiivseid immuunvastuseid, et piirata viiruse replikatsiooni, oli COVID{6}} neerudes ka NS-AKI-ga võrreldes sügavam.(sepsis-AKI). Nekrotoos mängib suurt rolli kopsukahjustuses SARS-COV2 pärast nakatumist.26,30,31

JOONIS 4. Transkriptoomiline analüüs.Kastigraafikud näitavad valitud funktsionaalsete annotatsioonigeenide komplektide suhtelist ekspressiooni koroonaviiruse haiguse 2019 (COVID-19), ägeda neerukahjustuse (AKI), sepsisega seotud AKI (S-AKI) ja mittesepsisega seotud AKI (NS-AKI) vahel. . ENDAT, endoteelirakkudega seotud transkriptid; MHC, peamine histo-sobivuse kompleks; Th1, tüüp 1 T abistajarakk; Treg, regulatiivne T-rakk.

COVID{0}} AKI meenutab sepsisega seotud AKI-d

Kellum jt6 ja teised on väitnud, et COVID{1}} AKI on väga sarnane S-AKI-ga(sepsis-AKI). Meie tähelepanekud mikrovaskulaarse düsfunktsiooni, põletiku ja metaboolse ümberprogrammeerimise (vähenenud oksüdatiivne fosforüülimine ja suurenenud keramiidi signaalimine) kohta COVID-19 AKI-s(COVID-19 äge neerukahjustus)on sarnased S-AKI-s kirjeldatud põhiliste patofüsioloogiliste mehhanismidega(sepsis-AKI).1933,3 Teeme kokkuvõtte meie uuringu peamistest järeldustest ja võrdleme COVID-AKI-s avaldatud kirjandust(COVID-19 äge neerukahjustus)ja S-AKI(sepsis-AKI)tabelis 4.19,26,29,31,3-38 Need patoloogiad näitavad COVID-i potentsiaalseid terapeutilisi sihtmärke-19.

Õppepiirangud

Käesoleva uuringu peamiseks piiranguks on see, et kuigi meil oli võimalus võrrelda COVID{0}}seotud patoloogia molekulaarseid omadusi S-AKI-ga(sepsis-AKI)lahkamist, ei saanud me võrrelda teiste viiruse poolt vahendatud AKI-sse surnud patsientide lahkamistega. See nõuab planeerimist ja tulevasi uuringuid, et saavutada lahkamiskoe optimaalne säilivus omikauuringute jaoks. Varasemate patsientide arhiveeritud formaliiniga fikseeritud mitte-COVID{3}} lahkamiskoe ultrastruktuuriuuringutes täheldatud säilitusartefaktid ei võimaldanud võrrelda. Lisaks ei kohanenud statistiline analüüs mitme testimise jaoks ja suurem valimi suurus oleks võinud anda tugevama geeniekspressiooni analüüsi. Meie uuringu tugevus seisneb selles, et suutsime läbi viia üksikasjaliku morfoloogilise analüüsi ja multi-oomilise platvormi lähenemisviisi, et uurida rasket COVID{5}} neerukahjustust ja tõmmata paralleele sepsisega seotud vigastusega.

JOONIS 5. Proteoomiline analüüs.(A) Soojuskaart annab globaalse ülevaate valgu tasemete erinevast ekspressioonist iga üksiku geeni puhul kolmes ägeda neerukahjustuse (AKI) kohordis. Valgud, mis olid P juures oluliselt üle (punased) või alaekspresseeritud (sinised).<.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="">

KOKKUVÕTE

See sari on pühendatud SARS-CoV-2 infektsiooniga patsientide neerude histopatoloogilistele, ultrastruktuursetele ja molekulaarsetele leidudele, mis annab tõendeid kaasasündinud ja silmapaistva T-rakulise immuunvastuse kohta. COVID-19 AKI morfoloogilised ja molekulaarsed omadused(COVID-19 äge neerukahjustus)sarnanevad S-AKI omadega(sepsis-AKI). Mitokondriaalne düsfunktsioon võib COVID{0}} AKI puhul mängida keskset rolli(COVID-19 äge neerukahjustus).

TABEL 4. COVID-19 AKI ja sepsise AKI morfoloogiline ja molekulaarne võrdlus

VIITED

1. Hirsch JS, Ng JH, Ross DW jt.Äge neerukahjustusCOVID-iga haiglaravile viidud patsientidel-19. Kidney Int 2020;98(I):209-218.

2. Pei G.Zhang Z, Peng jt Neerude kaasatus ja varajane prognoos COVID{0}} kopsupõletikuga patsientidel.JAm Soc Nephrol. 2020;3I(6):1 I57-1I65.

3. Cheng Y, Luo R, WangK jt Neeruhaigust seostatakse COVID-iga patsientide haiglasisese surmaga-19. Kidney Int 2020;97(5):829-838.

4. Kiitus S.Batal lSantoiello D, jt COVD-ga statsionaarsete patsientide neerubiopsia leidmisel-19.JAm Soc Nephral.202031(9):1959-1968.

5. Su H Yang M, Wan C jt Hiinas COMD.19-ga patsientide 26 surmajärgse leiu neeru histopatoloogiline analüüs. Kidney Int. 2020;98(I):219-227.

6. Santoriello D, Khairallah P, BombadkAS jt Surmajärgsed neerupatoloogia leiud COVID.19-ga patsientidel. Olen Soc Nephrol.20203I9)2158-2167.