Иммуногистохимическая и ультраструктурная визуализация коронавируса SARS-CoV-2 в тканях легких, лимфатических узлов и почек умерших пациентов

Цель исследования: иммуногистохимическая и электронно-микроскопическая визуализация коронавируса SARS-CoV-2 в тканях легких, лимфатических узлов и почек пациентов, умерших от COVID-19.

Материалы и методы. Для иммуногистохимических исследований в качестве материала использованы срезы фиксированных в формалине и заключенных в парафин тканей легких, лимфатических узлов и почек пациентов, умерших от COVID-19. Количественная оценка уровня вирусной нагрузки SARS-CoV-2 проведена с использованием оригинального способа кПЦР РВ и рассчитана по формуле: число копий SARS-CoV-2/число копий ABL1 х 100, выражена отношением истинного числа копий кДНК SARS-CoV-2 на 100 копий кДНК гена ABL1. Для морфологических исследований взяты нативные образцы тканей легких, лимфатических узлов и почек.

Результаты. При иммуногистохимическом и электронно-микроскопическом исследовании частицы коронавируса SARS-CoV-2 были обнаружены в цитоплазме эндотелиальных клеток аэрогематического барьера легких, сосудистого клубочка почек, в цитоплазме макрофагов лимфатического узла, а также в цитоплазме лимфоцитов в просвете капилляров легких.

1. Ackermann M., Verleden S. E., Kuehnel M., Haverich A., Welte T., Laenger F., Vanstapel A., Werlein C., Stark H., Tzankov A. et al. Pulmonary Vascular Endothelialitis, Thrombosis, and Angiogenesis in Covid-19 // The New England journal of medicine. - 2020. - Vol. 383, № 2. - Р. 120-128.

2. ALMEIDA J. D. A CLASSIFICATION OF VIRUS PARTICLES BASED ON MORPHOLOGY // Canadian Medical Association Journal. - 1963. - Vol. 89, № 16. - Р. 787-798.

3. Almeida J. D., Tyrrell D. A. The morphology of three previously uncharacterized human respiratory viruses that grow in organ culture // The Journal of General Virology. - 1967. - Vol. 1, № 2. - Р. 175-178.

4. Barreto-Vieira D. F., Silva M. A. N. da, Garcia C. C., Miranda M. D., Matos A. da R., Caetano B. C., Resende P. C., Motta F. C., Siqueira M. M., Girard-Dias W. et al. Morphology and morphogenesis of SARS-CoV-2 in Vero-E6 cells // Memorias do Instituto Oswaldo Cruz. - 2021. - № 116. - Р. e200443.

5. Bradley B. T., Maioli H., Johnston R., Chaudhry I., Fink S. L., Xu H., Najafian B., Deutsch G., Lacy J. M., Williams T. et al. Histopathology and ultrastructural findings of fatal COVID-19 infections in Washington State: a case series // Lancet (London, England). - 2020. - Vol. 396, № 10247. - Р. 320-332.

6. Bullock H. A., Goldsmith C. S., Zaki S. R., Martines R. B., Miller S. E. Difficulties in Differentiating Coronaviruses from Subcellular Structures in Human Tissues by Electron Microscopy // Emerging infectious diseases. - 2021. - Vol. 27, № 4. - Р. 1023-1031.

7. Colmenero I., Santonja C., Alonso-Riano M., Noguera-Morel L., Hernandez- Martin A., Andina D., Wiesner T., Rodriguez-Peralto J. L., Requena L., Torrelo A. SARS-CoV-2 endothelial infection causes COVID-19 chilblains: histopathological, immunohistochemical and ultrastructural study of seven paediatric cases // The British Journal of Dermatology. - 2020. - Vol. 183, № 4. - Р. 729-737.

8. Curry A., Appleton H., Dowsett B. Application of transmission electron microscopy to the clinical study of viral and bacterial infections: present and future // Micron (Oxford, England: 1993). - 2006. - Vol. 37, № 2. - Р. 91-106.

9. Dolhnikoff M., Duarte-Neto A. N., Saldiva P. H. N., Caldini E. G. Using EM data to understand COVID-19 pathophysiology // Lancet (London, England). - 2021. - Vol. 397, № 10270. - Р. 196-197.

10. Fodor A., Tiperciuc B., Login C., Orasan O. H., Lazar A. L., Buchman C., Hanghicel P., Sitar-Taut A., Suharoschi R., Vulturar R. et al. Endothelial Dysfunction, Inflammation, and Oxidative Stress in COVID-19-Mechanisms and Therapeutic Targets // Oxidative medicine and cellular longevity. - 2021. - № 2021. - P. 8671713.

11. Hopfer H., Herzig M. C., Gosert R., Menter T., Hench J., Tzankov A., Hirsch H. H., Miller S. E. Hunting coronavirus by transmission electron microscopy - a guide to SARS-CoV-2-associated ultrastructural pathology in COVID-19 tissues // Histopathology. - 2021. - Vol. 78, № 3. - P. 358-370.

12. Kniss D. A. Alternative interpretation to the findings reported in visualization of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 invading the human placenta using electron microscopy // American Journal of Obstetrics and Gynecology. - 2020. - Vol. 223, № 5. - C. 785-786.

13. Miller S. E., Brealey J. K. Visualization of putative coronavirus in kidney // Kidney international. - 2020. - Vol. 98, № 1. - P. 231-232.

14. Neil D., Moran L., Horsfield C., Curtis E., Swann O., Barclay W., Hanley B., Hollinshead M., Roufosse C. Ultrastructure of cell trafficking pathways and coronavirus: how to recognise the wolf amongst the sheep // The Journal of Pathology. - 2020. - Vol. 252, № 4. - P. 346-357.

15. Noris M., Benigni A., Remuzzi G. The case of complement activation in COVID-19 multiorgan impact // Kidney International. - 2020. - Vol. 98, № 2. - P. 314-322.

16. Pesaresi M., Pirani F., Tagliabracci A., Valsecchi M., Procopio A. D., Busardo F. P., Graciotti L. SARS-CoV-2 identification in lungs, heart and kidney specimens by transmission and scanning electron microscopy // European Review for Medical and Pharmacological Sciences. - 2020. - Vol. 24, № 9. - P. 5186-5188.

17. Prasad S., Potdar V., Cherian S., Abraham P., Basu A. Transmission electron microscopy imaging of SARS-CoV-2 // The Indian Journal of Medical Research. - 2020. - Vol. 151, № 2 & 3. - P. 241-243.

18. Schoenmakers S., Snijder P., Verdijk R. M., Kuiken T., Kamphuis S. S. M., Koopman L. P., Krasemann T. B., Rousian M., Broekhuizen M., Steegers E. A. P., et al. Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 Placental Infection and Inflammation Leading to Fetal Distress and Neonatal Multi-Organ Failure in an Asymptomatic Woman // Journal of the Pediatric Infectious Diseases Society. - 2021. - Vol. 10, № 5. - P. 556-561.

19. Tavazzi G., Pellegrini C., Maurelli M., Belliato M., Sciutti F., Bottazzi A., Sepe P. A., Resasco T., Camporotondo R., Bruno R., et al. Myocardial localization of coronavirus in COVID-19 cardiogenic shock // European Journal of Heart Failure. - 2020. - Vol. 22, № 5. - P. 911-915.

20. Varga Z., Flammer A. J., Steiger P., Haberecker M., Andermatt R., Zinkernagel A. S., Mehra M. R., Schuepbach R. A., Ruschitzka F., Moch H. Endothelial cell infection and endotheliitis in COVID-19 // Lancet (London, England). - 2020. - Vol. 395, № 10234. - P. 1417-1418.

21. Wang Y., Liu S., Liu H., Li W., Lin F., Jiang L., Li X., Xu P., Zhang L., Zhao L., et al. SARS-CoV-2 infection of the liver directly contributes to hepatic impairment in patients with COVID-19 // Journal of Hepatology. - 2020. - Vol. 73, № 4. - P. 807-816.

22. Zhao C. L., Rapkiewicz A., Maghsoodi-Deerwester M., Gupta M., Cao W., Palaia T., Zhou J., Ram B., Vo D., Rafiee B. et al. Pathological findings in the postmortem liver of patients with coronavirus disease 2019 (COVID-19) // Human Pathology. - 2021. - № 109. - P. 59-68.