jofinЖурнал инфектологииJournal Infectology2072-6732IPO “АIDSSPbR"10.22625/2072-6732-2020-12-2-5-11jofin-1041Research ArticleПередовая статьяLead articleВопросы патоморфогенеза новой коронавирусной инфекции (COVID-19)Issues of pathology of a new coronavirus infection CoVID-19ЦинзерлингВ. А.ZinserlingV. A.

заведующий отделом патоморфологии, руководитель центра инфекционной патологии, д.м.н.. профессор; 

Санкт-Петербург

Saint-Petersburg

zinserling@yandex.ruВашуковаМ. А.VashukovaM. A.

заместитель главного врача, к.м.н.

Санкт-Петербург

Saint-Petersburg

mavashukova@yahoo.comВасильеваМ. В.VasilyevaM. V.

Saint-Petersburg

patmara@mail.ruИсаковА. Н.IsakovA. N.

Saint-Petersburg

c8lonelkurtz@yandex.ruЛуговскаяН. А.LugovskayaN. A.

Saint-Petersburg

lugovskajanatalja@yandex.ruНаркевичТ. А.NarkevichT. A.

врач-патологоанатом 

Санкт-Петербург

Saint-Petersburg

narkev@mail.ruСухановаЮ. В.SukhanovaYu. V.

Saint-Petersburg

sjuli07@rambler.ruСеменоваН. Ю.SemenovaN. Yu.

Saint-Petersburg

natyciel87@gmail.comГусевД. А.GusevD. A.

Saint-Petersburg

gusevden-70@mail.ruНациональный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова, Клиническая инфекционная больница им. С.П. БоткинаРоссияNational Medical Research Centre named after V.A. Almazov, Clinical Infectious Hospital named after S.P. BotkinRussian FederationКлиническая инфекционная больница им. С.П. БоткинаРоссияClinical Infectious Hospital named after S.P. BotkinRussian Federation202016062020122511Copyright © Цинзерлинг В.А., Вашукова М.А., Васильева М.В., Исаков А.Н., Луговская Н.А., Наркевич Т.А., Суханова Ю.В., Семенова Н.Ю., Гусев Д.А., 20202020Цинзерлинг В.А., Вашукова М.А., Васильева М.В., Исаков А.Н., Луговская Н.А., Наркевич Т.А., Суханова Ю.В., Семенова Н.Ю., Гусев Д.А.Zinserling V.A., Vashukova M.A., Vasilyeva M.V., Isakov A.N., Lugovskaya N.A., Narkevich T.A., Sukhanova Y.V., Semenova N.Y., Gusev D.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.niidi.ru/jofin/article/view/1041

Новая коронавирусная инфекция (COVID-19) представляет собой глобальную проблему человечества. Среди её важнейших аспектов, требующих углублённого изучения, – патогенез и морфологические изменения при тяжелых формах заболевания.

Материалы и методы

Материалы и методы. Проведен анализ 18 летально закончившихся случаев. Наряду с рутинной оценкой макро- и микроскопических изменений, проведено иммуногистохимическое исследование легких и других органов с использованием сывороток к СD 2, 3, 4, 5, 7, 20, 31, 34, 56, 57, 69, также в легких и печени выявлялось наличие Fe2+ и Fe3+.

Результаты

Результаты. Показаны характерные структурные изменения легких, которые могут быть связаны с цитопатическим и цитопролиферативным действием вируса с поражением как мерцательного, так и альвеолярного эпителия, а также формированием гиалиновых мембран. Клеточная инфильтрация представлена преимущественно супрессорными популяциями Т-лимфоцитов и макрофагами. Выявлены повреждения эндотелия, тромбоз сосудов разного калибра и кровоизлияния. Во многих органах (лимфатических узлах, селезенке, кишечнике, головном мозге, надпочечниках) обнаружены изменения, возможно, свидетельствующие о генерализации вирусной инфекции, а инфильтрация CD8+ лимфоцитами в почках, печени, надпочечниках, перикарде, кишечнике свидетельствует о вероятном аутоиммунном компоненте патогенеза. В печени и легких умерших от COVID-19 не выявлено значимого скопления гранул Fe3+и Fe2+.

Relevance of the problem of a new COVID-19 coronavirus infection is obvious. Among its most important aspects that require special study, are pathogenesis and morphological changes in severe forms of the disease.

Material and methods

Material and methods. The analysis of 18 autopsy observations was carried out. Along with routine assessment of macro – and microscopic changes, immunohistochemical studies of lungs and other organs were performed using sera against antigens CD2,3,4,5,7, 20,31,34, 56,57,69; the presence of Fe2+ and Fe3+ was detected in the lungs and liver. 

Results

Results. Structural changes in the lungs may be associated with cytopathic and cytoproliferative effects of the virus with damage to both the ciliary and alveolar epithelium, as well as the formation of hyaline membranes. Cellular infiltration is mainly represented by suppressor populations of T-lymphocytes and macrophages. Endothelial damage, vascular thrombosis of vessels of different calibers, and hemorrhages were detected. Many organs (lymph nodes, spleen, intestines, brain, adrenal glands) show changes that may indicate generalization of viral infection, and infiltrationof CD8+ lymphocytes in the kidneys, liver, adrenal glands, pericardium,and intestines indicates a probable autoimmune component of pathogenesis. In the liver and lungs deceased from COVID-19 only small clusters of Fe3+ and Fe2+ granules were detected, which can be associated (including in our control observation) with liver damage in malaria.  

COVID-19патогенезпатоморфологиягенерализация вирусной инфекциииммунопатологические механизмыповреждения эндотелиятромбозCOVID-19pathogenesispathomorphologygeneralization of viral infectionimmunopathological mechanismsendothelial damagethrombosisReferencesЦинзерлинг, В.А. Патогенетические аспекты гриппа в период эпидемии, вызванной вирусом A/H1N1V в 2009–2010 гг. по аутопсии / В.А. Цинзерлинг [и др.] // Архив патологии. – 2011. – № 6. – С. 21–25.Cinzerling V.A. Patogeneticheskie aspekty grippa v period epidemii, vyzvannoj virusom A/H1N1V v 2009-2010 gg po autopsii. / V.A. Cinzerling, S.L. Vorob’ev, V.V. Zarubaev i dr. // Arhiv patologii. – 2011. – №6. – S. 21-25Dalan R. The ACE-2 in COVID-19: Foe or friend? / R. Dalan, S.R. Bornstein, Ali El-Armouche et al. // Horm. Metab. Res. – 2020; 52:257-263 https://doi.org/10.1055/a-1155-0501Dalan R. The ACE-2 in COVID-19: Foe or friend? / R. Dalan, S.R. Bornstein, Ali El-Armouche et al. // Horm. Metab. Res. – 2020; 52:257-263 https://doi. org/10.1055/a-1155-0501Xiao F. Evidence for gastrointestinal infection of SARSCoV-2 / F. Xiao, M. Tang, X. Zheng et al. // Gastroenterology (2020), https://doi.org/10.1053/j.gastro.2020.02.055Xiao F. Evidence for gastrointestinal infection of SARSCoV-2 / F. Xiao, M. Tang, X. Zheng et al. // Gastroenterology (2020), https://doi.org/10.1053/j.gastro.2020.02.055Hua Su. Renal histopathological analysis of 26 postmortem findings of patients with COVID-19 in China / S. Hua, Y. Ming, W. Cheng et al. // Kidney International. – 2020 https://doi.org/10.1016/j.kint.2020.04.003Hua Su. Renal histopathological analysis of 26 postmortem findings of patients with COVID-19 in China / S. Hua, Y. Ming, W. Cheng et al. // Kidney International. – 2020 https://doi.org/10.1016/j.kint.2020.04.003Barton L.M. COVID-19 Autopsies, Oklahoma, USA / L.M. Barton, E.J. Duval, E. Stroberg, S. Ghosh, S. Mukhopadhyay // Am. J. Clin. Pathol. – 2020; XX:1-9 https://doi.org/10.1093/AJCP/AQAA062Barton L.M. COVID-19 Autopsies, Oklahoma, USA / L.M. Barton, E.J. Duval, E. Stroberg, S. Ghosh, S. Mukhopadhyay // Am. J. Clin. Pathol. – 2020; XX:1-9 https://doi.org/10.1093/AJCP/AQAA062Wichmann D. Autopsy Findings and Venous Thromboembolism in Patients With COVID-19 / D. Wichmann, J. Sperhake, M. Litgehetmann et al. // Annals org. published. – 2020;0: 5 https://doi.org/10.7326/M20-2003Wichmann D. Autopsy Findings and Venous Thromboembolism in Patients With COVID-19 / D. Wichmann, J. Sperhake, M. Litgehetmann et al. // Annals org. published. – 2020;0: 5 https://doi.org/10.7326/M20-2003Varga S. Endothelial cell infection and endotheliitis in CoVID-19 / S. Varga, A.J. Flammer, P. Steiger et al. // The Lancet Polished online / – 2020 https://doi.org/10. 106/S0140-6736(20)30937-5Varga S. Endothelial cell infection and endotheliitis in CoVID-19 / S. Varga, A.J. Flammer, P. Steiger et al. // The Lancet Polished online / – 2020 https://doi.org/10. 106/S0140-6736(20)30937-5Shoenfeld Y. Corona (COVID-19) time musings: our involvement in COVID-19 pathogenesis, diagnosis, treatment and vaccine planning // Autoimmunity reviews article in press https:// doi.org/10.1016/j.autrev.2020.102538Shoenfeld Y. Corona (COVID-19) time musings: our involvement in COVID-19 pathogenesis, diagnosis, treatment and vaccine planning // Autoimmunity reviews article in press https:// doi.org/10.1016/j.autrev.2020.102538Временные методические рекомендации: профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19). Версия 6 (28.04.2020) // Министерство здравоохранения российской Федерации https://rosminzdrav.ru/system/attachments/attaches/000/050/122/original//28042020_МR_COVID-19_v6.pdfVremennye metodicheskie rekomendacii: profilaktika, diagnostika i lechenie novoj koronavirusnoj infekcii (COVID-19). Versiya 6 (28.04.2020) // Ministerstvo zdravoohraneniya rossijskoj Federacii https://rosminzdrav.ru/system/attachments/attaches/000/050/122/original//28042020_МR_COVID-19_v6.pdfLiu W. COVID-19: Attacks the 1-beta Chain of Hemoglobin and Captures the Porhyrin to Inhibit Heme Metabolism / W. Liu, H. Li // https://doi.org/10.26434/chemrxiv. 11938173.v8Liu W. COVID-19: Attacks the 1-beta Chain of Hemoglobin and Captures the Porhyrin to Inhibit Heme Metabolism / W. Liu, H. Li // https://doi.org/10.26434/chemrxiv.11938173.v8Amdahl M. Covid-19:Debunking the Hemoglobin Story // https:/medium.com/@amdahl/covid-19debunking-thehemoglobin-story-ce27773d1096Amdahl M. Covid-19:Debunking the Hemoglobin Story // https:/medium.com/@amdahl/covid-19debunking-thehemoglobin-story-ce27773d1096Baig A.M., Khalleed A., Ali U., Syeda H. Evidence of COVID-19 virus targeting the CNS: tissue distribution, host-virus interaction, and proposed neurotropic mechanisms / A.M. Baig, A. Khalleed, U. Ali, H. Syeda // ACS Chem. Neurosci. – 2020;11, 995-998Baig A.M., Khalleed A., Ali U., Syeda H. Evidence of COVID-19 virus targeting the CNS: tissue distribution, host-virus interaction, and proposed neurotropic mechanisms / A.M. Baig, A. Khalleed, U. Ali, H. Syeda // ACS Chem. Neurosci. – 2020;11, 995-998Wootton S.C. Viral infection in acute exacerbation of idiopathic pulmonary fibrosis / S.C. Wootton, D.S. Kim, Y. Kondoh, H.R. Collard et al. // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2011;183(12):1698-1702Wootton S.C. Viral infection in acute exacerbation of idiopathic pulmonary fibrosis / S.C. Wootton, D.S. Kim, Y. Kondoh, H.R. Collard et al. // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2011;183(12):1698-1702Xiao-Hong Y. Pathological evidence for residual SARSCoV-2 in pulmonary tissues of ready for discharge patient / Y. Xiao-Hong, H. Zhi-Cheng, L. Ting-Yuan et al. // Cell Research – 2020;0: 1-3 https://doi.org/10.1038./s41422-020-0318-5Xiao-Hong Y. Pathological evidence for residual SARSCoV-2 in pulmonary tissues of ready for discharge patient / Y. Xiao-Hong, H. Zhi-Cheng, L. Ting-Yuan et al. // Cell Research – 2020;0: 1-3 https://doi.org/10.1038./s41422-020-0318-5Драпкина, О.М. Covid-19: неотложные вопросы оценки заболеваемости, распространенности, летальности и смертности / О.М. Драпкина [и др.] // Профилактическая медицина. – 2020. – Т. 23, № 1. – С. 7–13 https://doi.org/10.17116/profmed2020230117Drapkina O.M., Samorodskaya I.V., Sivceva M.G. i dr. Covid-19: neotlozhnye voprosy ocenki zabolevaemosti, rasprostranennosti, letal’nosti i smertnosti / O.M. Drapkina, I.V. Samorodskaya, M.G. Sivceva i dr. // Profilakticheskaya medicina. – 2020. – T. 23, №1. – S. 7-13 https://doi.org/10.17116/profmed2020230117

The authors declare that there are no conflicts of interest present.