Патогенез и патоморфология поражения легких после COVID-19

Патогенез и патоморфология поражения легких после COVID-19

Автор: Яшин С.С., Федорина Т.А., Сердобольская Ю.В., Сергеева Е.В.

Журнал: Ульяновский медико-биологический журнал @medbio-ulsu

Рубрика: Обзоры

Статья в выпуске: 4, 2023 года.

Бесплатный доступ

В статье приводится описание основных патогенетических и патоморфологических аспектов возникновения и развития пневмофиброза у пациентов, перенесших новую коронавирусную инфекцию. Проанализированы публикации из научной электронной библиотеки eLibrary и базы данных Pub-med на русском и английском языках, находящиеся в открытом доступе. Ключевым аспектом патогенеза пневмофиброза видится активация фибробластов и миофибробластов, что в ответ на повреждение легочной паренхимы приводит к их пролиферации и дифференцировке и запускает каскад цитокиновых реакций. За регуляцию воспалительно-репаративного процесса в легких отвечают популяции T-хелперов, которые непосредственно или опосредованно запускают процесс ремоделирования легочной паренхимы в пользу фиброзного компонента. Роль цитокинов, по данным литературы, оценивается по-разному, и в настоящее время не существует единого мнения о их влиянии на процесс формирования пневмофиброза. Однако исследования, показывающие возможность профилактики и лечения фиброза антицитокиновыми препаратами, ставят во главу угла именно развитие цитокинового шторма. Факторы роста, особенно TGF, FGF, PDGF, однозначно являются важными не только в понимании патогенеза, но и в нахождении новых, перспективных точек терапевтического воздействия. По объективным причинам многие авторы воздерживаются от количественных оценок долгосрочных последствий. Противоречивы и данные о стойкости и возможностях регрессии постковидного пневмофиброза. Несмотря на широкую освещенность вопросов, связанных с патогенезом новой коронавирусной инфекции и развитием пневмофиброза при ней, многие молекулярные механизмы остаются скрытыми от исследователей, что однозначно открывает новые перспективы в диагностике, профилактике и лечении.

Еще

Пневмофиброз, covid-19, sars-cov-2, mers-cov, интерстициальные заболевания легких

Короткий адрес: https://sciup.org/14129335

IDR: 14129335   |   DOI: 10.34014/2227-1848-2023-4-6-20

Список литературы Патогенез и патоморфология поражения легких после COVID-19

  • McDonaldL.T. Healing after COVID-19: are survivors at risk for pulmonary fibrosis? Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2021; 320 (2): L257-L265. DOI: 10.1152/ajplung.00238.2020.
  • Wang M., Chang W., Zhang L., Zhang Y. Pyroptotic cell death in SARS-CoV-2 infection: revealing its roles during the immunopathogenesis of COVID-19. Int J Biol Sci. 2022; 18 (15): 5827-5848. DOI: 10.7150/ijbs.77561.
  • Valyaeva A.A., Zharikova A.A., Sheval E. V. SARS-CoV-2 cellular tropism and direct multiorgan failure in COVID-19 patients: Bioinformatic predictions, experimental observations, and open questions. Cell Biol Int. 2023; 47 (2): 308-326. DOI: 10.1002/cbin. 11928.
  • Giacomelli C., Piccarducci R., Marchetti L., Romei C., Martini C. Pulmonary fibrosis from molecular mechanisms to therapeutic interventions: lessons from post-COVID-19 patients. Biochem Pharmacol. 2021; 193: 114812. DOI: 10.1016/j.bcp.2021.114812.
  • Doane J.J., Hirsch K.S., Baldwin J.O., Wurfel M.M., Pipavath S.N., West T.E. Progressive Pulmonary Fibrosis After Non-Critical COVID-19: A Case Report. Am J Case Rep. 2021; 22: e933458. DOI: 10.12659/AJCR.933458.
  • Ojo A.S., Balogun S.A., Williams O.T., Ojo O.S. Pulmonary Fibrosis in COVID-19 Survivors: Predictive Factors and Risk Reduction Strategies. Pulm Med. 2020; 2020: 6175964. DOI: 10.1155/2020/6175964.
  • Wade H., Duan Q., Su Q. Interaction between Sars-CoV-2 structural proteins and host cellular receptors: From basic mechanisms to clinical perspectives. Adv Protein Chem Struct Biol. 2022; 132: 243-277. DOI: 10.1016/bs.apcsb.2022.05.010.
  • Bhat S., Rishi P., Chadha V.D. Understanding the epigenetic mechanisms in SARS CoV-2 infection and potential therapeutic approaches. Virus Res. 2022; 318: 198853. DOI: 10.1016/j.virusres.2022.198853.
  • Li X., Zhang Z., Wang Z., Gutierrez-Castrellon P., Shi H. Cell deaths: Involvement in the pathogenesis and intervention therapy of COVID-19. Signal Transduct Target Ther. 2022; 7 (1): 186. DOI: 10.1038/ s41392-022-01043-6.
  • Harne R., Williams B., Abdelal H.F.M., Baldwin S.L., Coler R.N. SARS-CoV-2 infection and immune responses. AIMS Microbiol. 2023; 9 (2): 245-276. DOI: 10.3934/microbiol.2023015.
  • Yim J., Lim H.H., Kwon Y. COVID-19 and pulmonary fibrosis: therapeutics in clinical trials, repurposing, and potential development. Arch Pharm Res. 2021; 44 (5): 499-513. DOI: 10.1007/s12272-021-01331-9.
  • Gong X., Khan A., Wani M.Y., Ahmad A., Duse A. COVID-19: A state of art on immunological responses, mutations, and treatment modalities in riposte. J Infect Public Health. 2023; 16 (2): 233-249. DOI: 10.1016/j.jiph.2022.12.019.
  • Chen X., Li H., Song H., Wang J., Zhang X., Han P., WangX. Meet changes with constancy: Defence, antagonism, recovery, and immunity roles of extracellular vesicles in confronting SARS-CoV-2. J Extra-cell Vesicles. 2022; 11 (12): e12288. DOI: 10.1002/jev2.12288.
  • Islamuddin M., Mustfa S.A., Ullah S.N.M.N., Omer U., Kato K., Parveen S. Innate Immune Response and Inflammasome Activation During SARS-CoV-2 Infection. Inflammation. 2022; 45 (5): 1849-1863. DOI: 10.1007/s10753-022-01651-y.
  • Murugan C., Ramamoorthy S., Kuppuswamy G., Murugan R.K., Sivalingam Y., Sundaramurthy A. COVID-19: A review of newly formed viral clades, pathophysiology, therapeutic strategies and current vaccination tasks. Int J Biol Macromol. 2021; 193 (Pt. B): 1165-1200. DOI: 10.1016/j.ijbi-omac.2021.10.144.
  • Purbey P.K., RoyK., Gupta S., PaulM.K. Mechanistic insight into the protective and pathogenic immune-responses against SARS-CoV-2. Mol Immunol. 2023; 156: 111-126. DOI: 10.1016/j.molimm.2023. 03.009.
  • John A.E., Joseph C., Jenkins G., Tatler A.L. COVID-19 and pulmonary fibrosis: A potential role for lung epithelial cells and fibroblasts. Immunol Rev. 2021; 302 (1): 228-240. DOI: 10.1111/imr.12977.
  • Guo X., Cao J., Cai J.P., Wu J., Huang J., Asthana P., Wong S.K.K., Ye Z.W., Gurung S., Zhang Y., Wang S., Wang Z., Ge X., Kwan H.Y., Lyu A., Chan K.M., Wong N., Huang J., Zhou Z., Bian Z.X., Yuan S., Wong H.L.X. Control of SARS-CoV-2 infection by MTl-MMP-mediated shedding of ACE2. Nat Commun. 2022; 13 (1): 7907. DOI: 10.1038/s41467-022-35590-x.
  • Oatis D., Simon-Repolski E., Balta C., Mihu A., Pieretti G., Alfano R., Peluso L., TrottaM.C., D'Amico M., HermeneanA. Cellular and Molecular Mechanism of Pulmonary Fibrosis Post-COVID-19: Focus on Ga-lectin-1, -3, -8, -9. Int J Mol Sci. 2022; 23 (15): 8210. DOI: 10.3390/ijms23158210.
  • Lin J., Law R., Korosec C.S., Zhou C., Koh W.H., Ghaemi M.S., Samaan P., Ooi H.K., Matveev V., Yue F., Gingras A.C., Estacio A., Buchholz M., Cheatley P.L., Mohammadi A., Kaul R., Pavinski K., Mubareka S., McGeerA.J., Leis J.A., Heffernan J.M., OstrowskiM. Longitudinal Assessment of SARS-CoV-2-Specific T Cell Cytokine-Producing Responses for 1 Year Reveals Persistence of Multicytokine Proliferative Responses, with Greater Immunity Associated with Disease Severity [published correction appears in J Virol. 2023 28; 97 (2): e0008023]. J Virol. 2022; 96 (13): e0050922. DOI: 10.1128/jvi.00509-22.
  • SilvaM.J.A., Ribeiro L.R., Lima K.V.B., Lima L.N.G.C. Adaptive immunity to SARS-CoV-2 infection: A systematic review. Front Immunol. 2022; 13: 1001198. DOI: 10.3389/fimmu.2022.1001198.
  • Чернявская О.А., Осипов А.В. Патогенетические основы применения антифибротической терапии бовгиалуронидазы азоксимером у больных новой коронавирусной инфекцией COVID-19. Медицинский совет. 2021; (12): 154-160. DOI: 10.21518/2079-701X-2021-12-154-160.
  • Ramírez-Martínez G., Jiménez-Alvarez L.A., Cruz-Lagunas A., Ignacio-Cortés S., Gómez-García I.A., Rodríguez-Reyna T.S., Choreño-Parra J.A., Zúñiga J. Possible Role of Matrix Metalloproteinases and TGF-ß in COVID-19 Severity and Sequelae. J Interferon Cytokine Res. 2022; 42 (8): 352-368. DOI: 10.1089/jir.2021.0222.
  • Chiou W. C., Huang G.J., Chang T. Y., Hsia T.L., Yu H. Y., Lo J.M., Fu P.K., Huang C. Ovatodiolide inhibits SARS-CoV-2 replication and ameliorates pulmonary fibrosis through suppression of the TGF-ß/TßRs signaling pathway. Biomed Pharmacother. 2023; 161: 114481. DOI: 10.1016/j.biopha.2023.114481.
  • Baker D., Forte E., Pryce G., Kang A.S., James L.K., Giovannoni G., Schmierer K. The impact of sphin-gosine-1-phosphate receptor modulators on COVID-19 and SARS-CoV-2 vaccination. Mult Scler Relat Disord. 2023; 69: 104425. DOI: 10.1016/j.msard.2022.104425.
  • Vaz de Paula C.B., Nagashima S., Liberalesso V., Collete M., da Silva F.P. G., Oricil A. G. G., Barbosa G.S., da Silva G.V.C., Wiedmer D.B., da Silva Dezidério F., Noronha L. COVID-19: Immunohistochemical Analysis of TGF-ß Signaling Pathways in Pulmonary Fibrosis. Int J Mol Sci. 2021; 23 (1): 168. DOI: 10.3390/ijms23010168.
  • Cavallieri F., Sellner J., Zedde M., Moro E. Neurologic complications of coronavirus and other respiratory viral infections. Handb Clin Neurol. 2022; 189: 331-358. DOI: 10.1016/B978-0-323-91532-8.00004-5.
  • Tran S., Ksajikian A., Overbey J., Li P., Li Y. Pathophysiology of Pulmonary Fibrosis in the Context of COVID-19 and Implications for Treatment: A Narrative Review. Cells. 2022; 11 (16): 2489. DOI: 10.3390/cells11162489.
  • Kato T., Asakura T., Edwards C.E., Dang H., Mikami Y., Okuda K., Chen G., Sun L., Gilmore R.C., Hawkins P., De la Cruz G., Cooley M.R., Bailey A.B., Hewitt S.M., Chertow D.S., Borczuk A.C., Salvato-re S., Martinez F.J., Thorne L.B., Askin F.B., Ehre C., Randell S.H., O'Neal W.K., Baric R.S., Boucher R. C. Prevalence and Mechanisms of Mucus Accumulation in COVID-19 Lung Disease. Am J Respir Crit Care Med. 2022; 206 (11): 1336-1352. DOI: 10.1164/rccm.202111-2606OC.
  • Воробьева О.В., Романова Л.П. Изменения органов после инфицирования SARS-CoV-2 у пациентки с системной склеродермией по данным аутопсии. Современная ревматология. 2022; 16 (2): 69-73. DOI: 10.14412/1996-7012-2022-2-69-73.
  • Zhang C., Wu Z., Li J.W., Tan K., Yang W., Zhao H., Wang G. Q. Discharge may not be the end of treatment: Pay attention to pulmonary fibrosis caused by severe COVID-19. J Med Virol. 2021; 93 (3): 13781386. DOI: 10.1002/jmv.26634.
  • Лутфарахманов И.И., Сырчин Е.Ю., Миронов П.И., Гражданкин А.А., Здорик Н.А., Фаизова А.Р., Какаулин А.Г. Особенности течения ОРДС при тяжелой пневмонии, вызванной новым коронави-русом COVID-19. Медицинский вестник Башкортостана. 2020; 15 (3): 22-27.
  • Зайратьянц О.В., Малявин А.Г., СамсоноваМ.В., Черняев А.Л., Мишнев О.Д., Михалева Л.М., Круп-нов Н.М., Калинин Д.В. Патоморфологические изменения в легких при COVID-19: клинические и терапевтические параллели. Терапия. 2020; 6 (5): 35-46. DOI: 10.18565/therapy.2020.5.35-46.
  • Umemura Y., Mitsuyama Y., Minami K., Nishida T., Watanabe A., Okada N., Yamakawa K., Nochioka K., Fujimi S. Efficacy and safety of nintedanib for pulmonary fibrosis in severe pneumonia induced by COVID-19: An interventional study. Int J Infect Dis. 2021; 108: 454-460. DOI: 10.1016/j.ijid.2021.05.055.
  • Mylvaganam R.J., Bailey J.I., Sznajder J.I., Sala M.A. Recovering from a pandemic: pulmonary fibrosis after SARS-CoV-2 infection. Eur Respir Rev. 2021; 30 (162): 210194. DOI: 10.1183/16000617.0194-2021.
  • Родионов В.Э., Авдалян А.М., Коновалов Д.М., Борискин Н.В., Тюрин И.Н., Проценко Д.Н., Зайра-тьянц О.В., Филипенко М.Л., Оскорбин И.П., Корюков М.А. Особенности клеточного состава воспалительного инфильтрата в разные фазы диффузного альвеолярного повреждения легких при COVID-19. Архив патологии. 2022; 84 (3): 5-13. DOI: 10.17116/patol2022840315.
  • Rumende C.M. Pulmonary Fibrosis Caused by Severe COVID-19 Infection: Discharge May Not Be The End of Treatment. Acta Med Indones. 2021; 53 (2): 141-142.
  • Черноротов В.А., Гришин М.Н., Костенич В.С., Гришин М.М. Анализ компьютерной томографии легких при динамическом наблюдении больных вирусной пневмонией, вызванной COVID-19. Крымский терапевтический журнал. 2021; 3: 51-55.
  • Комиссарова К.В., Годзенко А.В., Румянцев Ю.И., Дорошенко Д.А., Гордеев И.Г., Аверков О.В., Ве-чорко В.И. Динамика КТ-картины у пациентов с критической степенью поражения легочной ткани, вызванной вирусом SARS-COV-2. REJR. 2022; 12 (2): 13-20. DOI: 10.21569/2222-7415-202212-2-13-20.
  • Huang W.J., TangX.X. Virus infection induced pulmonary fibrosis. J Transl Med. 2021; 19 (1): 496. DOI: 10.1186/s12967-021-03159-9.
  • Ryabkova V.A., Churilov L.P., Shoenfeld Y. Influenza infection, SARS, MERS and COVID-19: Cytokine storm - The common denominator and the lessons to be learned. Clin Immunol. 2021; 223: 108652. DOI: 10.1016/j.clim.2020.108652.
  • ArcangelettiM.C., D'AccoltiM., Maccari C., Soffritti I., Conto F., Chezzi C., Calderaro A., Ferri C., Ca-selli E. Impact of Human Cytomegalovirus and Human Herpesvirus 6 Infection on the Expression of Factors Associated with Cell Fibrosis and Apoptosis: Clues for Implication in Systemic Sclerosis Development. Int J Mol Sci. 2020; 21 (17): 6397. DOI: 10.3390/ijms21176397.
  • Gentile F., Aimo A., Forfori F., Catapano G., Clemente A., Cademartiri F., Emdin M., Giannoni A. COVID-19 and risk of pulmonary fibrosis: the importance of planning ahead. Eur J Prev Cardiol. 2020; 27 (13): 1442-1446. DOI: 10.1177/2047487320932695.
  • Бонцевич Р.А., Заева А.А., Гаврилов П.В. Случай ведения пациента с длительным персистирова-нием постковидного синдрома и наличием грубых интерстициальных изменений в легких. Актуальные проблемы медицины. 2022; 46 (1): 23-37. DOI: 10.52575/2687-0940-2023-46-1-23-37.
  • Авдеев С.Н., Трушенко Н.В. Антифибротическая терапия идиопатического легочного фиброза: соотношение эффективности и безопасности. Медицинский совет. 2018; 15: 131-136. DOI: 10.21518/ 2079-701X-2018-15-131-136.
  • Михайлова И.Н., Трещалина Е.М., Шубина И.Ж., Манина И.В., Киселевский М.В., Лукашев А.Н. Противоопухолевый ингибитор протеинтирозинкиназ иматиниб как потенциальный корректор пневмофиброза COVID-19. Успехи молекулярной онкологии. 2020; 7 (4): 20-28. DOI: 10.17650/ 2313-805X-2020-7-4-20-28.
  • Жестков А.В., Хамитов Р.Ф., Визель А.А., Золотов М.О. Фиброзные поражения легочной ткани: возможности лечения пациентов, перенесших COVID-19. Наука и инновации в медицине. 2022; 7 (2): 81-84. DOI: 10.35693/2500-1388-2022-7-2-81-84.
  • Rai D.K., Sharma P., Kumar R. Post COVID-19 pulmonary fibrosis. Is it real threat? Indian J Tuberc. 2021; 68 (3): 330-333. DOI: 10.1016/j.ijtb.2020.11.003.
  • Куликова Н.Г., Кончугова Т.В., Чхеидзе Т., Ткаченко А.С. Физиотерапия в реабилитации пациентов с интерстициальными поражениями легких после COVID-19. Russian Journal of Environmental and Rehabilitation Medicine. 2022; 2: 23-36.
  • Spagnolo P., Balestro E., Aliberti S., Cocconcelli E., Biondini D., Casa G.D., Sverzellati N., Maher T.M. Pulmonary fibrosis secondary to COVID-19: a call to arms? Lancet Respir Med. 2020; 8 (8): 750-752. DOI: 10.1016/S2213-2600(20)30222-8.
  • Землянская О.А., Курилина Э.В., Панченко Е.П. Перенесенный COVID-19 и возможность проведения транскатетерного протезирования аортального клапана у больного с тяжелым аортальным стенозом (разбор клинического случая). Атеротромбоз. 2021; 11 (2): 122-134. DOI: 10.21518/23071109-2021-11-2-122-134.
  • Yang J., Zheng Y., Gou X., Pu K., Chen Z., Guo Q., Ji R., Wang H., Wang Y., Zhou Y. Prevalence of comorbidities and its effects in patients infected with SARS-CoV-2: a systematic review and meta-analysis. Int J Infect Dis. 2020; 94: 91-95. DOI: 10.1016/j.ijid.2020.03.017.
  • Tanni S.E., Fabro A.T., de Albuquerque A., Ferreira E.V.M., Verrastro C.G.Y., Sawamura M.V.Y., Ri-beiro S.M., Baldi B.G. Pulmonary fibrosis secondary to COVID-19: a narrative review. Expert Rev Respir Med. 2021; 15 (6): 791-803. DOI: 10.1080/17476348.2021.1916472.
  • Pannone G., Caponio V.C.A., De Stefano I.S., Ramunno M.A., Meccariello M., Agostinone A., Pedicil-lo M.C., Troiano G., Zhurakivska K., Cassano T., Bizzoca M.E., Papagerakis S., Buonaguro F.M., Adva-ni S., Muzio L.L. Lung histopathological findings in COVID-19 disease - a systematic review. Infect Agent Cancer. 2021; 16 (1): 34. DOI: 10.1186/s13027-021-00369-0.
  • Susanto A.D., Triyoga P.A., Isbaniah F., Fairuz A., Cendikiawan H., Zaron F., Aryanti I., Irbah S.N., HidayatM. Lung Fibrosis Sequelae After Recovery from COVID-19 Infection. J Infect Dev Ctries. 2021; 15 (3): 360-365. DOI: 10.3855/jidc.13686.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp