2226-5988 2686-6749 Клиническая и экспериментальная морфология Clinical and Experimental Morphology ООО "Группа МДВ" 10.31088/cem2024.13.1.5-13 Особенности поражения легких при коинфекции ВИЧ/SARS-CoV-2 у пациентов с разной степенью иммунодефицита Features of lung lesions in HIV/SARS-CoV-2 coinfection in patients with varying degrees of immunodeficiency Мозгалева Наталья Владимировна Мозгалева Наталья Владимировна Mozgaleva Natalia V. mozgalevanv@yandex.ru 0000-0002-4416-6884 Пархоменко Юрий Георгиевич Пархоменко Юрий Георгиевич Parkhomenko Yury G. 0000-0001-9857-3402 Черняев Андрей Львович Черняев Андрей Львович Chernyaev Andrey L. 0000-0003-0973-9250 Самсонова Мария Викторовна Самсонова Мария Викторовна Samsonova Maria V. 0000-0001-8170-1260 Ведяпин Павел Александрович Ведяпин Павел Александрович Vedyapin Pavel A. 0000-0002-4194-0272 Глухоедова Наталия Владимировна Глухоедова Наталия Владимировна Glukhoedova Natalia V. 0000-0003-2414-6103 Жиленкова Александра Сергеевна Жиленкова Александра Сергеевна Zhilenkova Aleksandra S. 0000-0001-8139-4061 Цыганова Елена Валерьевна Цыганова Елена Валерьевна Tsyganova Elena V. 0000-0002-3410-2510 Тишкевич Олег Александрович Тишкевич Олег Александрович Tishkevich Oleg A. 0000-0002-0789-7709 Мазус Алексей Израилевич Мазус Алексей Израилевич Mazus Alexey I. 0000-0003-2581-1443 ГБУЗ Инфекционная клиническая больница № 2 Департамента здравоохранения города Москвы (Москва, Россия) Infectious Deseases Hospital No. 2 (Moscow, Russia) ГБУЗ Инфекционная клиническая больница № 2 Департамента здравоохранения города Москвы; Научно-исследовательский институт морфологии человека имени академика А.П. Авцына ФГБНУ «Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского» (Москва, Россия) Infectious Deseases Hospital No. 2; Avtsyn Research Institute of Human Morphology of FSBSI “Petrovsky National Research Centre of Surgery” (Moscow, Russia) ФГАОУ ВО Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова Минздрава России; ФГБУ Научно-исследовательский институт пульмонологии ФМБА России; Научно-исследовательский институт морфологии человека имени академика А.П. Авцына ФГБНУ «Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского» (Москва, Россия) Pirogov Russian National Research Medical University; Pulmonology Scientific Research Institute under Federal Medical and Biological Agency of Russian Federation; Avtsyn Research Institute of Human Morphology of FSBSI “Petrovsky National Research Centre of Surgery” (Moscow, Russia) ФГБУ Научно-исследовательский институт пульмонологии ФМБА России; ГБУЗ Московский клинический научно-практический центр имени А.С. Логинова Департамента здравоохранения города Москвы (Москва, Россия) Pulmonology Scientific Research Institute under Federal Medical and Biological Agency of Russian Federation; The Loginov Moscow Clinical Scientific Center (Moscow, Russia) Московский городской центр профилактики и борьбы со СПИДом Департамента здравоохранения города Москвы (Москва, Россия) Moscow Centre for HIV/AIDS Prevention and Treatment (Moscow, Russia) 30 03 2024 2024 13 1 5 13 07 04 2023 20 06 2023 05 06 2023

Введение. Развитие глобального пандемического процесса COVID-19 в условиях продолжающейся пандемии ВИЧ-инфекции поставило перед исследователями вопрос особенностей коинфекции SARS-CoV-2 и ВИЧ. В настоящем исследовании представлены морфологические изменения легочной ткани при коинфекции ВИЧ/SARS-CoV-2 у пациентов с разной степенью сохранности иммунного статуса. Материалы и методы. В исследование включены шесть умерших ВИЧ-инфицированных пациентов с клиническим диагнозом «COVID-19», подтвержденным посмертно выявлением РНК SARS-CoV-2 в аутопсийных образцах легких методом полимеразной цепной реакции. Среди умерших три пациента с впервые выявленной ВИЧ-инфекцией и три пациента с контролируемой ВИЧ-инфекцией, получавших эффективную антиретровирусную терапию, и относительно сохранным иммунным статусом (CD4+ более 200 кл/мкл), без оппортунистических инфекционных заболеваний. При гистологическом исследовании было использовано гистохимическое окрашивание по ван Гизону, Грокотту, Цилю–Нильсену. ШИК-реакцию, иммуногистохимическое (ИГХ) исследование проводили с использованием антител против нуклеокапсида SARS-CoV-2 и цитомегаловируса. Результаты. Макроскопическая картина во всех случаях характеризовалась снижением воздушности и уплотнением легочной ткани. Микроскопически поражение легких у пациентов с впервые выявленной ВИЧ-инфекцией было представлено картиной диффузного альвеолярного повреждения (ДАП) в сочетании с пневмоцистной пневмонией и цитомегаловирусной инфекцией. При ИГХ исследовании в легочной ткани этих умерших выявлена экспрессия нуклеокапсида SARS-CoV-2 в гиалиновых мембранах и альвеолоцитах. У пациентов с контролируемой ВИЧ-инфекцией зафиксированы проявления различных фаз ДАП и/или синдрома диссеминированного внутрисосудистого свертывания (ДВС-синдром) с преимущественным распределением SARS-CoV-2 при ИГХ исследовании в макрофагах и внутри сосудов. Заключение. Поражение легких при глубоком ВИЧ-ассоциированном иммунодефиците определялось совокупностью прямого цитопатического действия коронавируса и патогенов-оппортунистов. При контролируемой ВИЧ-инфекции и относительно сохранном иммунном статусе сохраняются помимо прямого возможности иммуноопосредованного действия SARS-CoV-2 на легочную ткань с исходом в диффузное альвеолярное повреждение, что по морфологической картине сопоставимо с ВИЧ-негативными наблюдениями.

Introduction.The development of the COVID-19 pandemic along with the ongoing pandemic of HIV infection has raised the question of how these two diseases interact. This study examines morphological changes that occur in lung tissue during HIV/SARS-CoV-2 coinfection in patients with varying levels of immune status. Materials and methods. The study included 6 deceased HIV-infected patients who had a clinical diagnosis of COVID-19, which was confirmed postmortem by the detection of SARS-CoV-2 RNA in lung samples obtained during biopsy using polymerase chain reaction. Three patients were with newly diagnosed HIV infection; three patients had a relatively intact immune status (CD4+ more than 200 cells/μl) and no opportunistic infection and received effective antiretroviral therapy. To perform histologic examination, we used histochemical stains by Van Gieson, Grocott, Ziehl-Neelsen, PAS reaction as well as immunohistochemistry (IHC) with antibodies against SARS-CoV-2 nucleocapsid and cytomegalovirus. Results. The macroscopic picture in all cases was characterized by a decreased airiness and compaction of the lung tissue. Microscopically, patients with newly diagnosed HIV demonstrated diffuse alveolar damage (DAD) with pneumocystis pneumonia and cytomegalovirus infection. Nucleocapsid of SARS-CoV-2 was revealed in hyaline membranes and alveolar cells. In patients with controlled HIV, we detected manifestations of various phases of DAD and/or disseminated intravascular coagulation (DIC) syndrome with a predominant distribution of SARS-CoV-2 in macrophages and blood vessels. Conclusion. Lung damage in severe HIV-associated immunodeficiency was determined by the combination of direct cytopathic effect of coronavirus and opportunistic pathogens. In controlled HIV and relatively intact immune status, immune mediated action of SARS-CoV-2 could take place manifesting in diffuse alveolar damage and making the morphological picture comparable to that in HIV-negative patients.

 Ключевые слова COVID-19 ВИЧ-инфекция цитомегаловирус пневмоциста диффузное альвеолярное повреждение сочетанное поражение легких Keywords COVID-19 HIV cytomegalovirus pneumocystis diffuse alveolar damage combined lung damage Исследование выполнено в рамках государственного бюджетного финансирования. The study was carried out within the framework of state budget funding. Мазус А.И., Цыганова Е.В., Жиленкова А.С., Глухоедова Н.В., Гейне М.Д., Аникина Ю.А. и др. Иммунологические аспекты и особенности когорты умерших пациентов с коинфекцией ВИЧ/COVID-19. Журнал инфектологии. 2022;14(5):26–34. DOI: 10.22625/2072-6732-2022-14-5-26-34. azus AI, Tsyganova EV, Zhilenkova AS, Glukhoedova NV, Geyne MD, Anikina YA et al. Immunological aspects of the lethal HIV/COVID-19 coinfected cohort. Journal Infectology. 2022;14(5):26–34 (In Russ.). DOI: 10.22625/2072-6732-2022-14-5-26-34. Пархоменко Ю.Г., Черняев А.Л., Ведяпин П.А., Мозгалева Н.В., Омарова Ж.Р., Тишкевич О.А. и др. Изменения легких при сочетании ВИЧ-инфекции и COVID-19. Клиническая и экспериментальная морфология. 2022;11(2):71–77. DOI: 10.31088/CEM2022.11.2.71-77. rkhomenko YG, Chernyaev AL, Vedyapin PA, Mozgaleva NV, Omarova ZR, Tishkevich OA et al. Lung changes in a patient with combination of HIV infection and COVID-19. Clinical and experimental morphology. 2022;11(2):71–77 (In Russ.). DOI: 10.31088/CEM2022.11.2.71-77. Paces J, Strizova Z, Smrz D, Cerny J. COVID-19 and the immune system. Physiol Res. 2020;69(3):379–88. DOI: 10.33549/physiolres.934492. Shi Y, Wang Y, Shao C, Huang J, Gan J, Huang X et al. COVID-19 infection: the perspectives on immune responses. Cell Death Differ. 2020;27(5):1451–4. DOI: 10.1038/s41418-020-0530-3. Moon C. Fighting COVID-19 exhausts T cells. Nat Rev Immunol. 2020;20 (5):277. DOI: 10.1038/s41577-020-0304-7. Sette A, Crotty S. Adaptive immunity to SARS-CoV-2 and COVID-19. Cell. 2021;184(4):861–80. DOI: 10.1016/j.cell. 2021.01.007. Ryan FJ, Hope CM, Masavuli MG, Lynn MA, Mekonnen ZA, Yeow AEL et al. Long-term perturbation of the peripheral immune system months after SARS-CoV-2 infection. BMC Med. 2022;20(1):26. DOI: 10.1186/s12916-021-02228-6. Сомова Л.М., Коцюрбий Е.А., Дробот Е.И., Ляпун И.Н., Щелканов М.Ю. Клинико-морфологические проявления дисфункции иммунной системы при новой коронавирусной инфекции COVID-19. Клиническая и экспериментальная морфология. 2021;10(1):11–20. DOI: 10.31088/CEM2021.10.1.11-20. omova LM, Kotsyurbiy EA, Drobot EI, Lyapun IN, Shchelkanov MYu. Clinical and morphological manifestations of immune system dysfunction in new coronavirus infection (COVID-19). Clinical and experimental morphology. 2021;10(1):11–20 (In Russ.). DOI: 10.31088/CEM2021.10.1.11-20. Stein SR, Ramelli SC, Grazioli A, Chung JY, Singh M, Yinda CK et al. SARS-CoV-2 infection and persistence in the human body and brain at autopsy. Nature. 2022;612(7941):758–63. DOI: 10.1038/s41586-022-05542-y. Dao TL, Hoang VT, Gautret P. Recurrence of SARS-CoV-2 viral RNA in recovered COVID-19 patients: a narrative review. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2021;40(1):13–25. DOI: 10.1007/s10096-020-04088-z. Desimmie BA, Raru YY, Awadh HM, He P, Teka S, Willenburg KS. Insights into SARS-CoV-2 persistence and its relevance. Viruses. 2021;13(6):1025. DOI: 10.3390/v13061025. Avanzato VA, Matson MJ, Seifert SN, Pryce R, Williamson BN, Anzick SL et al. Case study: prolonged infectious SARS-CoV-2 shedding from an asymptomatic immunocompromised individual with cancer. Cell. 2020;183(7):1901–12.e9. DOI: 10.1016/j.cell. 2020.10.049. Zhang L, Richards A, Barrasa MI, Hughes SH, Young RA, Jaenisch R. Reverse-transcribed SARS-CoV-2 RNA can integrate into the genome of cultured human cells and can be expressed in patient-derived tissues. Proc Natl Acad Sci USA. 2021;118(21):e2105968118. DOI: 10.1073/pnas. 2105968118. Smits N, Rasmussen J, Bodea GO, Amarilla AA, Gerdes P, Sanchez-Luque FJ et al. No evidence of human genome integration of SARS-CoV-2 found by long-read DNA sequencing. Cell Rep. 2021;36(7):109530. DOI: 10.1016/j.celrep.2021.109530. Самсонова М.В., Белоцерковская М.М., Черняев А.Л., Талалаев А.Г., Омарова Ж.Р., Лебедин Ю.С. Цитокиновый шторм при COVID-19: аутопсийное наблюдение. Практическая пульмонология. 2021;3:33–39. DOI: 10.24412/2409-6636-2021-12422. amsonova MV, Belocerkovskaya MM, Chernyaev AL, Tala laev AG, Omarova ZhR, Lebedin YS. Cytokine storm associated with COVID-19: the autopsy case. Prakticheskaya pulmonologiya = Practical pulmonology. 2021;3:33–39 (In Russ.). DOI: 10.24412/2409-6636-2021-12422. Valdebenito S, Bessis S, Annane D, Lorin de la Grandmaison G, Cramer-Bordé E, Prideaux B et al. COVID-19 lung pathogenesis in SARS-CoV-2 autopsy cases. Front Immunol. 2021;12: 735922. DOI: 10.3389/fimmu.2021.735922. Huang C, Wang Y, Li X, Ren L, Zhao J, Hu Y et al. Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China. Lancet. 2020;395(10223):497–506. DOI: 10.1016/S0140-6736(20)30183-5. Mehta P, McAuley DF, Brown M, Sanchez E, Tattersall RS, Manson JJ. COVID-19: consider cytokine storm syndromes and immunosuppression. Lancet. 2020;395(10229):1033–4. DOI: 10.1016/S0140-6736(20)30628-0. Zanza C, Romenskaya T, Manetti AC, Franceschi F, La Russa R, Bertozzi G et al. Cytokine storm in COVID-19: immunopathogenesis and therapy. Medicina (Kaunas). 2022;58(2):114. DOI: 10.3390/medicina58020144. Тодоров C.С., Казьмин А.С., Дерибас В.Ю., Тодоров С.С. (мл.). Патологическая анатомия поражения сосудов легких при COVID-19. Клиническая и экспериментальная морфология. 2022;11(2):6–12. DOI: 10.31088/CEM2022.11.2.6-12. odorov SS, Kazmin AS, Deribas VYu, Todorov S.S. (Jr.).Pathological anatomy of lung vessels in COVID-19. Clinical and experimental morphology. 2022;11(2):6–12 (In Russ.). DOI: 10.31088/CEM2022.11.2.6-12.