SARS-CoV-2 (COVID-19) Adhesion Site Protein Upregulation in Small Airways, Type 2 Pneumocytes, and Alveolar Macrophages of Smokers and COPD – Possible Implications for Interstitial Fibrosis
Notice bibliographique
Résumé
Background: Smokers and patients with COPD are highly susceptible to SARS-CoV-2 infection, leading to severe COVID-19. Methods: This cross-sectional study involved resected lung tissues from 16 patients with GOLD stage I or II COPD; of which 8 were current smokers COPD (COPD-CS), and 8 ex-smokers COPD (COPD-ES), 7 normal lung function smokers (NLFS), 9 patients with small airways disease (SAD), and 10 were never-smoking normal controls (NC). Immunostaining for ACE2, Furin, and TMPRSS2 was performed and analysed for percent expression in small airway epithelium (SAE) and counts for positively and negatively stained type 2 pneumocytes and alveolar macrophages (AMs) were done using Image ProPlus V7.0. Furthermore, primary small airway epithelial cells (pSAEC) were analysed by immunofluorescence after exposure to cigarette smoke extract (CSE). Results: ACE2, Furin, and TMPRSS2 expression significantly increased in SAE and type 2 pneumocytes in all the subjects (except Furin for NLFS) compared to NC (p < 0.001). Similar significance was observed for ACE2 positive AM (p < 0.002), except COPD-ES, which decreased in ACE2 positive AMs (p < 0.003). Total type 2 pneumocytes and AMs significantly increased in the pathological groups compared to NC (p < 0.01), except SAD (p = 0.08). However, AMs are significantly reduced in COPD-ES (p < 0.003). Significant changes were observed for tissue co-expression of Furin and TMPRSS2 with ACE2 in SAE, type 2 pneumocytes and AMs. These markers also negatively correlated with lung function parameters, such as FEV 1 /FVC % predicted, FEF25-75%, DLCO% predicted. A strong co-localisation and expression for ACE2 (p < 0.0001), Furin (p < 0.01), and TMPRSS2 (p < 0.0001) was observed in pSAEC treated with 1% CSE than controls. Discussion: The increased expression of ACE2, TMPRSS2 and Furin, in the SAE, type 2 pneumocytes and AMs of smokers and COPD are detrimental to lung function and proves that these patient groups could be more susceptible to severe COVID-19 infection. Increased type 2 pneumocytes suggest that these patients are vulnerable to developing post-COVID-19 interstitial pulmonary fibrosis or fibrosis in general. There could be a silently developing interstitial pathology in smokers and patients with COPD. This is the first comprehensive study to report such changes. Keywords: COVID-19, SARS-CoV-2, smoking, COPD, ACE2, type 2 pneumocytes, alveolar macrophages, epithelium
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
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