Charakterisierung Fibrose-assoziierter Pathways mittels Transkriptom-Analysen in humanen Lungengeweben bei ARDS und chronischen Verlaufsformen von Covid-19 im Vergleich zu ARDS und chronischen ILD-Formen anderer Genese

Hintergrund Pulmonale Beteiligungen bei Covid-19-Erkrankungen umfassen das Spektrum von asymptomatischen Verläufen bis hin zu schwersten akuten Lungenschädigungen im Sinne eines ARDS, aber auch in ihrer Ausprägung variable Long-Covid-Syndrom-Verläufe. Neben einer Hyperinflammation treten auch fibrosierende Lungenveränderungen auf, deren Pathogenese weiterhin nicht hinreichend verstanden wird. Das Ziel unserer Pilotstudie war die Charakterisierung von Fibrose-assoziierten Pathways bei Pat. mit Covid-19-ARDS und Long-Covid mit interstitieller Lungenbeteiligung (ILD) im Vergleich zu ILD anderer Genese.

Methoden In unserer Studie führten wir umfassende Transkriptom-Analysen zur RNA-Sequenzierung (TruSeq Stranded Total RNA Kit, Fa. Illumina) in 18 Formalin-fixierten, Paraffin-eingebetteten (FFPE) Lungenproben (Autopsie-/OP-Präparate, Lungenbiopsien) von Pat. mit Covid-19-ARDS+/-invasive Beatmung und Long-Covid-ILD durch. Als Kontrollen dienten 30 Proben bei non-COVID-ARDS, NSIP, COP, IPF und gesundem Lungengewebe. Die bioinformatischen Analysen/Qualitätssicherung erfolgten mittels der MultiQC-Plattform, die Validierung einzelner Gene mittels qPCR. Aktuell erfolgt eine abschließende biostatistische Analyse des detektierten Transkriptoms. Die zusätzlich erhobenen klinischen Parameter und immunhistochemischen Analysen stellten den klinisch-pathologischen Kontext her.

Ergebnisse Generell gestalteten sich die Transkriptom-Analysen an FFPE-Material wg. RNA-Denaturierung schwierig. Wie in der Heatmap exemplarisch in [Abb. 1] dargestellt, waren homologe wie auch signifikant unterschiedlich regulierte Gen-Expressionsmuster mit Bezug zu Fibrose-Pathways zwischen Covid-19- und non-Covid-ARDS bzw. zu COP und NSIP erkennbar.

Abb. 1  Heatmap mit exemplarischer Darstellung der Genexpressionsmuster in den Gruppen Covid- und non-Covid-ARDS sowie COP und NSIP

Diskussion Trotz der erwarteten methodischen Schwierigkeiten mit FFPE-Material, deuten unsere vorläufigen Transkriptom-Ergebnisse unterschiedliche Genexpressionsmuster zwischen den einzelnen Subgruppen an. Hieraus erwarten wir konkrete Anhaltspunkte für weitere molekularbiologische Analysen spezifischer Fibrose-Pathways in den genannten Krankheitsentitäten.

Publication History

Article published online:
09 March 2023