Prognostic value of senescence, lymphatic proliferation, and histology in post-COVID-19 interstitial lung disease

Abstract

Background

In a subset of patients, interstitial lung disease (ILD) sequelae following COVID-19 pneumonia persist beyond 6 months after hospital discharge. However, the underlying pathophysiological mechanisms remain poorly understood. This study aimed to evaluate the prognostic value of histopathological patterns, cellular senescence, and lymphatic proliferation in patients with post-COVID-19 ILD.

Methods

This prospective observational study of patients hospitalized at Vall d’Hebron University Hospital due to COVID-19 pneumonia and presenting respiratory symptoms, radiological alterations, and pulmonary function test impairment during the 3-month follow-up visit after discharge. Lung cryobiopsies were performed, and the histopathological findings and expression of senescence and lymphatic proliferation (P16 and D2-40) were analyzed.

Results

Between March 2020 and February 2021, 4332 patients were hospitalized at Vall d’Hebron University Hospital due to COVID-19 pneumonia, and 1403 were visited in the Respiratory Clinic 3 months after discharge. The first 66 patients presenting with respiratory symptoms, radiological alterations, and decreased pulmonary function tests during the post hospitalization follow-up underwent cryobiopsy for diagnostic purposes. Multivariate regression showed that Masson bodies in the 3-month cryobiopsy were related to a higher forced vital capacity at 6 months whereas higher expression of senescence and lymphatic proliferation markers, such as P-16 and D2-40, in the histological samples were related to decreased carbon monoxide transfer test values at 6 months.

Conclusion

Cellular senescence and lymphatic proliferation in lung tissue are associated with impaired gas exchange in mid-term follow-up, suggesting their potential as prognostic markers in post-COVID-19 ILD.

Resumen

Antecedentes

En un subgrupo de pacientes, la enfermedad pulmonar intersticial (EPID) secundaria a neumonía por COVID-19 puede manifestarse como una secuela persistente que se extiende más allá de los 6 meses posteriores al alta hospitalaria. Sin embargo, los mecanismos fisiopatológicos subyacentes continúan siendo poco conocidos. Este estudio tuvo como objetivo evaluar el valor pronóstico de los patrones histopatológicos, la senescencia celular y la proliferación linfática en los pacientes con EPI post-COVID-19.

Métodos

Estudio observacional prospectivo de pacientes hospitalizados en el Hospital Universitari Vall d’Hebron por neumonía COVID-19, que presentaban síntomas respiratorios, alteraciones radiológicas y deterioro en las pruebas de función pulmonar en la visita de seguimiento a los 3 meses del alta. Se realizaron criobiopsias pulmonares y se analizaron los hallazgos histopatológicos, así como la expresión de los marcadores de senescencia celular (P16) y proliferación linfática (D2-40).

Resultados

Entre marzo de 2020 y febrero de 2021, 4.332 pacientes fueron hospitalizados por neumonía COVID-19, y 1.403 fueron evaluados en la consulta de neumología a los 3 meses del alta. Los primeros 66 pacientes con síntomas respiratorios, alteraciones radiológicas y deterioro funcional se sometieron a criobiopsia pulmonar con fines diagnósticos. El análisis multivariado mostró que la presencia de cuerpos de Masson en la criobiopsia a los 3 meses se asoció con una mayor capacidad vital forzada (FVC) a los 6 meses. En cambio, una mayor expresión de los marcadores P-16 y D2-40 se relacionó con una menor capacidad de difusión del monóxido de carbono (DLCO) a los 6 meses.

Conclusión

La senescencia celular y la proliferación linfática en el tejido pulmonar se asocian con un deterioro del intercambio gaseoso en el seguimiento a medio plazo, lo que sugiere su potencial utilidad como marcadores pronósticos en la EPID post-COVID-19.