Abstract

Coronavirus infection caused by the SARS-CoV-2 virus is an extremely important and urgent problem of modern medicine. It spreads quickly, has a high probability of a severe course and a large number of critical complications in patients from the risk group. The presence of pathognomonic symptoms, one of which is the development of hypo– or anosmia, makes it possible to quickly differentiate coronavirus infection from other acute respiratory viral infections, that is, to isolate the patient on time and begin correct treatment, taking all possible risks into account. The aim is to identify the morphological features of olfactory structural elements in patients with coronavirus disease (COVID-19) for a better understanding of the mechanisms of olfactory disorders development in coronavirus infection. Materials and methods. The basis of the work is a retrospective analysis of autopsy material, namely the mucous membrane of the upper parts of the nasal cavity (olfactory epithelium) and olfactory bulbs of nine deceased (4 women and 5 men) aged from 53 to 79 years with a laboratory-confirmed diagnosis of COVID-19 and anosmia in anamnesis. We used standard hematoxylin and eosin staining and immunohistochemical reactions in accordance with the TermoScientific protocols (USA) with antibodies to neurospecific beta-III tubulin (clone TuJ-1) and RnDsystems protocols with antibodies to olfactory marker protein (OMP) and angiotensin converting enzyme (ACE-2). To compare the results, a control group of 9 deaths (3 women and 6 men) aged from 59 to 68 years with a laboratory-refuted diagnosis of COVID-19 was formed. The causes of death of these patients were complications of diabetes, coronary heart disease and cerebrovascular disorders of the ischemictype. Results. The average age of the deceased with a laboratory-confirmed diagnosis of COVID-19 and a history of anosmia and the control group was 64.67 ± 7.73 and 62.33 ± 6.48 years, respectively. The expression of olfactory marker protein (OMP) and neurospecific beta-III tubulin (clone TuJ-1) was partially positive (40.89 (25.00–52.00) and 42.44 (29.00–55.00) cells in the field of view at a magnification of 200×, respectively) in seven out of nine sections of the olfactory mucous membrane of deaths with a laboratory-confirmed diagnosis of COVID-19 and anosmia in anamnesis. The reaction with antibodies to angiotensin converting enzyme (ACE-2) was focally or subtotally absent (34.33 (14.00–49.00) cells in the field of view at 200× magnification). There was expression of these three markers in control sections of the olfactory mucosa of a deceased with a laboratory excluded diagnosis of COVID-19 and no symptoms of anosmia (Mann–Whitney test, P < 0.05). In sections of olfactory bulbs of patients with COVID-19 weak (Mann–Whitney test, P < 0.05) expression of receptors for angiotensin-converting enzyme (ACE-2) (26.78 (15.00–39.00) cells in field of view at a magnification of 200×) was revealed in contrast to control sections (100.56 (94.00–107.00) cells in the field of view at a magnification of 200×). Conclusions. The development of anosmia in SARS-CoV-2 coronavirus infection has specific features. This may be due to the primary destruction of cells expressing receptors for the angiotensin-converting enzyme (ACE-2-positive: sustentacular cells of the olfactory mucosa, neurons of the olfactory bulbs). Subsequent dysfunction of olfactory cells (OMP- and TuJ-1-positive) is also possible.

Highlights

  • A – концепція та дизайн дослідження; B – збір даних; C – аналіз та інтерпретація даних; D – написання статті; E – редагування статті; F – остаточне затвердження статті

  • The basis of the work is a retrospective analysis of autopsy material, namely the mucous membrane of the upper parts of the nasal cavity and olfactory bulbs of nine deceased (4 women and 5 men) aged

  • The development of anosmia in SARS-CoV-2 coronavirus infection has specific features. This may be due to the primary destruction of cells expressing receptors for the angiotensin-converting enzyme (ACE-2-positive: sustentacular cells of the olfactory mucosa, neurons of the olfactory bulbs)

Read more

Summary

Introduction

A – концепція та дизайн дослідження; B – збір даних; C – аналіз та інтерпретація даних; D – написання статті; E – редагування статті; F – остаточне затвердження статті. Здійснили ретроспективний аналіз аутопсійного матеріалу – слизової оболонки верхніх відділів носової порожнини (ольфакторного епітелію) та ольфакторних цибулин 9 померлих (4 жінки, 5 чоловіків) віком від 53 до 79 років з лабораторно підтвердженим діагнозом COVID-19 та аносмією в анамнезі. У семи з дев’яти зрізів ольфакторної слизової оболонки носової порожнини померлих із лабораторно підтвердженим діагнозом COVID-19 та аносмією в анамнезі експресія ольфакторного маркерного протеїну (OMP) та нейроспецифічного бета-III тубуліну (клон TuJ-1) частково позитивна (40,89 (25,00; 52,00) та 42,44 (29,00;55,00) клітини в полі зору відповідно при збільшенні 200×); а реакція з антитілами до ангіотензинперетворювального ензиму (ACE-2) вогнищево або субтотально відсутня (34,33 (14,00; 49,00) клітини в полі зору при збільшенні 200×). У контрольних зрізах ольфакторної слизової оболонки носової порожнини померлих із лабораторно спростованим діагнозом COVID-19 та відсутністю симптомів аносмії (тест Манна–Вітні, р < 0,05) виявлена експресія цих трьох маркерів. У зрізах ольфакторних цибулин хворих на COVID-19 визначили слабку (тест Манна–Вітні, р < 0,05) експресію рецепторів до ангіотензинперетворювального ензиму (ACE-2) (26,78 (15,00; 39,00) клітини в полі зору при збільшенні 200×) на відміну від контрольних зрізів (100,56 (94,00; 107,00) клітини в полі зору при збільшенні 200×)

Methods
Results
Conclusion

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.