ОТДАЛЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ЛЕЧЕНИЯ БОЛЬНЫХ САРКОМАМИ КОСТЕЙ С УЧЕТОМ СОДЕРЖАНИЯ МЕТАЛЛОПРОТЕИНАЗ В СЫВОРОТКЕ КРОВИ

Background: Bone sarcomas are extremely malignant prone to rapid hematogenic metastasing. Evaluation of biological marker expression by the tumor is important not only for the search of new potential chemotherapy targets, but for the assessment of the disease prognosis.Aim: A comparative evaluation of matrix metalloproteinases (MMP)-2, -7, -9 and tissue inhibitor of metalloproteinase-1 (TIMP-1) in the serum of patients with primary bone tumors and in healthy people to identify their potential association with the histological characteristics of the tumor and the disease prognosis.Materials and methods: A comparative study of serum MMP-2, -7, -9, and TIMP-1 levels was performed in 54 patients with primary bone tumors (malignant, 45 patients, including central osteosarcoma in 21, periosteal osteosarcoma in 4, Ewing's sarcoma in 11, primary chondrosarcoma in 6, undifferentiated pleomorphic sarcoma in 3, and borderline giant cell tumors in 9) and in 26 healthy individuals with the use of the immunoenzyme technique (Biosource, USA, for TIMP-1 and RD, USA, for MMP-2, -7, and -9). Results: The TIMP-1 levels in the serum of patients with central and periosteal osteosarcomas were significantly higher than in the serum of healthy controls (р = 0.038 and p = 0.007, respectively). The MMP-9 levels in patients with bone malignancies were significantly lower than that in the normal controls (p 0.05). There was a positive correlation between serum TIMP-1 and MMP-9 levels in patients with central, periosteal and Ewing's sarcomas (r = 0.37, p = 0.024). No significant differences in the 5-year survival rates related to serum TIMP-1, MMP-2, -7, -9 levels were found in patients with bone sarcomas. However, in those with osteosarcoma and serum MMP-2 160 ng/ml, the overall 5-year survival rate was 1.6-fold higher than in those with lower MMP-2 levels, and in those with ММP-9 levels 377 ng/ml, the 5-year survival rate was 1.4-fold higher than in patients with ММP- 9 377 ng/ml. The worst 5-year survival (33%) was found in the patients with serum ММP-2 levels of less than 160 ng/ml and ММP-9 of more than 377 ng/ml. Conclusion: The results obtain suggest that the expression of MMP-2, MMP-9 and TIMP-1 could be associated with pathophysiological changes related to growth and metastatic process of bone sarcomas and osteosarcoma, in particular. This area could be an object for further studies on levels of these biomarkers and their prognostic value in bone malignancies.Актуальность. Саркомы костей – чрезвычайно злокачественные опухоли, склонные к быстрому гематогенному метастазированию. Изучение экспрессии опухолями биологически активных веществ актуально не только для поиска новых потенциальных мишеней химиотерапии, но и в оценке прогноза заболевания.Цель – сравнительное изучение содержания матриксных металлопротеиназ (ММП)-2, -7, -9 и их тканевого ингибитора ТИМП-1 в сыворотке крови больных первичными злокачественными новообразованиями костей и практически здоровых людей для выявления их возможной взаимосвязи с гистологическим строением опухоли и прогнозом заболевания.Материал и методы. Проведено сравнительное изучение содержания ММП-2, -7, -9 и ТИМП-1 в сыворотке крови 54 больных первичными опухолями костей (злокачественные опухоли отмечены у 45 пациентов: типичная остеосаркома (n = 21), периостальная остеосаркома (n = 4), саркома Юинга (n = 11), первичная хондросаркома (n = 6), недифференцированная плеоморфная саркома (n = 3); пограничные – гигантоклеточная опухоль кости – у 9) и 26 условно здоровых людей иммуноферментным методом с помощью реактивов “Biosource” (США) для ТИМП-1 и “RD” (США) для ММП-2, ММП-7, ММП-9.Результаты. Уровни ТИМП-1 при типичной остеосаркоме и периостальной остеосаркоме были достоверно выше, чем у практически здоровых людей (р = 0,038 и p = 0,007 соответственно). Содержание ММП-9 при злокачественных опухолях костей было достоверно ниже, чем у практически здоровых людей (p 0,05). Выявлена прямая корреляция между содержанием ТИМП-1 и ММП-9 в сыворотке крови при типичной остеосаркоме, периостальной остеосаркоме и саркоме Юинга (r = 0,37, p = 0,024). Достоверных различий в показателях общей 5-летней выживаемости при саркомах костей, в частности, при остеосаркоме, с учетом содержания ТИМП-1 и ММП-2, -7, -9 в сыворотке крови не выявлено. Однако при остеосаркоме общая 5-летняя выживаемость при содержании ММП-2 160 нг/мл в сыворотке крови была в 1,6 раза выше, чем при более низких значениях ММП-2, а при ММП-9 377 нг/мл – в 1,4 раза выше, чем при ММП-9 377 нг/мл. Минимальные показатели общей 5-летней выживаемости (33%) выявлены у пациентов с уровнями протеиназ ММП-2 160 нг/мл и ММП-9 377 нг/мл.Заключение. Полученные данные позволяют предположить, что экспрессия ММП-2, ММП-9 и ТИМП-1 может иметь связь с патогенетическими изменениями, связанными с ростом и метастазированием сарком костей, в частности, остеосаркомы, и может служить предметом дальнейших исследований по определению уровней этих показателей и их значения в прогнозе злокачественных новообразований костей

Brain morphological changes in covid-19

The aim of the study was to identify the pathomorphology of brain damage in patients who died of COVID-19. Material and methods. Autopsy reports and autopsy brain material of 17 deceased patients with pre-mortem confirmed COVID-19 infection were analyzed. Fatal cases in which COVID-19 was the major cause of death were included in the study. Five people were diagnosed with cerebral infarction. Organ samples were taken for histological examination during autopsy. Sections were stained with hematoxylin and eosin and by Nissl to assess brain histopathology. To study the vascular basal membranes the PAS reaction was used, to detect fibrin in vessels phosphotungstic acid-hematoxylin (PTAH) staining was used, to determine DNA in nuclei sections were stained according to Feulgen, to detect RNA in neuronal nuclei and cytoplasm sections were stained with methyl green-pyronin. Immunohistochemical study of a neuronal marker, nuclear protein NeuN, was performed to assess neuronal damage. Results. The signs of neuronal damage found in patients who died of COVID-19 included nonspecific changes of nerve cells (acute swelling, retrograde degeneration, karyolysis and cytolysis, ‘ghost' cells, neuronophagia and satellitosis) and signs of circulatory disorders (perivascular and pericellular edema, diapedesis, congested and engorged microvasculature). Conclusion. Brain histopathological data indicate damage to the central nervous system in COVID-19 patients. Ischemic stroke in patients with COVID-19 is mostly caused by a combination of hypoxia resulting from respiratory failure and individual risk factors, including cerebrovascular atherosclerosis and hypertension. © 2021, V.A. Negovsky Research Institute of General Reanimatology. All rights reserved

КЛИНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СЫВОРОТОЧНЫХ УРОВНЕЙ ИНТЕРЛЕЙКИНА-16 И ФАКТОРА РОСТА ЭНДОТЕЛИЯ СОСУДОВ С УЧЕТОМ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НОВООБРАЗОВАНИЙ И ОТДАЛЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ЛЕЧЕНИЯ БОЛЬНЫХ ОПУХОЛЯМИ КОСТЕЙ

Background: The progress in cancer treatment, including bone malignancies, is associated with advances in molecular biology. Based on the results of a  number of studies, treatment of bone sarcomas have been expanded with targeted therapy that uses drugs with targeted actions, including anti-angiogenic and bevacizumab, in particular. It inhibits the binding of a key activator of neoangiogenesis, vascular endothelial growth factor (VEGF), with its receptors type 1 and 2 (Flt-1 and KDR) on the surface of endothelial cells, which results in a  decrease in vascularization and in inhibition of tumor growth. Beyond VEGF, other activators of neoangiogenesis have been identified, such as interleukin 16 (IL-16). Aim: To compare baseline serum IL-16 and VEGF in patients with malignant, borderline and benign bone tumors. Materials and methods: Serum IL-16 and VEGF levels was compared in 138 patients with primary bone tumors: benign (n=10); borderline (giant cell bone, n=22); malignant (n=106), aged 14 to 50 years, by immunoenzyme assay (Biosource, USA for IL-16 and RD, USA for VEGF) before any specific treatment. Bone malignancies were identified as osteosarcoma (n=45, among them 35  typical, 6 parosteal, and 4 periosteal), chondrosarcoma (n=24), Ewing sarcoma (n=27), and undifferentiated pleomorphic sarcoma (n=7) and chordoma (n=3). Results: The rate of IL-16 identification in the serum of bone tumors patients was 93%, with no significant differences depending on the histological structure of the tumor. No association between the size of primary tumors and IL-16 serum levels was found. Overall 3 and 5-year survival of patients with malignant bone tumors with IL-16 serum levels33 pg/mL was significantly lower than in those IL-16 levels of≤33 pg/mL. Overall 5-year survival in osteosarcoma patients with higher IL-16 serum levels 1.6-fold lower, in Ewing sarcoma patients, 1.7-fold lower, and in chondrosarcoma patients, 1.8-fold lower than that the patients with IL-16 levels of≤33 pg/mL. VEGF levels in bone sarcomas patients were significantly higher than in those with borderline and benign tumors, whereas statistical analysis did not find any significant difference in VEGF levels depending on the histological structure of the primary tumor. Maximal VEGF levels were found in periosteal osteosarcoma, minimal ones, in parosteal osteosarcoma. Overall 3 and 5-year survival of patients with bone malignancies and serum VEGF concentrations above the mean for the group ( 493 pg/mL) was higher than that in the patients with low VEGF levels. Similar results were obtained in osteosarcoma, whereas in Ewing sarcoma and chondrosarcoma higher 3 and 5-year survival rates were observed in patients with serum VEGF levels below 493 pg/mL. Conclusion: These data suggest that IL-16 and VEGF expression could be associated with pathophysiological changes related to growth and metastatic process of bone sarcomas, and may be a subject for further studies to determine the levels of these biomarkers and their predictive value in bone malignancies.Актуальность. Прогресс в лечении онкологических заболеваний, включая злокачественные опухоли костей, связывают с  достижениями молекулярной биологии. На основании результатов ряда исследований в  лечении сарком костей стали использовать препараты целенаправленного действия (таргетная терапия), в  том числе антиангиогенные, в  частности бевацизумаб. Он ингибирует связывание ключевого активатора неоангиогенеза фактора роста эндотелия сосудов (VEGF) с его рецепторами 1-го и 2-го типа (Flt-1 и KDR) на поверхности эндотелиальных клеток, что приводит к снижению васкуляризации и  угнетению роста опухоли. Наряду с  VEGF выделены другие активаторы неоангиогенеза, среди которых интерлейкин  16 (IL-16). Цель  – сравнительное изучение исходных уровней IL-16 и  VEGF в сыворотке крови больных злокачественными, пограничными и  доброкачественными новообразованиями костей. Материал и  методы. Иммуноферментным методом проведено сравнительное исследование содержания IL-16 (реактивы “Biosource”, США) и  VEGF (реактивы “RD”, США) в сыворотке крови 138 больных опухолями костей: доброкачественными (n=10), по- граничными – гигантоклеточная опухоль кости (n=22), злокачественными (n=106) в  возрасте от 14 до 50  лет до начала специфического лечения. Злокачественные новообразования были представлены остеосаркомой (n=45; типичная – в 35 наблюдениях, паростальная – 6, периостальная – 4), хондросаркомой (n=24), саркомой Юинга (n=27), недифференцированной плеоморфной саркомой (n=7) и хордомой (n=3). Результаты. Частота выявления IL-16 в сыворотке крови у 138 больных при новообразованиях костей составила 93%, достоверных различий в  уровнях IL-16 с  учетом гистологического строения опухоли не выявлено. Взаимосвязи между размером первичной опухоли и  содержанием IL-16 в сыворотке крови не обнаружено. Общая 3- и 5-летняя выживаемость больных злокачественными опухолями костей при содержании IL-16 в  сыворотке крови более 33 пг/мл была значительно ниже, чем у пациентов с  уровнями IL-16 33  пг/мл и  ниже. При остеосаркоме общая 5-летняя выживаемость среди пациентов с  высоким содержанием IL-16 в  сыворотке крови была в 1,6 раза, при саркоме Юинга в 1,7, при хондросаркоме в  1,8  раза ниже, чем у  пациентов с  содержанием IL-16 в  сыворотке крови 33  пг/мл и  менее. При саркомах костей уровни VEGF были значительно выше, чем при пограничных и  доброкачественных новообразованиях, статистический анализ не выявил достоверных различий в  уровнях VEGF с  учетом гистологического строения первичной опухоли. Максимальные показатели VEGF отмечены при периостальной остеосаркоме, минимальные  – при паростальной остеосаркоме. При содержании VEGF в сыворотке крови выше среднего по группе ( 493 пг/мл) общая 3- и 5-летняя выживаемость у  пациентов со злокачественными опухолями костей была выше, чем при низких уровнях этого показателя. Такие же результаты получены и  при остеосаркоме, тогда как при саркоме Юинга и  хондросаркоме высо- кие показатели 3- и 5-летней выживаемости отмечены у  пациентов с  содержанием VEGF в  сыворотке крови менее 493  пг/мл. Заключение. Полученные данные позволяют предположить, что экспрессия IL-16 и VEGF может иметь связь с патогенетическими изменениями, сопряженными с ростом и метастазированием сарком костей, и может служить предметом дальнейших исследований по определению уровня этих показателей и их значения в  прогнозе злокачественных новообразований костей.

The Role of Von Willebrand Factor in the Pathogenesis of Pulmonary Vascular Thrombosis in COVID-19

The increased plasma levels of von Willebrand factor (VWF) in patients with COVID-19 was reported in many studies, and its correlation with disease severity and mortality suggest its important role in the pathogenesis of thrombosis in COVID-19. We performed histological and im-munohistochemical studies of the lungs of 29 patients who died from COVID-19. We found a sig-nificant increase in the intensity of immunohistochemical reaction for VWF in the pulmonary vascular endothelium when the disease duration was more than 10 days. In the patients who had thrombotic complications, the VWF immunostaining in the pulmonary vascular endothelium was significantly more intense than in nonsurvivors without thrombotic complications. Duration of disease and thrombotic complications were found to be independent predictors of increased VWF im-munostaining in the endothelium of pulmonary vessels. We also revealed that bacterial pneumonia was associated with increased VWF staining intensity in pulmonary arterial, arteriolar, and venular endothelium, while lung ventilation was an independent predictor of increased VWF immunostain-ing in arterial endothelium. The results of the study demonstrated an important role of endothelial VWF in the pathogenesis of thrombus formation in COVID-19. © 2022 by the authors. Lcensee MDPI, Basel, Switzerland