Understanding yellow fever-associated myocardial injury: an autopsy studyResearch in context
Fernando Rabioglio Giugni,
Vera Demarchi Aiello,
Caroline Silverio Faria,
Shahab Zaki Pour,
Marielton dos Passos Cunha,
Melina Valdo Giugni,
Henrique Trombini Pinesi,
Felipe Lourenço Ledesma,
Carolina Esteves Morais,
Yeh-Li Ho,
Jaques Sztajnbok,
Sandra de Morais Fernezlian,
Luiz Fernando Ferraz da Silva,
Thais Mauad,
Venâncio Avancini Ferreira Alves,
Paulo Hilário do Nascimento Saldiva,
Leila Antonangelo,
Marisa Dolhnikoff,
Amaro Nunes Duarte-Neto
Affiliations
Fernando Rabioglio Giugni
Departamento de Patologia, Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil; Instituto do Coração InCor, Hospital das Clínicas HCFMUSP, Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
Vera Demarchi Aiello
Instituto do Coração InCor, Hospital das Clínicas HCFMUSP, Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
Caroline Silverio Faria
Departamento de Patologia, Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
Shahab Zaki Pour
Laboratório de Evolução Molecular e Bioinformática, Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade de São Paulo, SP, Brazil
Marielton dos Passos Cunha
Laboratório de Evolução Molecular e Bioinformática, Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade de São Paulo, SP, Brazil
Melina Valdo Giugni
Instituto do Coração InCor, Hospital das Clínicas HCFMUSP, Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
Henrique Trombini Pinesi
Instituto do Coração InCor, Hospital das Clínicas HCFMUSP, Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
Felipe Lourenço Ledesma
Departamento de Patologia, Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
Carolina Esteves Morais
Departamento de Patologia, Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
Yeh-Li Ho
Departamento de Moléstias Infecciosas e Parasitárias, Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
Jaques Sztajnbok
Instituto de Infectologia Emílio Ribas, São Paulo, SP, Brazil
Sandra de Morais Fernezlian
Departamento de Patologia, Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
Luiz Fernando Ferraz da Silva
Departamento de Patologia, Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil; Serviço de Verificação de Óbitos da Capital (SVOC), Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
Thais Mauad
Departamento de Patologia, Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
Venâncio Avancini Ferreira Alves
Departamento de Patologia, Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
Paulo Hilário do Nascimento Saldiva
Departamento de Patologia, Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
Leila Antonangelo
Departamento de Patologia, Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
Marisa Dolhnikoff
Departamento de Patologia, Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
Amaro Nunes Duarte-Neto
Departamento de Patologia, Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil; Corresponding author. University of Sao Paulo Medical School, Av Dr Arnaldo, 455, sala 1161, São Paulo, SP, Brazil.
Summary: Background: Yellow fever (YF) is a viral hemorrhagic fever, endemic in parts of South America and Africa. There is scarce evidence about the pathogenesis of the myocardial injury. The objective of this study is to evaluate the cardiac pathology in fatal cases of YF. Methods: This retrospective autopsy study included cases from the São Paulo (Brazil) epidemic of 2017–2019. We reviewed medical records and performed cardiac tissue histopathological evaluation, electron microscopy, immunohistochemical assays, RT-qPCR for YF virus (YFV)-RNA, and proteomics analysis on inflammatory and endothelial biomarkers. Findings: Seventy-three confirmed YF cases with a median age of 48 (34–60) years were included. We observed myocardial fibrosis in 68 (93.2%) patients; cardiomyocyte hypertrophy in 68 (93.2%); endothelial alterations in 67 (91.8%); fiber necrosis in 50 (68.5%); viral myocarditis in 9 (12.3%); and secondary myocarditis in 5 (6.8%). Four out of five patients with 17DD vaccine-associated viscerotropic disease presented with myocarditis. The cardiac conduction system showed edema, hemorrhages and endothelial fibrinoid necrosis. Immunohistochemistry detected CD68-positive inflammatory interstitial cells and YFV antigens in endothelial and inflammatory cells. YFV-RNA was detected positive in 95.7% of the cardiac samples. The proteomics analysis demonstrated that YF patients had higher levels of multiple inflammatory and endothelial biomarkers in comparison to cardiovascular controls, and higher levels of interferon gamma-induced protein 10 (IP-10) in comparison to sepsis (p = 0.01) and cardiovascular controls (p < 0.001) in Dunn test. Interpretation: Myocardial injury is frequent in severe YF, due to multifactorial mechanisms, including direct YFV-mediated damage, endothelial cell injury, and inflammatory response, with a possible prominent role for IP-10. Funding: This study was funded by Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, Bill and Melinda Gates Foundation, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior.
