Familial pulmonary fibrosis is a heterogeneous group of interstitial lung diseases of unknown cause that is associated with multiple pathologic subsets. Mutations in the surfactant protein C (SP-C) gene (SFTPC) are associated with familial desquamative and nonspecific interstitial pneumonitis. Genetic studies in familial usual interstitial pneumonitis have been inconclusive. Using a candidate gene approach, we found a heterozygous exon 5 + 128 T→A transversion of SFTPC in a large familial pulmonary fibrosis kindred, including adults with usual interstitial pneumonitis and children with cellular nonspecific interstitial pneumonitis. The mutation is predicted to substitute a glutamine for a conserved leucine residue and may hinder processing of SP-C precursor protein. SP-C precursor protein displayed aberrant subcellular localization by immunostaining. Electron microscopy of affected lung revealed alveolar type II cell atypia, with numerous abnormal lamellar bodies. Mouse lung epithelial cells transfected with the SFTPC mutation were notable for similar electron microscopy findings and for exaggerated cellular toxicity. We show that an SFTPC mutation segregates with the pulmonary fibrosis phenotype in this kindred and may cause type II cellular injury. The presence of two different pathologic diagnoses in affected relatives sharing this mutation indicates that in this kindred, these diseases may represent pleiotropic manifestations of the same central pathogenesis.

The pathology of respiratory syncytial virus (RSV) infection was evaluated 1 day after an outpatient diagnosis of RSV in a child who died in a motor vehicle accident. We then identified 11 children with bronchiolitis from the Vanderbilt University autopsy log between 1925 and 1959 who met criteria for possible RSV infection in the preintensivist era. Their tissue was re-embedded and evaluated by routine hematoxylin and eosin and PAS staining and immunostaining with RSV-specific antibodies. Tissue from three cases was immunostain-positive for RSV antigen and was examined in detail. Small bronchiole epithelium was circumferentially infected, but basal cells were spared. Both type 1 and 2 alveolar pneumocytes were also infected. Although, not possible for archival cases, tissue from the index case was evaluated by immunostaining with antibodies to define the cellular components of the inflammatory response. Inflammatory infiltrates were centered on bronchial and pulmonary arterioles and consisted of primarily CD69+ monocytes, CD3+ double-negative T cells, CD8+ T cells, and neutrophils. The neutrophil distribution was predominantly between arterioles and airways, while the mononuclear cell distribution was in both airways and lung parenchyma. Most inflammatory cells were concentrated submuscular to the airway, but many cells traversed the smooth muscle into the airway epithelium and lumen. Airway obstruction was a prominent feature in all cases attributed to epithelial and inflammatory cell debris mixed with fibrin, mucus, and edema, and compounded by compression from hyperplastic lymphoid follicles. These findings inform our understanding of RSV pathogenesis and may facilitate the development of new approaches for prevention and treatment.

PD-1 + T H 17 cells enhance collagen-1 production from human lung fibroblasts.

Pandemic influenza viruses often cause severe disease in middle-aged adults without preexisting comorbidities. The mechanism of illness associated with severe disease in this age group is not well understood. Here we find preexisting serum antibodies that cross-react with, but do not protect against, 2009 H1N1 influenza virus in middle-aged adults. Nonprotective antibody is associated with immune complex-mediated disease after infection. We detected high titers of serum antibody of low avidity for H1-2009 antigen, and low-avidity pulmonary immune complexes against the same protein, in severely ill individuals. Moreover, C4d deposition--a marker of complement activation mediated by immune complexes--was present in lung sections of fatal cases. Archived lung sections from middle-aged adults with confirmed fatal influenza 1957 H2N2 infection revealed a similar mechanism of illness. These observations provide a previously unknown biological mechanism for the unusual age distribution of severe cases during influenza pandemics.

In this descriptive case series, 80 soldiers from Fort Campbell, Kentucky, with inhalational exposures during service in Iraq and Afghanistan were evaluated for dyspnea on exertion that prevented them from meeting the U.S. Army's standards for physical fitness.The soldiers underwent extensive evaluation of their medical and exposure history, physical examination, pulmonary-function testing, and high-resolution computed tomography (CT). A total of 49 soldiers underwent thoracoscopic lung biopsy after noninvasive evaluation did not provide an explanation for their symptoms. Data on cardiopulmonary-exercise and pulmonary-function testing were compared with data obtained from historical military control subjects.Among the soldiers who were referred for evaluation, a history of inhalational exposure to a 2003 sulfur-mine fire in Iraq was common but not universal. Of the 49 soldiers who underwent lung biopsy, all biopsy samples were abnormal, with 38 soldiers having changes that were diagnostic of constrictive bronchiolitis. In the remaining 11 soldiers, diagnoses other than constrictive bronchiolitis that could explain the presenting dyspnea were established. All soldiers with constrictive bronchiolitis had normal results on chest radiography, but about one quarter were found to have mosaic air trapping or centrilobular nodules on chest CT. The results of pulmonary-function and cardiopulmonary-exercise testing were generally within normal population limits but were inferior to those of the military control subjects.In 49 previously healthy soldiers with unexplained exertional dyspnea and diminished exercise tolerance after deployment, an analysis of biopsy samples showed diffuse constrictive bronchiolitis, which was possibly associated with inhalational exposure, in 38 soldiers.

Abstract Although profibrotic cytokines such as IL-17A and TGF-β1 have been implicated in interstitial lung disease (ILD) pathogenesis, interactions between gut dysbiosis, gonadotrophic hormones and molecular mediators of profibrotic cytokine expression, such as phosphorylation of STAT3, have not been defined. Here we show by chromatin immunoprecipitation sequencing (ChIP-seq) analysis of primary human CD4+ T cells that regions within the STAT3 locus are significantly enriched for binding by the transcription factor estrogen receptor alpha (ERa). Using the murine model of bleomycin-induced pulmonary fibrosis, we found significantly increased regulatory T cells compared to Th17 cells in the female lung. Genetic absence of ESR1 or ovariectomy in mice significantly increased pSTAT3 and IL-17A expression in pulmonary CD4+ T cells, which was reduced after repletion of female hormones. Remarkably, there was no significant reduction in lung fibrosis under either condition, suggesting that factors outside of ovarian hormones also contribute. Assessment of lung fibrosis among menstruating females in different rearing environments revealed that environments favoring gut dysbiosis augment fibrosis. Furthermore, hormone repletion following ovariectomy further augmented lung fibrosis, suggesting pathologic interactions between gonadal hormones and gut microbiota on lung fibrosis severity. Analysis in female sarcoidosis patients revealed a significant reduction in pSTAT3 and IL-17A levels and a concomitant increase in TGF-β1 levels in CD4+ T cells, compared to male sarcoidosis patients. These studies reveal that estrogen is profibrotic in females and that gut dysbiosis in menstruating females augments lung fibrosis severity, supporting a critical interaction between gonadal hormones and gut flora in lung fibrosis pathogenesis.

Abstract Background Cardiac mucinous deposits are a rare entity only previously described in the setting of scleromyxedema, a disorder characterized by cutaneous and systemic mucin deposits, fibroblastic proliferation, and monoclonal gammopathies. Case Summary A 41-year-old woman was transferred to our hospital after a month-long hospitalization with worsening cardiogenic shock requiring ionotropic support. Cardiac magnetic resonance imaging revealed a left ventricular ejection fraction of 23%, prior right coronary artery infarct, full thickness late gadolinium enhancement in the LV basilar wall, global abnormal parametric mapping parameters of both native T1, T2 and extracellular volume, and severe biventricular dysfunction concerning for infiltrative cardiomyopathy. Endomyocardial biopsy demonstrated heavy deposits of interstitial mucin, confirmed by electron microscopy; a Congo red stain was negative for amyloid. She was treated with an aggressive decongestive strategy, oral guideline directed medical therapy, and intravenous immunoglobulin (IVIg); she was discharged home off inotropic support. Subsequently, she had three additional hospitalizations for HF exacerbation in a span of six months, and her overall prognosis remains guarded. Discussion We report a first known case of isolated cardiac myxedematosus associated with a severe systolic and diastolic cardiomyopathy. Our patient did not have any clinical evidence of systemic scleromyxedema or paraproteinemia, both of which have been reported in association with cardiac mucin deposits. Mucinosus has been described in patients with systemic lupus erythematous, however, cardiac deposits have not been reported. While IVIg has been used as a treatment in previously reported cases of cardiac scleromyxedema, its clinical benefit remains unclear in isolated cardiac myxedematosus.