Dermatopathology of COVID-19 infection and vaccination

Pathologie (Heidelb). 2022 Aug;43(Suppl 1):114-118. doi: 10.1007/s00292-022-01126-9. Epub 2022 Oct 5.

Abstract

Background: Many peculiar skin changes have been described in relation to both coronavirus disease 2019 (COVID-19) infection and vaccination.

Objective: This paper provides an overview of these dermatologic manifestations, focusing on their dermatopathological appearances.

Results: Most COVID-19 patients develop variegated maculopapular eruptions with a combination of histological patterns commonly including keratinocyte apoptosis and eosinophilia. Urticaria-like lesions often show a combination of spongiotic and lichenoid patterns and are more frequent in individuals with severe disease. Vesicular lesions can be disseminated; in some cases, they become pustular and in others show dyskeratosis and a peculiar form of ballooning. Some patients develop vesicular Grover disease on the trunk. Young patients with a strong immunological response can eliminate the virus easily but may develop chilblains as a consequence of the high interferon response. Conversely, older individuals with immunosenescence and a tendency toward hypercoagulability can present livedoid and ischemic areas. Regarding COVID-19 vaccination, hypersensitivity reactions are most frequent, including "COVID-arm." Nonetheless, a combination of local and systemic cutaneous manifestations (reactogenicity) is commonly seen. Histopathologically, lichenoid and spongiotic changes and a variable number of eosinophils are typical of rashes characterized by papules and plaques. Other dermatological side effects of COVID-19 vaccination include lesions mimicking well-defined dermatoses such as lichen planus or bullous pemphigoid and triggering of collagenous diseases.

Conclusion: Well-characterized skin manifestations of coronavirus disease 2019 (COVID-19) include chilblains, livedo necrotic lesions, vesicular eruptions, urticarial lesions, and maculopapular eruptions. Hypersensitivity reactions are common after SARS-CoV‑2 mRNA vaccination. Vaccine reactions may also mimic other dermatosis such as bullous pemphigoid or lichen planus, stimulate herpes reactivation, or trigger the development of autoimmune diseases.

Zusammenfassung: HINTERGRUND: Viele eigenartige Hautveränderungen wurden sowohl im Zusammenhang mit einer COVID-19-Infektion („coronavirus disease 2019“) als auch mit einer Impfung beschrieben.

Ziel der arbeit: In der vorliegenden Arbeit wird ein Überblick über diese dermatologischen Manifestationen gegeben, der Fokus liegt dabei auf den dermatopathologischen Erscheinungen.

Ergebnisse: Die meisten COVID-19-Patienten entwickeln vielfältige makulopapulöse Eruptionen mit einer Kombination histologischer Muster, die üblicherweise Keratinozytenapoptose und Eosinophilie umfassen. Urtikariaähnliche Läsionen zeigen oft eine Kombination aus spongiotischen und lichenoiden Mustern und treten häufiger bei Personen mit schwerer Erkrankung auf. Vesikuläre Läsionen können verbreitet sein; in manchen Fällen werden sie pustulös, und in anderen zeigen sie Dyskeratose und eine eigentümliche Form von Ballonbildung. Einige Patienten entwickeln eine vesikuläre Grover-Krankheit am Stamm. Junge Patienten mit einer starken immunologischen Reaktion können das Virus zwar leicht eliminieren, aber als Folge der starken Interferonreaktion Frostbeulen entwickeln. Umgekehrt können ältere Personen mit Immunseneszenz und Tendenz zur Hyperkoagulabilität livide und ischämische Bereiche aufweisen. Bei der COVID-19-Impfung sind die häufigsten Reaktionen Überempfindlichkeitsreaktionen, einschließlich des „COVID-Arms“. Dennoch wird häufig eine Kombination aus lokalen und systemischen kutanen Manifestationen (Reaktogenität) beobachtet. Histopathologisch sind lichenoide und spongiotische Veränderungen und eine variable Anzahl von Eosinophilen typisch für Hautausschläge, die durch Papeln und Plaques gekennzeichnet sind. Andere dermatologische Nebenwirkungen der COVID-19-Impfung umfassen Läsionen, die gut definierte Dermatosen wie Lichen planus oder bullöses Pemphigoid imitieren, und das Auslösen von Kollagenerkrankungen.

Schlussfolgerung: Zu den gut charakterisierten Hautmanifestationen bei einer COVID-19-Infektion gehören Frostbeulen, Livedo bzw. nekrotische Läsionen, vesikuläre Eruptionen, urtikarielle Läsionen und makulopapulöse Eruptionen. Überempfindlichkeitsreaktionen treten häufig nach Impfung mit einem SARS-CoV-2-mRNA-Impfstoff auf. Impfreaktionen können auch andere Dermatosen wie z. B. bullöses Pemphigoid oder Lichen planus imitieren, eine Herpesreaktivierung induzieren oder die Entstehung von Autoimmunerkrankungen triggern.

Keywords: Cutaneous manifestations; Histopathology; SARS-CoV‑2; Skin; Vaccine.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • COVID-19 Vaccines / adverse effects
  • COVID-19* / complications
  • Chilblains* / virology
  • Exanthema* / virology
  • Humans
  • Lichen Planus* / chemically induced
  • Pemphigoid, Bullous* / chemically induced
  • SARS-CoV-2
  • Urticaria* / virology
  • Vaccination / adverse effects

Substances

  • COVID-19 Vaccines