Stomach Health > mave Sundhed >  > Q and A > mave spørgsmål

Tarmmikrobiom kan spille en rolle i alvorlig COVID-19

Den nuværende globale COVID-19-pandemi skyldes beta-coronavirus alvorligt akut respiratorisk syndrom coronavirus-2 (SARS-CoV-2), som har inficeret over 22,1 millioner og forårsaget 780 tusinde dødsfald globalt. En af egenskaberne forbundet med alvorlig og kritisk SARS-CoV-2-infektion er cytokinstormen, en dysreguleret sekretion af cytokiner, der udløser systemisk inflammation. Dette er en stort set mystisk efterfølger af infektion, med ikke for meget kendt om, hvordan det sker.

En nylig undersøgelse af forskere ved University of Science and Technology of China og offentliggjort om fortrykket medRxiv* i august 2020 rapporterer om beviserne for, at tarmmikrobiomet kan spille en rolle i alvorlig COVID-19-infektion.

Undersøgelse:Analyse af tarmmikrobiota hos COVID-19-patienter og dens korrelation med den inflammatoriske faktor IL-18 og SARS-CoV-2-specifik IgA. Billedkredit:Alpha Tauri 3D Graphics / Shutterstock

Tarm og COVID-19

Tidligere forskning tyder på, at SARS-CoV-2 inficerer tarmvæv. Dette er blevet vist ved eksperimentel infektion af humane tarmorganoider, samt den høje forekomst af tarmrelaterede symptomer hos COVID-19-patienter.

Viralt RNA er fundet i afføring i over 30 dage, samt infektiøse viruspartikler. Tarmens betydning i interaktioner mellem kroppen og den store verden af ​​patogene og symbiotiske mikrober er uden tvivl. Selve tarmen rummer et legeme af mikrober kaldet tarmmikrobiota, som er afgørende for mange kropsfunktioner såsom immunregulering.

IL-18, IgA, og betændelse

Et ubalanceret tarmmikrobiom er forbundet med mange inflammatoriske tilstande. Dette gør det sandsynligt, at infektion med denne virus kan føre til unormale inflammatoriske reaktioner, der forværrer symptomerne på COVID-19. Efterforskerne i den aktuelle undersøgelse kiggede på IL-18, et proinflammatorisk cytokin udskilt af forskellige tarmceller, såsom tarmepitelet, immunceller, og enteriske neuroner. Niveauerne af dette cytokin er højere end normalt hos COVID-19-patienter.

De undersøgte også IgA -niveauer, da dette er det dominerende slimhindeimmunoglobulin. Det er også det mest udbredte immunglobulin hos mennesker, produceret ved 40–60 mg kg − 1 dag − 1, som overstiger den samlede produktion af alle andre immunglobuliner tilsammen. I øvrigt, intestinal lamina propria har 8 ud af 10 plasmaceller i kroppen.

En nylig artikel rapporterede sammenhængen mellem specifikke anti-SARS-CoV-2 IgA-niveauer med COVID-19 sværhedsgrad. Den nuværende undersøgelse udvider og bekræfter dette fund, undersøge, hvordan tarmmikrobiota ændres i denne tilstand, og hvordan det er korreleret med IL-18 og specifikt anti-SARS-CoV-2 IgA.

Ændringer i tarmmikrobiom og COVID-19

Undersøgelsen omfattede 62 COVID-19 patienter, 33 med sæsoninfluenza, og 40 sunde kontroller. Alle patienter gav fækale og serumprøver, som blev sekventeret. Analyse af de behandlede sekvenser viste, at tarmmikrobiota hos disse COVID-19-patienter var mindre forskelligartet end for patienterne i de to andre. De var også mindre rigelige. Forskerne fandt ud af, at slægterne Streptococcus, Clostridium, Lactobacillus , og Bifidobacterium var overrepræsenteret, og slægterne Bakteroideter, Roseburia, Faecalibacterium, Coprococcus, og Parabacteroides var færre, i forhold til sunde kontroller.

Bakterier Bifidobacterium, gram-positive anaerobe stavformede bakterier, der er en del af den normale flora i tarmene, bruges som probiotika og til yoghurtproduktion. 3D illustration Kredit:Kateryna Kon / Shutterstock

Sammenlignet med sæsonbetonede influenzapatienter, medlemmer af slægterne Streptococcus, Veillonella, Fusobacterium, Clostridium, Bifidobacterium , og Escherichia blev øget, men slægterne Parabacteroides og Sutterella var underrepræsenteret hos COVID-19-patienter.

Forskerne konkluderede, " Den øgede overflod af Streptococcus hos COVID-19-patienter var tegn på risikoen for infektion af opportunistiske patogene bakterier i denne gruppe . "

IgA og COVID-19

Forskerne fandt ud af, at IgA, der var målrettet mod det virale spike-protein, var signifikant forhøjet i COVID-19 vs. Det vides, at virale tarminfektioner fremkalder IgA -produktion. Sammen, disse indikerer, at virussen forårsager slimhindeinfektion. Imidlertid, fækale prøver viste ikke signifikante forskelle i specifikke IgA -niveauer, hvilket indikerer, at slimhindeinfektionen sandsynligvis forekom i luftvejene og ikke i tarmen.

IL-18 og COVID-19

Da viral infektion i tarmen også øger IL-18, et proinflammatorisk cytokin, forskerne analyserede niveauerne af dette molekyle. De fandt ud af, at serum- og fækale prøver havde højere IL-18-niveauer hos COVID-19-patienter sammenlignet med de to andre. Niveauerne var højere i PCR-positive tilfælde end andre COVID-19-tilfælde, viser, at den virusinducerede kraftige betændelse i tarmen.

Fækal IL-18 og Gut Microbiota

Forskerne fandt også, at fækale IL-18-niveauer var højere, når slægterne Peptostreptococcus, Fusobacterium, og Citrobacter var mere rigelige. Dette indikerer, de siger, at " ændringer i tarmmikrobiotsammensætning kan bidrage til SARS-CoV-2-induceret produktion af inflammatoriske cytokiner i tarmen og potentielt også til begyndelsen af ​​en cytokinstorm . "

Implikationer

Forskerne konkluderer, at ændringerne i sammensætningen af ​​tarmmikrobiomet hos COVID-19-patienter er tydelige. Ud over, der er en relativ overflod af slægter som Streptococcus, Clostridium, Lactobacillus , og Bifidobacterium, og lavere relative niveauer af Bakteroideter, Roseburia, Faecalibacterium, Coprococcus, og Parabacteroides hos disse patienter. For det tredje, IL-18-niveauer i serum og afføring er højere i COVID-19. Ingen af ​​disse ændringer blev set hos hverken sæsonbetonede influenzapatienter eller kontroller.

Dette kan tyde på, de siger, at " tarmmikrobiota dysbiose på grund af SARS-CoV-2 infektion kan bidrage til sygdommens sværhedsgrad, og at IL-18 kan tjene som en indikator på tarminfektion hos COVID-19-patienter . "De indeholder en vigtig advarsel:alle COVID-19-patienter blev behandlet i studieperioden, hvilket kan være en forvirrende faktor. Yderligere undersøgelser skal udelukke virkningen af ​​antibiotika og andre lægemidler, der bruges på tarmmikrobioten hos disse patienter.

*Vigtig besked

medRxiv udgiver foreløbige videnskabelige rapporter, der ikke er peer-reviewed og, derfor, ikke skal betragtes som afgørende, vejlede klinisk praksis/sundhedsrelateret adfærd, eller behandles som etablerede oplysninger.