Nämä mikrobiomierot voivat auttaa selittämään, miksi ikääntyneet ja miehet ovat alttiimpia koronavirustaudin 19 (COVID-19) kehittymiselle, verrattuna nuorempiin yksilöihin ja naisiin, sanoo joukkue.
Rob Knight (Kalifornian yliopisto, San Diego) ja kollegat sanovat, että tutkimus tarjoaa todisteita siitä, että ihmisen mikrobiomi välittää SARS-CoV-2:n tarttuvuutta muuttamalla paksua kerrosta, joka ympäröi isäntäplasman kalvoa, jota kutsutaan glykokalyksiksi.
Tutkijat ehdottavat, että isäntämikrobiyhteisöjen koostumuksen muutosten ymmärtäminen voisi auttaa parantamaan potilaiden riskikerrostumista ja mahdollisia lähestymistapoja ennaltaehkäisyyn ja hoitoon.
Esipainettu versio artikkelista on saatavilla palvelimella bioRxiv* , kun artikkeli on vertaisarvioitu.
Glykokalyksi koostuu runsaasta glykaanien ja glykonjugaattien verkostosta, johon monet viruspatogeenit sitoutuvat kulkemaan suojaavan glykokalyksikerroksen läpi ja kiinnittymään isäntäsolun plasmakalvon proteiinireseptoreihin.
SARS-CoV-2:n tapauksessa "piikki" -niminen viruksen pintaproteiini kohdistaa glykosaminoglykaanin (GAG), jota kutsutaan heparaanisulfaatiksi (HS). Virus vaatii kiinnittymistä HS:ään sitoutuakseen isäntäsolun pinnan reseptorin angiotensiiniä konvertoivaan entsyymiin 2 (ACE2), joka mahdollistaa viruskalvon tarttumisen ja isäntäsolun pääsyn.
"SARS-CoV-2-piikkiproteiinin ja isäntäsolun HS:n välisen vuorovaikutuksen vähentäminen on siksi, houkutteleva tapa vähentää virusten telakointia ja myöhempiä infektioita, ”Kirjoittaa ritari ja tiimi.
Useiden bakteeritaksonien tiedetään tuottavan entsyymejä, jotka modifioivat tietyntyyppisiä GAG:a, mukaan lukien HS, ja paljon GAG -tutkimusta on edistetty käyttämällä puhdistettuja bakteeri -entsyymejä.
Nyt, Knight ja hänen kollegansa ovat kehittäneet laskennallisen mallin HS -kataboliasta arvioidakseen ihmisen mikrobien kykyä hajottaa HS:ää.
Tiimi havaitsi, että tavallisten ihmisiin liittyvien kommensalibakteerien genomit koodaavat entsyymejä, jotka hajottavat HS:ää.
Näitä HS-modifioivia bakteereja oli vähemmän COVID-19-potilailta otetuissa bronkoalveolaarisen huuhtelunesteen (BALF) näytteissä kuin terveistä verrokeista otetuista näytteistä.
Tutkijat havaitsivat myös, että kahdessa itsenäisessä suoliston mikrobiomitietoaineistossa HS-modifioivien bakteerien määrä väheni iän myötä ja lisääntyi naisilla verrattuna miehiin.
Vanhempi ikä ja miehen sukupuoli ovat molemmat tunnettuja muuttumattomia riskitekijöitä COVID-19:n kehittymiselle SARS-CoV-2-infektion jälkeen, ja tämä havainto voi auttaa selittämään lisääntyneen alttiuden, sanoo joukkue.
BALF RNA-seq -tietoja verrattu tutkimusten välillä. RNA-seq-tutkimukset (x-akselit) verrattuna ennustettujen HS-modifioivien lajien log-suhteisiin (y-akselit) verrattuna ei-HS-modifioiviin (A), HSaa suhteessa taloudenhoitosarjaan (B), ja N-asetyyliglukosamiini-6-O-sulfataasi suhteessa taloudenhoitosarjaan (C). Lopuksi, ryhmä osoitti, että HS-modifioivat kommensaalit pystyivät estämään SARS-CoV-2-piikkiproteiinin sitoutumisen isäntäsoluihin.
"Tarjoamme todisteita ihmisen mikrobiomin roolista SARS-CoV-2-tarttuvuuden välittämisessä muuttamalla isäntäglykokalyksia, ”Kirjoittaa Knight ja kollegat. "HS-modifioivat bakteerit ihmisen mikrobiyhteisöissä voivat säätää viruksen tarttumista, ja näiden kommensalien menettäminen voi altistaa yksilöt tartunnalle. ”
Vaikka tarkkaa suojamekanismia ei vielä tiedetä, Bacteroide -kantoja Bacteroides ovatus ja Bacteroides thetaiotaomicron , jotka ovat erittäin yleisiä ihmisen suolistobakteereissa, joiden on aiemmin tiedetty katabolisoivan HS:ää, sanovat tutkijat.
Todellakin, joukkue jatkoi sen osoittamista in vitro ihmisen H1299 -keuhkosolujen hoitoon B. ovatus ja B. thetaiotaomicron katabolisoitunut solupinnan HS ja vähentynyt SARS-CoV-2-proteiinin sitoutuminen 20-30 kertaa, verrattuna käsittelemättömiin H1299 -soluihin.
Heparaanisulfaatti (HS) lyaasia (HSaasi) koodaavat bakteerilajit ovat tyhjentyneet COVID -potilailla verrattuna kontrolleihin. BALF RNA-seq -tiedot terveistä koehenkilöistä (kontrolli) ja COVID-19-potilaista (COVID) (x-akselit) verrattuna ennustettujen HS-modifioivien lajien log-suhteisiin (y-akselit) verrattuna ei-HS-modifioiviin (A), HSaa suhteessa taloudenhoitosarjaan (B), ja N-asetyyliglukosamiini-6-O-sulfataasi suhteessa taloudenhoitosarjaan (C). Merkitys arvioitiin t-testillä, ja virhepalkit edustavat keskiarvon vakiovirhettä. Esitetyt p-arvot ovat peräisin parittomasta kaksisuuntaisesta t-testistä. "Tämä raportti tarjoaa todisteita glykokalyksi-mikrobiota-vuorovaikutusten roolista uutena kilpailumekanismina SARS-CoV-2:n torjunnassa, ”Kirjoittavat tutkijat.
He sanovat, että lisätyötä tarvitaan havaintojen translaatiovaikutusten selventämiseksi, koska on edelleen epäselvää, mitkä mikrobien entsyymit hajottavat GAG:ita estääkseen SARS-CoV-2:n sitoutumisen. Ei ole myöskään selvää, voisiko näitä entsyymejä käyttää rajoittamaan viruksen leviämistä aktiivisen infektion aikana.
Tästä huolimatta, "Tässä esitetyt analyysit kuvaavat avainmekanismia, jolla isäntämikrobiomeilla voi olla rooli SARS-CoV-2-infektiossa, antaa mahdollisen selityksen COVID-19-taudin ikäryhmien terveyseroille ja korostaa ihmisten ja virusten välisen mahdollisen tulevan molekyyliasekilpailun karakterisoinnin tärkeyttä, ”, Tutkijat sanovat.
"Isäntämikrobien ja virusinfektioiden välisen suuren vuorovaikutuksen tutkiminen voisi mahdollistaa paremman riskikerrostumisen, ehkäisy, ja interventio, "He päättelevät.
bioRxiv julkaisee alustavia tieteellisiä raportteja, joita ei ole vertaisarvioitu, ja siksi, ei pidä pitää ratkaisevana, ohjaa kliinistä käytäntöä/terveyteen liittyvää käyttäytymistä, tai käsitellään vakiintuneina tietoina.
Peniksen mikrobiomi on bakteeri-vaginosis-bakteerien säiliö
Tutkijat kehittävät 3D -tulostetun pillerin, joka ottaa näytteitä suolistossa olevista bakteereista
Onko C-osa hyvä lapsuuden terveydelle?
Tutkimus yhdistää fermentoitujen vihannesten kulutuksen alhaiseen COVID-19-kuolleisuuteen
Probiootit voivat auttaa hillitsemään aliravitsemusta seuraavien kahden vuosikymmenen aikana,
Haavainen paksusuolitulehdus ja puuttuva mikrobi suolistossa
Ruokavasteita säätelee suolen mikrobiomi,
löytää uuden tutkimuksen Tällä viikolla julkaistu tutkimus paljastaa, että suolistomme bakteerien (suoliston mikrobiomi) vuorovaikutus syömiemme elintarvikkeiden kanssa vaihtelee huomattavasti yksilöi
Ennenaikaisten imeväisten kasvuongelmat, jotka liittyvät muuttuneisiin suolistobakteereihin
Ennenaikaisilla imeväisillä, jotka eivät kasva odotetusti tai menestyvät, voi olla ongelmia mikrobiominsa kehityksessä, uusi tutkimus ehdottaa. Chicagon Ann &Robert H. Lurien lastensairaalan tutkija
Tietyt bakteerilajit voivat lisätä HIV -riskiä naisilla,
löytää uuden tutkimuksen Äskettäin julkaistu tutkimus Lancetin tartuntataudit, kuvaa seitsemää emättimen bakteerilajia, jotka voivat merkittävästi lisätä naisten HIV -tartunnan riskiä.