Stomach Health > magen Helse >  > Q and A > magen spørsmålet

Hvorfor pasienter med COVID-19 har flere patogene bakterier i nesen

Forskere sammenlignet nesemikrobiomet til pasienter med koronavirussykdom 2019 (COVID-19), friske individer, og helsearbeidere. Disse studiene indikerte en økning i patogenet Pseudomonas aeruginosa tilstede i nesemikrobiomet til COVID-19 pasienter, som kan være ansvarlig for andre sekundære infeksjoner.

Studie:Akutt SARS-CoV-2-infeksjon er assosiert med en ekspansjon av bakteriepatogener i nesen inkludert Pseudomonas Aeruginosa. Bildekreditt:Christoph Burgstedt / Shutterstock

Introduksjon

Det alvorlige akutte respiratoriske syndrom coronavirus 2 (SARS-CoV-2) sprer seg hovedsakelig ved innånding av luftbårne viruspartikler. Hovedstedet for den første virale replikasjonen antas å være nesen, heller enn munnen, på grunn av det høyere uttrykket av reseptoren angiotensin-konverterende enzym 2 (ACE2) i nesen.

Rask viral replikasjon i øvre luftveier kan føre til infeksjon i nedre luftveier og alvorlig sykdom. Derimot, mange studier har ikke vist noen sammenheng mellom alvorlighetsgraden av sykdommen og virusbelastningen i nesen, antyder at det kan være andre faktorer som bidrar til alvorlighetsgraden av sykdommen.

Flere studier har antydet at mikrobiomet i nese og svelg kan spille en rolle ved virusinfeksjoner. Viral infeksjon kan forstyrre mikrobiota og føre til koinfeksjon, som kan forverre betennelsen verre og forstyrre immunresponsen. Alvorlig infeksjon kan også føre til tap av både lukt og smak. Derimot, det er bare noen få studier som har undersøkt respiratorisk mikrobiom hos COVID-19-pasienter.

I en ny studie publisert på bioRxiv* forhåndstrykk -server, forskere fra University of California Irvine undersøkte effekten av SARS-CoV-2-infeksjon på det nasale mikrobiomet.

Sammenligning av nesemikrobiomer

Forskerteamet brukte 16S ribosomal ribonukleinsyre (rRNA) genamplikon-sekvensering for å avgjøre om SARS-CoV-2-infeksjon førte til en endring i sammensetningen av det nasale mikrobiomet. Dette eksperimentet fant at nesemikrobiomet til COVID-19 pasienter var, faktisk, annerledes enn de som ikke hadde sykdommen, så vel som det som var tilstede i nesen til helsepersonell. Nesemikrobiomet til COVID-19 pasienter og helsepersonell var rikere enn ikke-pasienter; derimot, mikrobiomene til alle tre prøvetypene ble dominert av noen få utvalgte mikrober.

Det nasale mikrobiomet til en frisk person består hovedsakelig av Corynebacterium, Staphylococcus, Streptococcus, Dolosigranulum, og Moraxella. Forfatterne fant at mange patogene bakterier, som for eksempel Rothia , Acinetobacter , og Pseudomonas, var vanlig hos COVID-19 pasienter, med spesielt høye nivåer av Pseudomonas aeruginosa rapportert hos disse pasientene.

Studier har vist at akutte virusinfeksjoner kan endre nesemikrobiomet og favorisere en økning i patogene bakterier. En økning i Pseudomonas har også blitt rapportert i tilfeller av influensa, noe som antyder at dets tilstedeværelse kanskje ikke er spesifikk for COVID-19, men snarere er en generell reaksjon på inflammatoriske prosesser.

Det nasale mikrobiomet til SARS-CoV-2-infiserte pasienter er tydelig. (A) Studiedesign skjematisk. (B) Hovedkoordinatanalyse av nasale mikrobielle kommuner uvektet UniFrac-avstand farget av vertsstatus. Bidraget til vertsstatus den totale variansen i de uvekte UniFrac -ulikhetsmatrisene ble målt ved hjelp av PERMANOVA (Adonis med 10, 000 permutasjoner). (C, D, E) Fiolinplott som illustrerer (D) gjennomsnittlig uvektet UniFrac -avstand (C) antall observerte amplikon -sekvenseringsvarianter og (D) shannon -mangfold (E) delt etter vertsstatus. Betydningen for panelene C-E ble bestemt ved bruk av Kruskal Wallis ikke-parametriske ANOVA (p-verdier innfelt nederst på hvert panel), med Dunns multiple sammenligning * =p <0,05, ** =p <0,01, *** =p <0,001, **** =p <0,0001. (F) Bobleplott av bakterielle slekter funnet på mer enn 1% gjennomsnittlig overflod over hele studiepopulasjonen bestilt fra venstre til høyre i synkende gjennomsnittlig overflod. Størrelsen på hver sirkel indikerer den gjennomsnittlige relative forekomsten for hver taxa i den angitte gruppen, og fargen på hver sirkel angir hvilken bakteriell Phyla hver slekt tilhører.

Disse resultatene tilsvarer funn av sekundære bakterielle infeksjoner hos COVID-19-pasienter. Den nasale mikrobiomsammensetningen kan derfor fungere som den primære prøvetypen for å vurdere en persons risiko for sekundære infeksjoner etter at de er blitt gjenopprettet etter visse virusinfeksjoner.

I tillegg den California-baserte forskergruppen fant også ut at viral belastning i nesen ikke påvirket mangfoldet i det nasale mikrobiomet. COVID-19 pasienter med lav virusmengde ble funnet å ha en mer betydelig mengde Streptococcus i nesemikrobiomet , mens COVID-19 pasienter med moderat virusbelastning hadde en større mengde Corynebacterium . For det tredje, COVID-19 pasienter med høy virusmengde ble funnet å ha større nivåer av Cutibacterium, Neisseria, og Pseudomonas arter som er tilstede i nesemikrobiomene.

Forfatterne sammenlignet deretter nesetranskriptomene til testpersonene og fant 692 gener som skulle uttrykkes annerledes mellom COVID-19 pasienter og helsepersonell. De oppregulerte genene i COVID-19-positive individer var forbundet med vertsforsvarsveier. Genene som er forbundet med celledød, så vel som de som koder for hemmende reseptorer, ble også oppregulert hos COVID-19 pasienter.

Forholdsvis, noen av genene i COVID-19 som ble funnet å være nedregulert, inkluderte de som er forbundet med å opprettholde konsekvente indre forhold, mobilorganisasjon, og behandling av nevronvev. Dessuten, gener som er ansvarlige for produksjon av mucin i nesegangene, så vel som de som påvirker sanseorganene, ble også funnet å være nedregulert. Tatt sammen, disse funnene kan forklare tapet av lukt og smak som har blitt rapportert mye hos COVID-19-pasienter.

Økte patogene bakterier

Sykehuservervede infeksjoner er fortsatt en stor utfordring i de kliniske omgivelsene. Disse infeksjonene oppstår ofte på grunn av forurensede sykehusmiljøer og helsearbeidere. På grunn av deres utvidede eksponering på sykehus, helsepersonell er vanlige bærere av patogene mikrober.

Forfatterne fant høyere nivåer av patogener som Escerichia, Klebsiella, og Burkholderia i nesemikrobiomet til helsepersonell. Overfloden av Acinetobacter ble funnet å være høyere hos både COVID-19 pasienter og helsearbeidere, som kan skyldes en mulig overføring mellom de to.

Konklusjon

Resultatene av denne studien indikerer en endring i nesemikrobiomet til personer som er smittet med SARS-CoV-2, med en økning i patogener som Pseudomonas aeruginosa . En begrensning av denne studien var det faktum at bare tidspunkt ble vurdert; derfor, fremtidige studier som sammenligner nasal mikrobiomsammensetning av COVID-19-pasienter, friske individer, og sykehus over tid kan forbedre forståelsen av hvordan nesemikrobiomet endres.

*Viktig varsel

bioRxiv publiserer foreløpige vitenskapelige rapporter som ikke er fagfellevurdert og, derfor, skal ikke betraktes som avgjørende, veilede klinisk praksis/helserelatert atferd, eller behandles som etablert informasjon.