Состав и структура микробиома носоглотки связаны с тяжестью заболевания COVID-19

Вирусные инфекции связаны с изменениями микробиома верхних дыхательных путей / носоглотки (НП). Кроме того, многие исследования выдвигают гипотезу о возможности «суперинфекций» из-за подавленного иммунитета во время вирусного нападения.

Вирулентные патогены могут быть спровоцированы микробиотой, но комменсальная микробиота также может подавлять распространение вирусов. Было показано, что эти взаимодействия влияют на клинические исходы.

Как протекает пандемия COVID-19 (коронавирусная болезнь 2019), вызванный тяжелым острым респираторным синдромом коронавирусом 2 (SARS-CoV-2), повлиять на бактериальный микробиом?

В недавнем исследовании, проведенном доктором Эми К. Фихан, исследователи предположили, что статус COVID-19 будет связан со сдвигом в микробиоме NP, особенно у госпитализированных пациентов. Результаты этого исследования подтверждают динамические и значительные изменения микробиома в пространстве NP, особенно когда пациенты используют вспомогательное устройство для дыхания.

Госпитализированным пациентам с COVID-19 предлагаются дыхательные процедуры. В этом исследовании, исследователи изучили состав сообщества по трем признакам - статус COVID-19, помощь при дыхании, и использование антибиотиков. Это исследование опубликовано в журнале, Прикладная микробиология.

<цитата>

«Поперечные различия в микробиоме были очевидны при инфекции SARS-CoV-2, но необходимы лонгитюдные исследования, чтобы понять динамику воздействия микробов на вирусную и дыхательную терапию ».

Изучение

Исследователи использовали неглубокое секвенирование с помощью дробовика набора поперечных сечений образцов медицинских отходов из Луизианы. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ, которые были подтверждены ПЦР-положительными на SARS-CoV-2 различной степени тяжести (бессимптомный, госпитализация, и смерть). Это исследование включало 79 положительных образцов SARS-CoV-2 и 20 отрицательных образцов (контроль).

Исследователи представили демографические данные, связанные с образцами. Например, информация, например, стационарная, использование вспомогательного устройства для дыхания, COVID-19 степень тяжести, статус курения, возраст, Пол, и гонка.

Используя метагеномное секвенирование и классификацию, они оценили состав микробиома мазков из носоглотки этих людей с положительным и отрицательным результатом на SARS-CoV-2.

Гистограмма процента пациентов в каждой группе по трем признакам, у которых был обнаружен род. Каждая полоса представляет один из 21 рода (ось абсцисс). Были протестированы три атрибута:статус заражения COVID-19.

Состав сообщества и дифференциальная численность

Они обнаружили в общей сложности 202 уникальных рода во всех выборках, из которых, они выделили в общей сложности 27 уникальных родов. Кроме того, Положительность COVID-19 была связана с повышенным представлением Серратия , вездесущий микроорганизм. В частности, Serratia marcescens является признанным возбудителем болезней человека, включая пневмонию.

Исследователи обнаружили Серратия , Стрептококк , Энтеробактер , Veillonella , Prevotella , а также Ротия часто у пациентов с COVID-19, которые использовали вспомогательные дыхательные устройства.

Также, они сообщили, что два рода: Finegoldia , оппортунистический патоген человека, а также Пептонифил , обычно связаны с микробиотой кишечника и влагалища, полностью отсутствовали у пациентов с COVID-19, которым требовалась помощь при дыхании; пока присутствует у пациентов, которым не требовалась помощь при дыхании.

Они отметили, что индивидуальная относительная численность Veillonella был похож между группами, и относительное обилие Finegoldia был явно выше в группе, принимавшей антибиотики.

Видовое разнообразие

Они рассчитали альфа-разнообразие (разнообразие в пределах определенной территории или экосистемы; видовое богатство) и бета-разнообразие (различие в разнообразии видов между экосистемами; круговорот видов).

В отличие от статуса COVID-19, исследователи обнаружили, что альфа-разнообразие различается в зависимости от возраста и у курильщиков. Хорошо известно, что возраст и курение влияют на микробиом кишечника, кожа, и верхние дыхательные пути.

Хотя они обнаружили, что бета-разнообразие микробиома значительно различается у тех, кто болен COVID-19, использованные вспомогательные дыхательные устройства, находился в стационаре в больнице, а также, также, те, кто умер. Удивительно, исследователи наблюдали расовые различия в бета-разнообразии пространства NP и подчеркнули необходимость исследования с большой выборкой для дальнейшей оценки этого.

<цитата>

«Взаимодействие между инфекцией SARS-CoV-2, лечение дыхания, пребывание в больнице, и респираторный микробиом сложен, и для выявления причинно-следственных связей требуется подробный график и / или продольная выборка пациентов ».

Резюме

Хотя это исследование не рассматривает использование конкретных лекарств, принимаемых людьми, из-за ограничений на момент сбора данных, он убедительно подчеркивает связь между инфекцией COVID-19 и изменениями в микробных сообществах. Очевидно, что COVID-19 меняет микробиом НП - в разнообразии, частота, и изобилие. Кроме того, лечение дыханием влияет на тип и численность таксонов микробов, составляющих микробиом NP.

Различия в популяциях пациентов, география и климат, или даже количество или геномное разнообразие вируса SARS-CoV-2 в целом играет некоторую роль в микробиоме NP.

• Исследование:Диета, богатая ферментированными продуктами, увеличивает микробное разнообразие,
• Метаболиты кишечных бактерий могут положительно влиять на эффективность лечения опухолей.