Zmena mikrobiómu horných dýchacích ciest u detí súvisiaca s citlivosťou na SARS-CoV-2

Vedci testovali nazofaryngeálny mikrobióm detí do 21 rokov a zistili, že sa mikrobióm mení s vekom. Špecifické baktérie, ktorých početnosť sa tiež mení s vekom, sú spojené s citlivosťou a závažnosťou závažného akútneho respiračného syndrómu koronavírusu 2 (SARS-CoV-2).

SARS-CoV-2 nakazil stovky miliónov ľudí na celom svete, ale deti sa zdajú byť menej náchylné na túto infekciu, na rozdiel od iných infekcií dýchacích ciest. Nakazené deti majú v porovnaní s dospelými tiež miernejšie choroby. Navyše, Zdá sa, že závažnosť infekcie sa dokonca aj u detí zvyšuje s vekom.

Mikroby v horných dýchacích cestách stále častejšie dokazujú, že ovplyvňujú citlivosť na vírusové infekcie a zaznamenané symptómy. Mikróby prítomné v nose a hrdle zrejme menia závažnosť respiračného syncyciálneho vírusu (RSV) u malých detí. Intranazálne podanie živých baktérií zmenilo imunitnú odpoveď na chrípkový vírus a RSV na zvieracích modeloch. Iná štúdia naznačila, že baktérie v nose a v hrdle môžu tiež ovplyvniť príznaky respiračnej vírusovej infekcie, pravdepodobne moduláciou imunitnej reakcie hostiteľa.

Predchádzajúce štúdie ukázali, že najmenej tretina infikovaných detí a mladistvých je asymptomatická, a ak sa príznaky objavia, sú to zvyčajne mierne respiračné symptómy. Iná správa zistila iba 576 hospitalizácií a 208 úmrtí medzi deťmi mladšími ako 18 rokov počas prvých šiestich mesiacov pandémie v USA.

To naznačuje, že môžu existovať biologické alebo imunologické faktory, ktoré sa líšia podľa veku, ktoré menia citlivosť a závažnosť na SARS-CoV-2. Mikrobióm v horných dýchacích cestách prechádza v ranom detstve významnými zmenami a predpokladá sa, že hrá úlohu v tom, ako respiračné infekcie ovplyvňujú hostiteľa.

Rozdiel v niektorých baktériách medzi neinfikovanými a infikovanými deťmi

Takže, vedci z Duke University a Duke University School of Medicine skúmali mikrobiómy hrdla a nosa 274 detí a mladistvých mladších ako 21 rokov, ktorí boli v blízkom kontakte s jednotlivcom infikovaným SARS-CoV-2, aby zistili, či existuje súvislosť medzi mikrobiómom a citlivosť na infekcie. Svoje výsledky zverejnili na stránkach medRxiv* server predtlače.

Relatívne množstvo veľmi početných rodov podľa veku. Každý stĺpec zobrazuje priemerné relatívne množstvo vysoko početných rodov vo nazofaryngeálnych vzorkách od účastníkov v konkrétnej vekovej kategórii. Zobrazených je iba deväť najpočetnejších rodov v nazofaryngeálnych vzorkách z celej študovanej populácie.

Okrem odberu vzoriek tampónu tím tiež zbieral expozičné a socioekonomické informácie prostredníctvom dotazníkov. Na základe zozbieraných údajov účastníci štúdie boli zaradení do kategórie neinfikovaných, infikovaný bez respiračných symptómov, a nakazení respiračnými príznakmi. Zloženie bakteriálneho spoločenstva vo vzorkách tampónov bolo určené pomocou sekvenovania 16S ribozomálnej RNA (rRNA).

Z 274 účastníkov zahrnutých do analýzy 27% bolo neinfikovaných, 32% bolo infikovaných, ale nemalo žiadne respiračné príznaky, a 41% bolo infikovaných a malo respiračné symptómy, a boli starší ako deti v ostatných kategóriách. Vyšší podiel infikovaných osôb identifikovaných ako Latino alebo hispánsko-americký v porovnaní s neinfikovanými deťmi.

Autori zistili, že diverzita mikrobiómov v krku a nose meraná pomocou Shannonovho diverzitného indexu sa zvyšuje s vekom, zatiaľ čo bohatosť mikrobiómu pomocou iného indexu, index Chao1, klesal s vekom. S vekom sa zmenilo aj zloženie mikrobiómu.

Medzi diverzitou mikrobiómov medzi infikovanými a neinfikovanými jedincami nebol žiadny rozdiel. Avšak, bohatosť mikrobiómov bola vyššia u jedincov infikovaných SARS-CoV-2. Navyše, dva varianty sekvencie amplikónu (ASV) rodu Corynebacterium boli hojnejšie u infikovaných detí ako u neinfikovaných detí. Tieto dve ASV sa tiež zvyšovali s vekom bez ohľadu na to, či boli deti infikované alebo nie.

Porovnanie mikrobiómov infikovaných detí s respiračnými príznakmi a bez nich, tím zistil, že mikrobióm je medzi nimi odlišný. Dva Corynebacterium spojené s infikovanými jedincami boli tiež vyššie u osôb so symptómami a došlo k zníženiu početnosti D. pigrum u osôb s príznakmi.

Zmena mikrobiómu mení citlivosť na infekciu

Predchádzajúce štúdie ukázali interakciu Corynebacterium a D. pigrim s ľudským nosohltanom je dôležité. Väčšie Corynebacterium sumy boli negatívne spojené s Streptococcus pneumonia u dojčiat a detí.

Vedci tiež zistili ďalšie dve baktérie tohto rodu, ktoré boli vyššie u baktérií s príznakmi spolu s baktériami iných rodov. Tieto boli pozitívne spojené s rastúcim vekom a niektoré sa našli iba u detí starších ako 12 rokov.

Preto výsledky ukazujú, že zmeny nazofaryngeálneho mikrobiómu sa vyvíjajú aj v detstve, a tieto zmeny sú spojené s infekciou SARS-CoV-2 a jej príznakmi. Meniaci sa mikrobióm u detí pravdepodobne hrá úlohu v citlivosti a závažnosti SARS-CoV-2. Preto manipulácia s mikrobiómom horných dýchacích ciest by mohla byť potenciálnou metódou liečby respiračných vírusov.

*Dôležitá poznámka

medRxiv vydáva predbežné vedecké správy, ktoré nie sú predmetom vzájomného hodnotenia, a preto, by nemali byť považované za presvedčivé, viesť klinickú prax/správanie súvisiace so zdravím, alebo sa s nimi zaobchádza ako so zavedenými informáciami.

• Nová štúdia môže objasniť zápalové ochorenie čriev
• Štúdia zisťuje pretrvávajúcu kolonizáciu probiotík B. infantis v črevách dojčených materským mliekom