Kako gostiteljski dejavniki, kot je pljučni mikrobiom, pomagajo pri okužbi s SARS -CoV -2?

Koronavirus 2 hudega respiratornega sindroma (SARS-CoV-2) je virus RNA, ki spada v rod Coronaviridae in podrod beta-koronavirusa. Je nov in zelo nalezljiv patogen, ki je odgovoren za trenutno koronavirusno bolezen 2019 (COVID-19). Ker je bil prvič odkrit decembra 2019, virus je po vsem svetu zahteval več kot 4 milijone življenj.

Čeprav ta virus pretežno prizadene pljuča, sistematično vpliva tudi na druge organe. Resnost bolezni se razlikuje od posameznika do posameznika; kjer so nekateri asimptomatsko okuženi, drugi kažejo blage do hude simptome.

Kako močno virus lahko prizadene posameznika, je bilo povezano tudi z dejavniki, povezanimi z gostiteljem, in sočasnimi obolenji, na primer starost, imunske pomanjkljivosti, hipertenzija, kronične pljučne bolezni, ali presnovne motnje. Poleg tega, Spremembe mikrobioma pri bolnikih, okuženih s COVID-19, so povezane tudi z resnostjo simptomov.

Študija:Dejavniki gostitelji, ki olajšajo okužbo z virusom SARS -CoV -2 in razmnoževanje v pljučih. Avtor slike:nnattalli / Shutterstock

V Nemčiji je bil objavljen nov članek nemških raziskovalcev Cellular and Molecular Lifesciences , ki se osredotoča na povezavo med dejavniki gostitelji in poslabšanjem COVID-19. Nadalje, proučevali so tudi vpliv virusa na mikrobiom gostitelja in sekundarno okužbo.

Sočasne bolezni in COVID -19

Čeprav SARS-CoV-2 okuži ljudi vseh starosti, starejše starostne skupine ali tiste z že obstoječimi zdravstvenimi stanji so bile bolj dovzetne kot mlajše starostne skupine brez že obstoječih zdravstvenih težav.

Pri starejših odraslih, prekomerna ekspresija angiotenzin konvertirajočega encima 2 (ACE2)-glavnega receptorja gostiteljske celice, ki olajša vstop virusa v celice-ali zaradi obstoja številnih starostnih sočasnih obolenj so še posebej ranljiva skupina.

Nekatere sočasne bolezni, ki so močno povezane s hudimi okužbami s COVID-19, so debelost, hipertenzija, sladkorna bolezen, pljuča, jetra, in ledvična bolezen, bolniki z oslabljeno imunostjo, bolniki, ki se zdravijo s steroidi, in kadilci.

Mehansko, hud COVID-19 in hipertenzijo bi lahko povezali z dejstvom, da se bolniki s hipertenzijo zdravijo z zaviralci angiotenzinske konvertaze (ACE) in zaviralci angiotenzinskih receptorjev (ARB). Ta zdravljenja bi lahko potencialno povečala raven ACE2 v več tkivih, povečuje možnost okužbe s SARS-CoV-2.

Posamezniki z osnovno srčno-žilno boleznijo (KVB) so pogosto hudo prizadeti zaradi COVID-19. Razlog za to je lahko podoben kot pri hipertenziji (npr. uporaba zaviralcev ACE in ARB). Številna protivirusna zdravila vplivajo na srčno aritmijo ali druge bolezni srca in ožilja.

Nadalje, presnovne motnje (MD), npr. sladkorna bolezen in debelost, so povezani s provnetnim in protrombotičnim stanjem. Ta stanja lahko povzročijo aterosklerozo, ki omejuje pretok krvi, kar ima za posledico disfunkcijo organov zaradi nezadostne oskrbe s kisikom. Sladkorna bolezen poveča membranski vezani proteazni furin tipa 1, ki pomaga pri vstopu koronavirusov v celico.

Gostiteljski genetski dejavniki in COVID 19

Za analizo učinka genetskih variacij na klinične fenotipe COVID-19 je bilo izvedenih več genomsko povezanih študij (GWAS). Raziskovalci so ugotovili, da sta z okužbo s COVID-19 povezani dve vrsti genov:a) geni, ki omogočajo vstop SARS-CoV-2 v epitelne celice gostitelja; in b) geni, ki uravnavajo prirojene in prilagodljive imunske odzive.

Nadalje, Raziskovalci so ugotovili tudi povezavo med krvno skupino ABO in simptomi COVID-19. Njihove ugotovitve kažejo, da so posamezniki s krvno skupino O redkeje pozitivni, medtem ko so ljudje s krvno skupino A bolj dovzetni za okužbo s COVID-19 in so bolj nagnjeni k hudi bolezni. Izražanje nekaterih beljakovin, kot je L katepsin, TMPRSS2, TMPRSS4, in beljakovine skupine B1 z visoko mobilnostjo (HMGB1), je povezan z okrepljenim vnosom in razmnoževanjem virusa.

Gostiteljski mikrobiom in virusna okužba

Mikrobiom lahko opišemo kot zbirko genomov vseh mikroorganizmov, kot so bakterije, glive, arheja, in virusi, v določeni niši. Človeški mikrobiom (holobiont) ima ključno vlogo pri zdravju in delovanju telesa.

Raziskovalci so domnevali, da pljučni mikrobiom sodeluje pri začetku in napredovanju bolezni. Pljučni mikrobiom ima zaradi velike raznolikosti zaščitno vlogo, ki sodeluje s konkurenco v mikrobiomu in imunskim pripravkom. Na voljo je zelo malo študij, ki obravnavajo pljučno mikrobioto. Nekateri mikrobi, prisotni v pljučih bolnikov s COVID-19, so proteobakterije, Acinetobacter Cryptococcus, itd.

Raziskovalci, ki so preučevali povezavo med črevesnim mikrobiomom in boleznijo COVID-19, so poročali, da ACE2, receptor za beljakovine z virusom SARS-CoV-2, je močno izražen v črevesnih enterocitih.

Nadalje, številni simptomi prebavnih simptomov COVID-19, bruhanje, in driska sta neposredno povezani s črevesno funkcijo. Raziskovalci so poročali, da so nekateri mikrobi, ki so prisotni v črevesju, kot naprimer Coprobacillus , Clostridium ramosum , in Clostridium hathewayi so pozitivno povezani s hudo boleznijo COVID-19.

Tveganja sočasne okužbe med potekom bolezni

Raziskovalci so ugotovili, da v primeru, ko v človeškem mikrobiomu prevladujejo patogeni, obstaja povečano tveganje sočasne okužbe. Dva glavna dejavnika, ki povzročita mikrobno okužbo, sta disbioza in imunsko neravnovesje.

Nedavna študija je pokazala, da so v Barceloni, Španija, 3% bolnikov, sprejetih v bolnišnico zaradi hudih simptomov COVID-19, ki so bili prisotni z bakterijskimi okužbami, pridobljenimi v skupnosti. Nekateri od ugotovljenih bakterijskih patogenov so Streptococcus pneumoniae, Enterobakterije, Haemophilus infuenzae in S. aureus.

• Stimulacija imunskih celic za oblikovanje posebnih struktur lahko okrepi kemoterapijo raka trebušne slinavke
• Raziskovalci odkrivajo, kako umetno proizvesti zdravo sluz