Kliničari su primijetili da više od 60% pacijenata s COVID-19 ima proljev, mučnina, i povraćanje, i ti simptomi predviđaju opći lošiji ishod.
Teški akutni respiratorni sindrom koronavirus 2 (SARS-CoV-2), uzročnik bolesti COVID-19, ulazi u ljudsku stanicu domaćina vezanjem za enzim koji pretvara angiotenzin (ACE) 2, koji djeluje kao virusni receptor. Ova se molekula nalazi u većim koncentracijama u ileumu i debelom crijevu te regulira upalu crijeva. ACE2 izravno utječe na crijevni mikrobiom, a posredno i kardiopulmonalni rizik.
Studija:SARS-CoV-2 produktivno inficira enterocite ljudskog crijeva. Mikrobiom u crijevima čovjeka. Kredit za sliku:3D grafika Alpha Tauri / Shutterstock Stariji i bolesniji pojedinci češće će se razboljeti kada su izloženi ovom virusu. Trenutna studija istražuje moguću vezu između crijevnog mikrobioma i kliničkog tijeka i značajki COVID-19.
Znanstvenici su odabrali skup proteina koji bi mogli djelovati kao biomarkeri za predviđanje progresije u tešku bolest. Međutim, također su ispitali mogu li ti proteini pomoći shvatiti što osobu čini manje ili više osjetljivom na bolest, i kakvu ulogu crijevna mikrobiota ima u reguliranju razine ovih biomarkera kod zdravih ljudi.
Korišteni su podaci o proteomici krvi 31 pacijenta s COVID-19, zajedno s podacima iz više omica iz 2, 400 nezaraženih osoba. Prethodni skup podataka korišten je za stvaranje ocjene rizika za predviđanje hoće li slučaj COVID-19 napredovati do ozbiljne ili kritične razine. To se naziva skor proteomskog rizika u krvi (PRS).
Krvni PRS tada je povezan s upalnim biomarkerima kako bi se vidjelo je li PRS sposoban predvidjeti osjetljivost na bolesti kod zdravih osoba. Za upalu su koristili i proteomske i krvne biomarkere, od 990 ljudi, za ovu istragu.
Sljedeći korak bio je identificiranje specifičnih značajki crijevne mikrobiote, koji bi predvidjeli značajne proteomske biomarkere za COVID-19, pomoću strojnog učenja. Metabolički profil izmeta također je analiziran kako bi se otkrili drugi mehanizmi koji bi mogli biti ključni za povezivanje crijevnog mikrobioma s osjetljivošću na bolest.
Posljednji korak bio je procijeniti kako je 40 različitih čimbenika domaćina i čimbenika okoliša oblikovalo ove čimbenike mikrobioma crijeva.
U ranijim radovima na pacijentima s COVID-19, istraživači su identificirali 22 proteomska biomarkera u serumu koji su pomogli u predviđanju progresije do teške bolesti. Ovaj skup biomarkera obrezan je na 20, izostavljajući dva koja nisu bila dostupna zdravim pacijentima.
Ovaj skup je korišten za postavljanje krvnog PRS -a za 31 pacijenta u trenutnoj studiji. Osamnaest slučajeva nije bilo teško, dok je 13 bilo teško.
Kako se PRS povećao za 10%, rizik od teške bolesti povećan je za 57%. Znanstvenici su to protumačili kao dokaz da ocjena rizika može predvidjeti napredovanje COVID-19.
U produžetku njihovog rada, stvorili su PRS koristeći istih 20 proteina, ali na temelju baze zdravih sudionika, uključujući proteomiku i markere upale. Proteomski podaci krvi došli su iz uzoraka seruma uzetih na početku. Upalni markeri uključivali su IL-1β, IL-6, TNF-α, i hsCRP.
Otkrili su da je PRS pozitivno povezan s hsCRP i TNF-α u ovom skupu. U analizi podskupina stratificiranoj prema dobi, otkrili su značajnu vezu između višeg PRS -a i veće razine svih upalnih markera u krvi u starijih, ali ne i u mlađim podskupinama (iznad i ispod 58 godina, odnosno).
Pitanje s kojim se istraživači suočavaju je li promjena ovih proteina u osnovi imunološke aktivacije viđene kod ovih pacijenata, ili su rezultati toga. Kakav god bio odgovor, studija pokazuje jasnu vezu između imunološke neravnoteže i većeg PRS -a, osobito kod starijih osoba, podupirući njegovu ulogu biomarkera.
Sljedeći korak izveden je na kohorti od približno 300 sudionika. Znanstvenici su izmjerili korelaciju između mikrobnog profila crijevne mikrobiote i proteomike krvi. Izvršili su presjek ili snimku sudionika u jednom uzorku (n =132), dok je još jedno prospektivno istraživanje provedeno na 169 sudionika. Ovdje, proteomika je analizirana oko tri godine kasnije od prikupljanja stolice.
U prvom slučaju, strojno učenje korišteno je za otkrivanje 20 najboljih bakterijskih skupina (operativne taksonomske jedinice, OTU-ovi) za predviđanje osjetljivosti na COVID-19. Većina OTU -a potječe iz sljedećih rodova i obitelji: Bakteroidi, Streptococcus, Laktobacili, Ruminococcaceae 119, Lachnospiraceae, i Clostridiales. Koristeći ovo, moglo bi se objasniti više od petine varijabilnosti u PRS -u.
Analiza je pokazala superiornu korelaciju između temeljnog PRS-a predviđenog PRS-a i stvarnog PRS-a. Također postoji bliska povezanost između 20 osnovnih OTU-ova i 20 proteomskih biomarkera koji predviđaju ozbiljan COVID-19. Kada je slojevito prema dobi, uočeno je da je povezanost značajna samo u starijim dobnim skupinama.
Rezultati su duplicirani u prospektivnoj studiji. To pokazuje da se promjene mikrobioma crijeva događaju prije promjene u proteomici krvi. Ako je tako, mogli su imati uzročnu ulogu.
Potvrđujuća studija u većoj potkorti od 366 sudionika pokazala je da je 11 OTU -a imalo značajnu povezanost s upalnim citokinima, bilo negativno ( Bakteroidi , Streptococcus, i Clostridiales ), ili pozitivno ( Ruminococcus , Blautia, i Lactobacillus ).
Istraživači su ispitali vezu između mikrobnog profila jezgre crijeva i fekalnih metabolita među približno 1, 000 sudionika. Otkrili su da je 45 metabolita u urinu značajno povezano s više od polovice jezgri OTU -a.
Većina njih su bile ili aminokiseline, masne kiseline, ili žučne kiseline, uključeni u tri puta. Razina aminokiselina u tkivima vitalna je za održavanje zdravog imuniteta jer ovisi o metaboličkim stresnim putovima i dostupnosti hranjivih tvari. Smanjena razina specifičnih aminokiselina potiskuje upalu.
Tako, ovi metabolički putevi, modulirano prehranom i ovisnom populacijom bakterija, može potaknuti učinke crijevne mikrobiote na metabolizam domaćina i upalu.
Relativna brojnost ACE2 i njegova funkcija u regulaciji razine aminokiselina kao odgovor na unos hranom, i urođeni imunitet, može biti druga veza između crijevnog mikrobioma i upale, što zauzvrat predviđa ozbiljnost COVID-19.
Studija također pokazuje da se 2,4% razlike u osjetljivosti na bolest objašnjava 9 čimbenika povezanih s demografskim podacima i kliničkim karakteristikama uzorka, kao što je obrazovna razina, seks, i razne fiziološke parametre poput krvnog tlaka i biokemije. Oni neizravno moduliraju sastav crijevnog mikrobioma.
Istraživači sugeriraju da kod zdravih ljudi, sastav crijevnog mikrobioma jako predviđa proteomske biomarkere u krvi koji su povezani s teškim COVID-19.
'Oluju citokina' (prekomjernu razinu proupalnih kemikalija u tijelu) povezanu s teškim COVID-19 treba učinkovito liječiti kako bi se smanjila smrtnost stanja. Povezanost proteomskih biomarkera s upalnim molekulama, osobito u starijim dobnim skupinama, ukazuje da je citokinska oluja posljedica temeljne upale za koju se smatra da je češća među ovom podskupinom.
Znanstvenici sažimaju:„Otkrivene mikrobiološke značajke temeljnih crijeva i srodni metaboliti mogu poslužiti kao potencijalni cilj prevencije/liječenja za intervenciju, osobito među onima koji su osjetljivi na infekciju SARS-CoV-2. Oni bi također mogli poslužiti kao potencijalni terapijski ciljevi za razvoj lijekova. ”
medRxiv objavljuje preliminarna znanstvena izvješća koja nisu recenzirana i, stoga, ne smatra se konačnim, usmjeriti kliničku praksu/ponašanje povezano sa zdravljem, ili se tretira kao utvrđena informacija.
bioRxiv objavljuje preliminarna znanstvena izvješća koja nisu recenzirana i, stoga, ne smatra se konačnim, usmjeriti kliničku praksu/ponašanje povezano sa zdravljem, ili se tretira kao utvrđena informacija.
Da li naljepnice na komercijalnim proizvodima od kefira ispravno prijavljuju mikrobiološku razinu?
Znanstvenici pretvaraju krv tipa A u univerzalni tip O,
Kako su napori masovnog probira pomogli u identifikaciji više slučajeva celijakije u djece
IBD je daleko češći nego što se očekivalo,
Propuštena crijeva i let u svemir - otkrio je mehanizam
Novi super aktivirajući receptor makrofaga mogao bi objasniti hiperinflamaciju u teškom obliku COVID-19
Rotavirus igra važnu ulogu u razvoju dijabetesa tipa 1
Novi članak objavljen u časopisu PLOS Pathogens 10. listopada, 2019., tvrdi da bi uobičajeni rotavirus mogao biti odgovoran za neke pojave dijabetesa tipa 1, oblik dijabetesa koji se javlja kod djece
Dijabetes tipa 1 povezan je s mikrobiomom crijeva i genetskim čimbenicima
Novo istraživanje sa Sveučilišta Lingköping u Švedskoj i Sveučilišta u Floridi otkrilo je da se crijevni mikrobiom djece s visokim genetskim rizikom od razvoja dijabetesa tipa 1 znatno razlikuje od dj
Studija sugerira vezu između upotrebe probiotika i "zamagljenosti mozga"
Studija provedena na Medicinskom fakultetu u Georgiji na Sveučilištu Augusta pokazala je da unos probiotika može rezultirati značajnim nakupljanjem bakterija tankog crijeva što dovodi do zamagljivanja