Zloženie a štruktúra nazofaryngeálneho mikrobiómu súvisí so závažnosťou ochorenia COVID-19

Vírusové infekcie sú spojené so zmenami v mikrobióme horných dýchacích ciest/nazofaryngeálneho (NP). Navyše, mnohé štúdie predpokladajú možnosti „superinfekcií“ v dôsledku oslabenej imunity počas vírusového útoku.

Virulentné patogény môžu byť propagované mikrobiotikou, ale komenzálna mikrobiota môže tiež potlačiť šírenie vírusov. Ukázalo sa, že tieto interakcie ovplyvňujú klinické výsledky.

Ako prebieha prebiehajúca pandémia COVID-19 (koronavírusová choroba 2019), spôsobené vážnym akútnym respiračným syndrómom koronavírusom 2 (SARS-CoV-2), ovplyvniť bakteriálny mikrobióm?

V nedávnej štúdii vedenej doktorkou Amy K Feehanovou vedci predpokladali, že stav COVID-19 bude spojený s posunom mikrobiómu NP, najmä u hospitalizovaných pacientov. Výsledky tejto štúdie podporujú dynamické a významné zmeny mikrobiómu v priestore NP, obzvlášť keď pacienti používajú pomôcku na dýchanie.

Hospitalizovaným pacientom s COVID-19 sa poskytuje dychová terapia. V tejto štúdii, vedci skúmali zloženie komunity vo vzťahu k trom atribútom - stavu COVID -19, pomoc s dýchaním, a používanie antibiotík. Táto štúdia je publikovaná v časopise Aplikovaná mikrobiológia.

"Rozdiely v priereze v mikrobióme boli zrejmé pri infekcii SARS-CoV-2, na pochopenie dynamiky modulácie mikróbov vírusovej a dychovej liečby sú však potrebné longitudinálne štúdie. “

Štúdium

Vedci použili plytké sekvenovanie brokovnice prierezovou sadou vzoriek lekárskeho odpadu z Louisiany, USA, ktoré boli potvrdené pomocou PCR pozitívneho na SARS-CoV-2 v celom rozsahu závažností (asymptomatické, hospitalizácia, a smrť). Táto štúdia zahŕňala 79 pozitívnych vzoriek SARS-CoV-2 a 20 negatívnych vzoriek (kontrola).

Vedci predstavili demografické údaje súvisiace so vzorkami. Napríklad, informácie, ako napríklad hospitalizácia, používanie zariadenia na podporu dýchania, Závažnosť ochorenia COVID-19, stav fajčenia, Vek, rod, a závod.

Pomocou metagenomického sekvenovania a klasifikácie hodnotili mikrobiómové zloženie nazofaryngeálnych tampónov týchto pozitívnych a negatívnych jedincov SARS-CoV-2.

Stĺpcový graf percenta pacientov v každej skupine pre tri atribúty, u ktorých bol rod detegovaný. Každý z pruhov predstavuje jeden z 21 rodov (os x). Testovali sa tri atribúty:stav infekcie COVID-19

Zloženie komunity a diferenciálna hojnosť

Vo všetkých vzorkách našli celkom 202 unikátnych rodov, Z ktorých, identifikovali celkom 27 unikátnych rodov. Navyše, Pozitivita na COVID-19 bola spojená so zvýšeným zastúpením Serratia , všadeprítomný mikroorganizmus. Pozoruhodne, Serratia marcescens je uznávaným pôvodcom ľudských chorôb, vrátane zápalu pľúc.

Vedci zistili Serratia , Streptokok , Enterobacter , Veillonella , Prevotella , a Rothia často u pacientov s COVID-19, ktorí používali pomôcky na dýchanie.

Tiež, uviedli, že dva rody: Finegoldia , oportunistický ľudský patogén, a Peptoniphilus , typicky spojená s črevnou a vaginálnou mikroflórou, úplne chýbali u pacientov s COVID-19 vyžadujúcich pomoc s dýchaním; prítomný u pacientov, ktorí nevyžadovali pomoc s dýchaním.

Poznamenali, že individuálna relatívna hojnosť Veillonella medzi skupinami to bolo podobné, a relatívna hojnosť Finegoldia bol jasne vyšší v skupine užívajúcej antibiotiká.

Druhová rozmanitosť

Vypočítali alfa diverzitu (diverzita v rámci konkrétnej oblasti alebo ekosystému; druhová bohatosť) a beta diverzitu (rozdiel v rozmanitosti druhov medzi ekosystémami; druhová fluktuácia).

Na rozdiel od stavu COVID-19, vedci zistili, že alfa diverzita bola odlišná pre vekový stav a pre jednotlivcov, ktorí fajčili. Je dobre známe, že vek a fajčenie ovplyvňujú črevné mikrobiómy, koža, a horných dýchacích ciest.

Aj keď zistili, že beta diverzita mikrobiómu je výrazne odlišná pre tých, ktorí mali COVID-19, použité pomôcky na podporu dýchania, mal hospitalizovaný pobyt v nemocnici, a, tiež, tí, ktorí zomreli. Prekvapivo, vedci pozorovali rasové rozdiely v beta-diverzite priestoru NP a zdôraznili potrebu rozsiahlej štúdie, ktorá by to ďalej vyhodnotila.

"Súhra medzi infekciou SARS-CoV-2, dychová liečba, pobyt v nemocnici, a respiračné mikrobiómy sú komplexné, a na identifikáciu príčinných vzťahov je potrebný podrobný časový harmonogram a/alebo pozdĺžny odber vzoriek od pacientov. “

Zhrnutie

Aj keď táto štúdia neuvažuje o použití konkrétnych liekov užívaných jednotlivcami z dôvodu obmedzení v čase zberu údajov, silne zdôrazňuje vzťah medzi infekciou COVID-19 a zmenami v mikrobiálnych komunitách. Je zrejmé, že COVID -19 mení mikrobióm NP - v rozmanitosti, frekvencia, a hojnosť. Navyše, liečba dýchaním ovplyvňuje typ a početnosť mikrobiálnych taxónov obsahujúcich NP mikrobióm.

Rozdiely v populácii pacientov, geografia, a podnebie, alebo dokonca množstvo alebo genómová diverzita vírusu SARS-CoV-2 zohráva v NP mikrobióme určitú úlohu.

• Štúdia:Strava bohatá na fermentované potraviny zvyšuje mikrobiálnu diverzitu,
• Metabolity črevných baktérií môžu pozitívne ovplyvniť účinnosť nádorových terapií