Undersøgelse:Akut SARS-CoV-2-infektion er forbundet med en ekspansion af bakteriepatogener i næsen, herunder Pseudomonas Aeruginosa. Billedkredit:Christoph Burgstedt / Shutterstock Det alvorlige akutte respiratoriske syndrom coronavirus 2 (SARS-CoV-2) spredes hovedsageligt ved inhalation af luftbårne viruspartikler. Det menes, at hovedstedet for den første virale replikation er næsen, frem for munden, på grund af den højere ekspression af receptoren angiotensin-konverterende enzym 2 (ACE2) i næsen.
Hurtig viral replikation i de øvre luftveje kan føre til infektion i de nedre luftveje og alvorlig sygdom. Imidlertid, mange undersøgelser har ikke vist nogen sammenhæng mellem sygdommens sværhedsgrad og viral belastning i næsen, tyder på, at der kan være andre faktorer, der bidrager til sygdommens sværhedsgrad.
Flere undersøgelser har antydet, at mikrobiomet i næse og hals kan spille en rolle ved virusinfektioner. Viral infektion kan forstyrre mikrobiota og føre til coinfektion, som kan forværre betændelse værre og forstyrre immunresponset. Alvorlig infektion kan også føre til tab af både lugt og smag. Imidlertid, der er kun få undersøgelser, der har undersøgt respiratorisk mikrobiom hos COVID-19-patienter.
I en ny undersøgelse offentliggjort på bioRxiv* fortryksserver, forskere fra University of California Irvine undersøgte effekten af SARS-CoV-2-infektion på det nasale mikrobiom.
Forskerteamet brugte 16S ribosomal ribonukleinsyre (rRNA) genamplikon-sekvensering til at afgøre, om SARS-CoV-2-infektion førte til en ændring i sammensætningen af det nasale mikrobiom. Dette eksperiment viste, at det nasale mikrobiom hos COVID-19-patienter var, faktisk, anderledes end dem, der ikke havde sygdommen, såvel som det, der var til stede i næsen af sundhedspersonale. Det nasale mikrobiom for COVID-19-patienter og sundhedspersonale var rigere end ikke-patienter; imidlertid, mikrobiomerne for alle tre prøvetyper var domineret af nogle få udvalgte mikrober.
En sund persons nasale mikrobiom består hovedsageligt af Corynebacterium, Staphylococcus, Streptococcus, Dolosigranulum, og Moraxella. Forfatterne fandt ud af, at mange patogene bakterier, såsom Rothia , Acinetobacter , og Pseudomonas, var almindelige hos COVID-19-patienter, med særligt høje niveauer af Pseudomonas aeruginosa rapporteret hos disse patienter.
Undersøgelser har vist, at akutte virusinfektioner kan ændre det nasale mikrobiom og favorisere en stigning i patogene bakterier. En stigning i Pseudomonas er også blevet rapporteret i tilfælde af influenza, hvilket tyder på, at dets tilstedeværelse muligvis ikke er specifik for COVID-19, men snarere er en generel reaktion på inflammatoriske processer.
Det nasale mikrobiom hos SARS-CoV-2-inficerede patienter er tydelig. (A) Studiedesign skematisk. (B) Hovedkoordinatanalyse af nasale mikrobielle kommuner uvægtede UniFrac-afstand farvet efter værtsstatus. Værtsstatusens bidrag Den samlede varians i de uvægtede UniFrac -ulighedsmatricer blev målt ved hjælp af PERMANOVA (Adonis med 10, 000 permutationer). (C, D, E) Violinplot, der illustrerer (D) gennemsnitlige uvægtede UniFrac -afstande (C) antal observerede amplikon -sekventeringsvarianter og (D) shannon -diversitet (E) opdelt efter værtsstatus. Betydning for paneler C-E blev bestemt ved hjælp af Kruskal Wallis ikke-parametriske ANOVA (p-værdier indsat i bunden af hvert panel), med Dunns multiple sammenligning * =p <0,05, ** =p <0,01, *** =p <0,001, **** =p <0,0001. (F) Bobleplotter af bakterielle slægter fundet ved mere end 1% gennemsnitlig overflod i hele undersøgelsespopulationen ordnet fra venstre til højre i faldende gennemsnitlig overflod. Størrelsen af hver cirkel angiver den gennemsnitlige relative forekomst for hver taxa i den betegnede gruppe, og farven på hver cirkel angiver, hvilken bakteriel Phyla hver slægt tilhører. Disse resultater svarer til fund af sekundære bakterieinfektioner hos COVID-19-patienter. Den nasale mikrobiomsammensætning kunne derfor fungere som den primære prøvetype til at vurdere en persons risiko for sekundære infektioner efter deres genopretning fra visse virusinfektioner.
Derudover den Californien-baserede forskergruppe fandt også ud af, at viral belastning i næsen ikke påvirkede mangfoldigheden af det nasale mikrobiom. COVID-19 patienter med lav viral belastning viste sig at have en mere betydelig mængde Streptococcus i deres nasale mikrobiom , hvorimod COVID-19-patienter med moderate virale belastninger havde en større mængde Corynebacterium . For det tredje, COVID-19-patienter med høj viral belastning viste sig at have større niveauer af Cutibacterium, Neisseria, og Pseudomonas arter, der findes i deres nasale mikrobiomer.
Forfatterne sammenlignede derefter testpersonernes nasale transkriptomer og fandt 692 gener, der skulle udtrykkes forskelligt mellem COVID-19-patienter og sundhedspersonale. De opregulerede gener i COVID-19-positive personer var forbundet med værtsforsvarsveje. De gener, der er forbundet med celledød, såvel som dem, der koder for hæmmende receptorer, blev også opreguleret hos COVID-19-patienter.
Forholdsvis nogle af generne i COVID-19, der viste sig at være nedreguleret, omfattede dem, der er forbundet med at opretholde konsekvente interne forhold, mobil organisation, og neuronal vævsbehandling. Desuden, de gener, der er ansvarlige for produktionen af mucin i næsepassagerne, såvel som dem, der påvirker sanseorganer, blev også fundet nedreguleret. Taget sammen, disse fund kunne forklare tabet af lugt og smag, der er blevet bredt rapporteret hos COVID-19-patienter.
Hospitalerhvervede infektioner er fortsat en stor udfordring i de kliniske rammer. Disse infektioner opstår ofte på grund af forurenede hospitalsmiljøer og sundhedspersonale. På grund af deres udstrakte eksponering på hospitaler, sundhedspersonale er almindelige bærere af patogene mikrober.
Forfatterne fandt højere niveauer af patogener som Escerichia, Klebsiella, og Burkholderia i sundhedspersonalets nasale mikrobiom. Overfloden af Acinetobacter viste sig at være højere hos både COVID-19 patienter og sundhedspersonale, hvilket kan skyldes en mulig overførsel mellem de to.
Resultaterne af denne undersøgelse indikerer en ændring i det nasale mikrobiom hos personer inficeret med SARS-CoV-2, med en stigning i patogener som Pseudomonas aeruginosa . En begrænsning af denne undersøgelse var det faktum, at kun tidspunkt blev vurderet; derfor, fremtidige undersøgelser, der sammenligner den nasale mikrobiom-sammensætning af COVID-19-patienter, raske individer, og hospital over tid kan forbedre forståelsen af, hvordan det nasale mikrobiom ændrer sig.
bioRxiv udgiver foreløbige videnskabelige rapporter, der ikke er peer-reviewed og, derfor, ikke skal betragtes som afgørende, vejlede klinisk praksis/sundhedsrelateret adfærd, eller behandles som etablerede oplysninger.
Vækstproblemer hos premature spædbørn forbundet med ændrede tarmbakterier
Stigende risiko for bioforsvar ved syntetisk biologi
Hvad er handlen med hepatitis C?
Ny strategi kan styrke tarm-hjerne-kommunikation
Husholdningsdesinfektionsmidler kan bidrage til fedmerisiko hos børn
Tilstedeværelse af visse tarmbakterier hos mødre kan beskytte babyer mod fødevareallergi
Vestlig kost kan øge risikoen for 'dødelig sepsis',
advare eksperter Ny forskning udført ved Portland State University tyder på, at den vestlige kost kan øge risikoen for alvorlig sepsis og dødelighed fra infektionen. orkanhank | Shuttersto
Utæt tarm og rumfart - mekanismen afsløret
En ny undersøgelse af virkningerne af simuleret mikrogravitation, den tilstand, astronauter står over for i rummet, forstyrrer tarmens epitelbarriere, og effekten vedvarer, selv efter at astronauten v
Indledende fund fra Human Microbiome Project udløste 'hundredvis af efterfølgende undersøgelser'
Human Microbiome Project (HMP) er et initiativ udviklet af National Institutes of Health for at karakterisere det humane mikrobiom hos både raske voksne og hos personer med specifikke tilstande. Sådan