Leopoldo N. Segal og kolleger foreslår, at lungemikrober kan forudsige alvorlig COVID -infektion og antistofresistens.
"Disse data fremhæver betydningen af SARS-CoV-2-overflod i de nedre luftveje som en forudsigelse for dødelighed, og det betydelige bidrag fra værtscelletranskriptomet, som afspejler den nedre luftvejscellerespons på infektion, "skrev forskerne.
Resultaterne kan hjælpe med at identificere patienter med størst risiko for dårlige kliniske resultater og tidligt give alternative behandlinger.
Undersøgelsen "Mikrobielle signaturer i de nedre luftveje hos mekanisk ventilerede COVID19 -patienter forbundet med dårligt klinisk udfald" er tilgængelig som et fortryk på medRxiv * server, mens artiklen gennemgår peer review.
De indsamlede prøver af nedre luftveje fra patienter på ventilation fra COVID-19-infektion under den første bølge i New York City. De indsamlede luftvejsprøver fra 142 patienter med COVID-19-infektion.
Ved hjælp af metagenomics, forskerne forbandt mikroberne, der lever i lungemikrobiomet, med patienternes kliniske resultater.
Resultaterne viste, at det at have store mængder af Mycoplasma salivarium var forbundet med en højere viral belastning af SARS-CoV-2. Ud over, et begrænset immunglobulinrespons i de lavere luftveje korreleret med øget dødelighed.
"De data, der præsenteres her ved brug af direkte kvantitative metoder (RT-PCR) og en semikvantitativ, ikke-målrettet tilgang (metatranscriptome sekventering) understøtter hypotesen om, at SARS-CoV-2-viral belastning i de nedre luftveje spiller en kritisk rolle i den kliniske progression af kritisk syge COVID-19 patienter, "skrev forskerne.
Mens de fleste patienter fik bredspektret antibiotika og svampedræbende midler, der var ingen tegn på forværrede virkninger af coinfektion med bakterier, viral, og svampe respiratoriske patogener.
For at se på risikoen for dødelighed som følge af COVID-19-infektion, teamet analyserede laboratoriekulturer fra 589 patienter indlagt på hospitalet for respirationssvigt på grund af alvorlig COVID-19-infektion.
Resultaterne viste, at patienter med dårlige kliniske resultater ikke bukkede under for andre luftvejsinfektioner. Der var heller ingen sammenhæng mellem positive mikrobielle kulturer og dødelighed ved alvorlige COVID-19-infektioner.
Foreninger mellem kulturpositivitet og klinisk resultat. Odds -forhold og tilsvarende 95% konfidensintervaller for kultiveringspositivitet for hele kohorten (n =589) i løbet af deres hospitalsindlæggelse (til venstre) og i løbet af de første 2 uger af hospitalsindlæggelsen (til højre).Ser man ud over mikrober, de nedre luftveje viste en høj tilstedeværelse af SARS-CoV-2, som var forbundet med døden. En lille prøve af patienter havde influenza A- eller B -vira, hvilket tyder på, at det er usandsynligt, at influenza opstod samtidigt med coronavirus -infektion.
Når man observerer bakterier i de nedre luftveje, metatranscriptome data fundet fager aktivt til stede. Forskerne antyder, at dette kan være tegn på, at vekslinger i det bakterielle mikrobiom kan ske hos patienter med alvorlig COVID-19-infektion.
Ændringer blev observeret i Staphylococcus fag, og Mycoplasma salivarium var aktivt til stede hos patienter, der havde brug for ventilation i mere end 28 og patienter, der døde sammenlignet med patienter, der blev ventileret i mindre end 28 dage.
Patienter med dårlige kliniske resultater udtrykte veje, der aktiverede gener relateret til nedbrydning, transportere, samt udtryk for antimikrobielle resistensgener og signalering.
Forskerne skriver:
"Disse forskelle kan indikere vigtige funktionelle forskelle, der fører til et andet metabolisk miljø i de lavere luftveje, der kan påvirke værtens immunrespons. Det kan også være repræsentativt for forskelle i mikrobielt tryk hos patienter med højere viral belastning og forskellige inflammatoriske miljøer."
Der var også en opregulering i Sirtuin og Ferroptosis signalveje i de alvorligst syge COVID-19 tilfælde. Dette faldt sammen med inaktiverede immunresponsfunktioner, herunder fagocytter, neutrofiler, granulocytter, og leukocytter. En nedregulering af immunglobulinekspressionsniveauer og mitokondriel dysfunktion blev også observeret.
Baseret på dataene, teamet foreslår lungerne hos kritisk syge patienter, der kræver ventilation fra COVID-19-infektion, udtrykker en ubalanceret tilstand frem for forhøjet betændelse. Det ser ud til at være forudsigende for forværrede prognoser.
Yderligere analyse fandt overlevelsesrelaterede forskelle i interferonresponser. Aktivering af type I interferon var en forudsigende faktor for øget dødelighed.
"Selvom der vil være behov for yderligere langsgående data for at tydeliggøre interferonsignaleringens rolle om sygdommen, dataene præsenteret her tyder på, at kombination af mikrobielle og værtsignaturer kunne hjælpe med at forstå den øgede risiko for dødelighed hos kritisk syge COVID-19-patienter. "
medRxiv 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.