Tidligere undersøgelser har beskrevet tilstedeværelsen af intestinale inflammatoriske markører hos COVID-19-patienter med diarré, såsom afføring calprotectin, et neutrofilt protein, der måles som en markør for inflammatorisk tarmsygdom. COVID-19-patienter viser også markante ændringer i fækal mikrobiom, tyder på, at infektionen forstyrrer tarmslimhindeimmuniteten.
Værtscelle-receptoren for alvorligt akut respiratorisk syndrom coronavirus 2 (SARS-CoV-2), det angiotensin-konverterende enzym 2 (ACE2), er rigeligt på epitel i tyndtarmen, med viral RNA -afgivelse, der forekommer i lange perioder i afføringen. Menneskelige tarmorganoider har også vist sig at være inficeret af virussen. Dette antyder muligheden for viral replikation i tarmen og transmission via afføring.
SARS-CoV-2-virus binder til ACE2-receptorer på en human celle. Illustrationskredit:Kateryna Kon / Shutterstock Alvorlig COVID-19 er forbundet med en betydelig ubalance i systemisk immunitet, og blodniveauerne af immuncytokiner som interleukin (IL) -6, IL-8, IL-10, og tumornekrosefaktor (TNFα) stiger med stigende sygdomsgrad og forværrede resultater. Den nuværende undersøgelse fokuserer på at forstå, hvordan virussen påvirker tarmen og dens lokale immunresponser samt det fækale mikrobiom.
Undersøgelsen bruger data fra indlagte patienter på et enkelt hospital i New York City på toppen af pandemien. Afføringsprøver blev indsamlet i infektionens akutte og rekonvalescerende fase, ved en median på 16 dage og 25 dage, henholdsvis, fra symptomdebut. Median patientalderen var 56 år, og mens halvdelen af patienterne blev defineret som overvægtige, 70% havde forhøjet blodtryk. Omkring halvdelen var mænd.
Moderat og svær sygdom ved præsentationen forekom hos halvdelen og en tredjedel af patienterne, henholdsvis. Mens de, der var let syge ved præsentationen, fortsatte med at være det, halvdelen af dem i den moderate kategori udviklede sig til alvorlig sygdom. Omkring 16% og 30% af patienterne døde og blev indlagt på intensivafdelingen (ICU) under deres ophold. Alt i alt, der var 14 patienter, eller 32% af det samlede beløb, der krævede ICU -pleje og/eller døde, dette tages som det dårlige sammensatte resultat.
Forskerne gav præference for dem, der havde tarmsymptomer, og dermed udgjorde disse patienter omkring 70% af kohorten, mest diarré hos omkring 60%, kvalme i en tredjedel, og opkastning i en sjette. Medianalderen for patienter med GI -symptomer var yngre end for dem uden, ved 53 år vs. 63 år. Anden etnisk, følgesygdomme, og data om sværhedsgrad/dødelighed var ens i begge grupper. Imidlertid, flere patienter uden tarmsymptomer krævede ICU -indlæggelse, med 54%, mod 19% hos dem med sådan en præsentation.
Inflammatoriske markører som serum-IL-6 og IL-8 var lavere hos dem med gastrointestinale (GI) symptomer, selvom dette ikke var statistisk signifikant. Andre parametre vedrørende hvide blodlegemer, lymfocyttal, og markører som CRP, LDH, D-dimer, og ferritin, samt leverenzymer, var ens i begge grupper.
Da sygdommen nærmede sig sit højdepunkt, serum IL-6, IL-8, og TNF-α niveauer steg, ligesom CRP, LDH, D-dimer, og ferritin, men ikke leverenzymer.
Forskerne udførte kvantitativ PCR (qPCR) på SARS-CoV-2 genomet, ved hjælp af cyklustærsklen Ct mindre end 40 som et positivt resultat. De fandt ud af, at fækal PCR til påvisning af viral RNA var positiv for 41% af patienterne. Større belastninger var forbundet med diarépræsentationen.
De observerede også, at RNA -detektion højst sandsynligt var inden for 28 dage fra symptomdebut, men inden for denne periode, der var ingen forskel i detektionshastighed baseret på tidspunktet. Ingen patient med et negativt nasopharyngeal PCR -resultat havde påviseligt viralt RNA i afføring, skønt medianperioden mellem den negative nasale PCR og afføringprøven var 11 dage.
Forskerne fandt også ud af, at ikke-overlevende havde meget højere viral belastning i afføring end overlevende, men den fækale Ct -værdi var ikke proportional med sygdommens sværhedsgrad. I øvrigt, af de meget få patienter med mild sygdom, der blev rekrutteret til denne undersøgelse, halvdelen havde påviseligt viralt RNA i deres afføring.
Genom -sekventering viste, at hvert isolat tilhørte klade 20C, som cirkulerede mest frit i New York City på dette tidspunkt. Der blev ikke observeret specifikke mutationer forbundet med GI -infektion.
Efterforskerne observerede, at fækale cytokiner var forhøjede hos COVID-19-patienter, som ved andre tarminfektioner og inflammatoriske tilstande, men forbandt ikke med GI -infektion eller med diarré. Dette omfattede højere IL-8, IL-1b, og TNFα -niveauer, hos nogle, men ikke alle patienter.
Når sorteret efter sygdommens sværhedsgrad, de fandt ud af, at kun IL-23 var signifikant øget hos alvorligt syge COVID-19-patienter. Højere cytokinkoncentrationer i serum afspejlede sig ikke i afføringskoncentrationer; imidlertid, værdien af denne observation er begrænset, da prøverne ikke blev indsamlet de samme dage.
Niveauet af calprotectin i afføring var ikke forbundet med sværhedsgraden af COVID-19 eller afføringens virale belastning.
Forskerne fandt også, at der ikke var specifikke ændringer i tarmmikrobiomet hos COVID-19-patienter. Imidlertid, nylig antibiotikabehandling var forbundet med ændringer i sammensætningen og reduceret mangfoldighed af tarmbakterier.
Værtsimmuniteten mod SARS-CoV-2 menes at afhænge stærkt af neutralisering af antistoffer mod det virale spike-protein, især det receptorbindende domæne (RBD). Slimhindeimmunitet medieres hovedsageligt af IgA -antistoffer, som er ansvarlige for varig immunitet mod tarmvira.
Anti-SARS-CoV-2 IgA er fundet i blod, bronchoalveolær skyllevæske, og næsevask, samt i modermælk fra rekonvalescerende donorer. Forskerne, derfor, ledte efter anti-RBD IgA-antistoffer i fækale prøver. De fandt ud af, at dette var korreleret med RBD-specifikt IgA i serum, men på et lavere niveau.
Niveauerne af total og RBD-specifik IgA i afføring på tværs af gruppen lignede stort set niveauet for sunde kontroller. Der var 5 patienter, alle med alvorlig COVID-19, der havde betydelige niveauer af specifikt IgA. Stadig, alle var overvægtige, med en median BMI på ~ 41 sammenlignet med 29 for andre patienter uden påviselig specifik IgA.
Forskerne foreslår, at baseret på disse data, diarré hos nogle COVID-19-patienter er ikke et resultat af betændelse. Imidlertid, tilstedeværelsen af GI -symptomer indikerer typisk et mildere forløb af sygdommen, men i alvorlige tilfælde immun dysregulering resulterer i massiv viral replikation inden for flere organer.
Fækal IL-8 elevation, kombineret med lavere IL-10 hos COVID-19-patienter, og højere IL-23 hos alvorligt syge patienter, demonstrere et immunrespons i tarmen på denne virusinfektion. Imidlertid, det faktum, at viral belastning i afføring ikke afspejler sygdommens sværhedsgrad og manglende involvering af andre cytokiner og af calprotectin, viser, at dette er begrænset.
Dette understøttes af manglen på ændringer i tarmmikrobiomets struktur eller mangfoldighed, undtagen dem, der kan spores til brug af antibiotika.
Endelig, tilstedeværelsen af RBD-specifikt IgA i afføring er blevet påvist for første gang hos COVID-19-patienter. Imidlertid, det er stadig uklart, om dette er en lokaliseret beskyttende slimhindereaktion eller en del af den systemiske reaktion på infektionen. De opdagede, at fækal detektion af specifikt IgA er svært på grund af den høje baggrundsstøj, hvilket viser behovet for mere følsomme metoder til at opsamle lavtiter.
Undersøgelsen konkluderer, "Vores data tyder på, at tarmen kan være et immunologisk aktivt organ under SARS-CoV-2-infektion, som det fremgår af virusspecifik IgA, men der er lidt tegn på åben tarmbetændelse, selv hos patienter med diarré eller andre GI -symptomer. ”
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.
Tarmbakterier knyttet til metaboliske ændringer og autisme i ny undersøgelse
Hvide blodlegemer og deres rolle i hjernen
Stor undersøgelse viser, at SARS-CoV-2-viral belastning er lavest hos børn
Apoptose er en vigtig formidler af patogenese i infektion med coronavirus fra dyr
Rengøringsprodukter kan øge risikoen for astma hos børn, finder undersøgelse
Fastfood kan være den største synder i teenage -depression
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
Tarmmikrobiom ændrer sig ved tilberedning af vegetabilske fødevarer,
siger ny undersøgelse Da forskere fra UC San Francisco og Harvard gik sammen om at finde ud af, hvordan tarmmikrobiomet påvirkes af madlavning, de fandt ud af, at der sker store ændringer hos menneske
Gamle primatmikrobiomer kan give mere information om menneskelig udvikling
Gamle menneskelige mikrobiomer er under mikroskopet for det, de fortæller forskere om mennesker for længe siden. En ny undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Grænser i økologi og evolution i feb