Zusammensetzung und Struktur des nasopharyngealen Mikrobioms beziehen sich auf die Schwere der COVID-19-Krankheit

Virusinfektionen sind mit Veränderungen des Mikrobioms der oberen Atemwege/Nasopharyngeal (NP) verbunden. Zusätzlich, Viele Studien vermuten die Möglichkeit von „Superinfektionen“ aufgrund einer unterdrückten Immunität während eines Virusangriffs.

Virulente Krankheitserreger können durch Mikrobiota gefördert werden, aber auch kommensale Mikrobiota können die Verbreitung von Viren unterdrücken. Es wurde gezeigt, dass diese Wechselwirkungen die klinischen Ergebnisse beeinflussen.

Wie funktioniert die anhaltende COVID-19 (Coronavirus-Krankheit 2019)-Pandemie, verursacht durch das schwere akute respiratorische Syndrom Coronavirus 2 (SARS-CoV-2), das bakterielle Mikrobiom beeinflussen?

In einer aktuellen Studie unter der Leitung von Dr. Amy K Feehan, Forscher stellten die Hypothese auf, dass der COVID-19-Status mit einer Verschiebung des NP-Mikrobioms verbunden wäre, vor allem bei stationären Patienten. Die Ergebnisse dieser Studie unterstützen die dynamischen und signifikanten Veränderungen des Mikrobioms im NP-Raum, insbesondere wenn Patienten ein Atemhilfsgerät verwenden.

Im Krankenhaus behandelte COVID-19-Patienten werden Atemtherapien angeboten. In dieser Studie, die Forscher untersuchten die Zusammensetzung der Gemeinschaft in Bezug auf drei Attribute - COVID-19-Status, Atemhilfe, und Antibiotikaeinsatz. Diese Studie ist in der Zeitschrift veröffentlicht, Angewandte Mikrobiologie.

„Bei der SARS-CoV-2-Infektion waren Querschnittsunterschiede im Mikrobiom offensichtlich, aber Längsschnittstudien sind erforderlich, um die Dynamik der Virus- und Atemtherapie-Modulation von Mikroben zu verstehen.“

Die Studium

Die Forscher verwendeten eine flache Shotgun-Sequenzierung eines Querschnitts von Proben von medizinischem Abfall aus Louisiana. VEREINIGTE STAATEN VON AMERIKA, die durch eine PCR bestätigt wurden, positiv für SARS-CoV-2 über eine Reihe von Schweregraden (asymptomatisch, Krankenhausaufenthalt, und Tod). Diese Studie umfasste 79 SARS-CoV-2-positive Proben und 20 negative Proben (Kontrolle).

Die Forscher präsentierten die mit den Proben verbundenen demografischen Daten. Zum Beispiel, Informationen wie stationäre, Verwendung eines Atemhilfsgeräts, Schweregrad von COVID-19, Rauchstatus, Alter, Geschlecht, und Rennen.

Mittels metagenomischer Sequenzierung und Klassifikation, Sie bewerteten die Mikrobiomzusammensetzung von Nasopharynx-Abstrichen dieser SARS-CoV-2-positiven und -negativen Personen.

Balkendiagramm des Prozentsatzes der Patienten innerhalb jeder Gruppe für drei Attribute, bei denen die Gattung nachgewiesen wurde. Jeder der Balken repräsentiert eine der 21 Gattungen (x-Achse). Drei Attribute wurden getestet:COVID-19-Infektionsstatus

Gemeinschaftszusammensetzung und unterschiedliche Häufigkeit

Sie fanden in allen Proben insgesamt 202 einzigartige Gattungen. von welchem, Sie identifizierten insgesamt 27 einzigartige Gattungen. Zusätzlich, COVID-19-Positivität war mit einer erhöhten Vertretung von verbunden Serratia , ein allgegenwärtiger Mikroorganismus. Vor allem, Serratia marcescens ist ein anerkannter Erreger menschlicher Krankheiten, einschließlich Lungenentzündung.

Die Forscher fanden Serratia , Streptokokken , Enterobakterien , Veillonella , Prevotella , und Rothia häufig bei COVID-19-Patienten, die Atemhilfsgeräte verwendet haben.

Ebenfalls, sie berichteten, dass zwei Gattungen: Feingoldia , ein opportunistischer Humanpathogen, und Peptoniphilus , typischerweise mit der Darm- und Vaginalmikrobiota verbunden, fehlten bei den COVID-19-Patienten, die Atemunterstützung benötigten, vollständig; während der Anwesenheit bei Patienten, die keine Atemunterstützung benötigten.

Sie stellten fest, dass die individuelle relative Häufigkeit von Veillonella war zwischen den Gruppen ähnlich, und die relative Häufigkeit von Feingoldia war in der Antibiotikagruppe deutlich höher.

Artenvielfalt

Sie berechneten die Alpha-Diversität (Diversität innerhalb eines bestimmten Gebiets oder Ökosystems; Artenreichtum) und die Beta-Diversität (Unterschied der Artenvielfalt zwischen Ökosystemen; Artenumsatz).

Im Gegensatz zum COVID-19-Status, Die Forscher fanden heraus, dass die Alpha-Diversität je nach Altersstatus und bei Personen, die rauchten, unterschiedlich war. Es ist bekannt, dass Alter und Rauchen das Mikrobiom des Darms beeinflussen. Haut, und oberen Atemwege.

Während sie feststellten, dass die Beta-Diversität des Mikrobioms für diejenigen, die COVID-19 hatten, signifikant unterschiedlich war, gebrauchte Atemhilfsgeräte, einen stationären Krankenhausaufenthalt hatte, und, Auch, diejenigen, die gestorben sind. Überraschenderweise, Die Forscher beobachteten Rassenunterschiede in der Beta-Diversität des NP-Raums und betonten die Notwendigkeit einer groß angelegten Studie, um dies weiter zu bewerten.

„Das Zusammenspiel zwischen SARS-CoV-2-Infektion, Atembehandlung, Krankenhausaufenthalt, und respiratorische Mikrobiome ist komplex, und eine detaillierte Zeitachse und/oder Längsschnittstichprobe von Patienten ist erforderlich, um kausale Zusammenhänge zu identifizieren.“

Zusammenfassung

Während diese Studie aufgrund von Einschränkungen zum Zeitpunkt der Datenerhebung die Verwendung bestimmter Medikamente, die von den Personen eingenommen werden, nicht berücksichtigt, es unterstreicht eindrucksvoll den Zusammenhang zwischen der COVID-19-Infektion und den Veränderungen in den mikrobiellen Gemeinschaften. Es ist offensichtlich, dass COVID-19 das NP-Mikrobiom verändert - in Vielfalt, Frequenz, und Fülle. Zusätzlich, Die Atembehandlung beeinflusst die Art und Häufigkeit der mikrobiellen Taxa, aus denen das NP-Mikrobiom besteht.

Unterschiede in der Patientenpopulation, Geographie, und Klima, oder sogar Quantität oder genomische Diversität des SARS-CoV-2-Virus insgesamt eine Rolle im NP-Mikrobiom spielen.

• Studie:Eine Ernährung, die reich an fermentierten Lebensmitteln ist, fördert die mikrobielle Vielfalt,
• Stoffwechselprodukte von Darmbakterien können die Wirksamkeit von Tumortherapien positiv beeinflussen