Veränderung des Mikrobioms der oberen Atemwege bei Kindern im Zusammenhang mit der Anfälligkeit für SARS-CoV-2

Die Forscher testeten das nasopharyngeale Mikrobiom von Kindern bis zu 21 Jahren und fanden heraus, dass sich das Mikrobiom mit dem Alter verändert. Spezifische Bakterien, deren Fülle sich auch mit dem Alter ändert, sind mit der Anfälligkeit und dem Schweregrad einer Infektion mit dem schweren akuten respiratorischen Syndrom Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) verbunden.

SARS-CoV-2 hat weltweit Hunderte Millionen Menschen infiziert. aber Kinder scheinen weniger anfällig für diese Infektion zu sein, im Gegensatz zu anderen Atemwegsinfektionen. Die infizierten Kinder scheinen im Vergleich zu Erwachsenen auch eine mildere Erkrankung zu haben. Zusätzlich, der Schweregrad der Infektion scheint sogar bei Kindern mit dem Alter zuzunehmen.

Es hat sich zunehmend gezeigt, dass die Mikroben in den oberen Atemwegen die Anfälligkeit für Virusinfektionen und die auftretenden Symptome beeinflussen. Die in Nase und Rachen vorhandenen Mikroben scheinen die Schwere des Respiratory Syncytial Virus (RSV) bei kleinen Kindern zu verändern. Die intranasale Verabreichung von lebenden Bakterien veränderte die Immunantwort auf Influenzavirus und RSV in Tiermodellen. Eine andere Studie deutete darauf hin, dass die Bakterien in Nase und Rachen auch die Symptome einer Atemwegsvirusinfektion beeinflussen können. vermutlich durch Modulation der Immunantwort des Wirts.

Frühere Studien haben gezeigt, dass mindestens ein Drittel der infizierten Kinder und Jugendlichen asymptomatisch sind, und wenn sich Symptome entwickeln, es handelt sich in der Regel um leichte Atemwegssymptome. Ein anderer Bericht fand in den ersten sechs Monaten der Pandemie in den Vereinigten Staaten nur 576 Krankenhauseinweisungen und 208 Todesfälle bei Kindern unter 18 Jahren.

Dies deutet darauf hin, dass es biologische oder immunologische Faktoren geben kann, die mit dem Alter variieren können. die die Anfälligkeit und den Schweregrad für SARS-CoV-2 verändern. Das Mikrobiom in den oberen Atemwegen unterliegt in der frühen Kindheit signifikanten Veränderungen und es wird angenommen, dass es eine Rolle dabei spielt, wie sich Atemwegsinfektionen auf den Wirt auswirken.

Unterschied bei einigen Bakterien zwischen nicht infizierten und infizierten Kindern

So, Forscher der Duke University und der Duke University School of Medicine untersuchten das Rachen- und Nasenmikrobiom von 274 Kindern und Jugendlichen unter 21 Jahren, die in engem Kontakt mit einer SARS-CoV-2-infizierten Person standen, um festzustellen, ob ein Zusammenhang zwischen dem Mikrobiom besteht und Infektionsanfälligkeit. Sie veröffentlichten ihre Ergebnisse auf der medRxiv* Preprint-Server.

Relative Häufigkeiten von sehr häufig vorkommenden Gattungen nach Alter. Jeder Balken zeigt die mittleren relativen Häufigkeiten von sehr häufig vorkommenden Gattungen in Nasopharyngealproben von Teilnehmern einer bestimmten Alterskategorie. Es werden nur die neun am häufigsten vorkommenden Gattungen innerhalb von nasopharyngealen Proben der gesamten Studienpopulation gezeigt.

Neben der Entnahme von Abstrichproben, Das Team sammelte auch Expositions- und sozioökonomische Informationen über Fragebögen. Basierend auf den erhobenen Daten, die Studienteilnehmer wurden kategorisiert in nicht infizierte, ohne Atemwegssymptome infiziert, und mit Atemwegssymptomen infiziert. Die Zusammensetzung der Bakteriengemeinschaft in den Abstrichproben wurde mittels 16S ribosomaler RNA (rRNA)-Sequenzierung bestimmt.

Von den 274 in die Analyse einbezogenen Teilnehmern 27% waren nicht infiziert, 32 % waren infiziert, hatten aber keine Atemwegssymptome, und 41% waren infiziert und hatten Atemwegssymptome, und sie waren älter als die Kinder in den anderen Kategorien. Ein höherer Anteil der infizierten Personen, die als Latinos oder Hispanoamerikaner identifiziert wurden, im Vergleich zu nicht infizierten Kindern.

Die Autoren fanden heraus, dass die mit dem Shannon-Diversity-Index gemessene Mikrobiom-Diversität in Rachen und Nase mit zunehmendem Alter zunimmt. während der Mikrobiomreichtum mit einem anderen Index, der Chao1-Index, mit dem Alter abgenommen. Auch die Zusammensetzung des Mikrobioms veränderte sich mit dem Alter.

Es gab keinen Unterschied in der Mikrobiomdiversität zwischen infizierten und nicht infizierten Personen. Jedoch, der Mikrobiomreichtum war bei den mit SARS-CoV-2 infizierten Personen höher. Zusätzlich, zwei Amplikon-Sequenzvarianten (ASVs) der Gattung Corynebakterium waren bei infizierten Kindern häufiger als bei nicht infizierten Kindern. Auch diese beiden ASVs nahmen mit dem Alter zu, unabhängig davon, ob die Kinder infiziert waren oder nicht.

Vergleich der Mikrobiome infizierter Kinder mit und ohne Atemwegssymptome, Das Team stellte fest, dass das Mikrobiom zwischen ihnen unterschiedlich war. Die Zwei Corynebakterium mit infizierten Personen assoziierte Personen waren auch bei Personen mit Symptomen höher, und die Häufigkeit von . nahm ab D. Pigrum bei denen mit Symptomen.

Veränderung des Mikrobioms verändert die Anfälligkeit für Infektionen

Frühere Studien haben die Wechselwirkung von Corynebakterium und D. pigrim mit dem menschlichen Nasopharynx ist wichtig. Größer Corynebakterium Beträge wurden negativ in Verbindung gebracht mit Streptokokken-Pneumonie bei Säuglingen und Kindern.

Die Forscher fanden auch zwei andere Bakterien dieser Gattung, die zusammen mit Bakterien aus anderen Gattungen bei denen mit Symptomen höher waren. Diese waren positiv mit zunehmendem Alter assoziiert und wurden nur bei Kindern über 12 Jahren gefunden.

Daher, die Ergebnisse zeigen, dass sich die Veränderungen des nasopharyngealen Mikrobioms während der Kindheit weiterentwickeln, und diese Veränderungen sind mit einer SARS-CoV-2-Infektion und ihren Symptomen verbunden. Das sich verändernde Mikrobiom bei Kindern spielt wahrscheinlich eine Rolle bei der Anfälligkeit und Schwere von SARS-CoV-2. Daher, Die Manipulation des Mikrobioms der oberen Atemwege könnte eine potenzielle Methode zur Behandlung von Atemwegsviren sein.

*Wichtiger Hinweis

medRxiv veröffentlicht vorläufige wissenschaftliche Berichte ohne Peer-Review und deshalb, sollte nicht als schlüssig angesehen werden, die klinische Praxis/das gesundheitsbezogene Verhalten anleiten, oder als etablierte Information behandelt.

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