Vakava akuutti hengitystieoireyhtymä koronavirus 2 (SARS-CoV-2) leviää pääasiassa hengittämällä ilmassa olevia viruspartikkeleita. Viruksen alkuperäisen replikaation pääasiallisen paikan uskotaan olevan nenä, suun sijaan, reseptorin angiotensiiniä konvertoivan entsyymin 2 (ACE2) suuremman ilmentymisen vuoksi nenässä.
Nopea virusreplikaatio ylemmissä hengitysteissä voi johtaa alempien hengitysteiden infektioon ja vakavaan sairauteen. Kuitenkin, monet tutkimukset eivät ole osoittaneet korrelaatiota sairauden vakavuuden ja nenän kuormituksen välillä, viittaa siihen, että taudin vakavuuteen voi vaikuttaa muita tekijöitä.
Useat tutkimukset ovat viitanneet siihen, että nenän ja kurkun mikrobiomilla voi olla rooli virusinfektioissa. Virustartunta voi häiritä mikrobiotaa ja johtaa rinnakkaisinfektioon, joka voi pahentaa tulehdusta ja heikentää immuunivastetta. Vakava infektio voi myös johtaa sekä hajun että maun menetykseen. Kuitenkin, on vain muutamia tutkimuksia, joissa on tutkittu hengityselinten mikrobiomia COVID-19-potilailla.
Asiasta julkaistussa uudessa tutkimuksessa bioRxiv* esipainopalvelin, Kalifornian yliopiston Irvinen tutkijat tutkivat SARS-CoV-2 -infektion vaikutusta nenän mikrobiomiin.
Tutkijaryhmä käytti 16S ribosomaalisen ribonukleiinihapon (rRNA) geenin amplikonisekvensointia määrittääkseen, johtaako SARS-CoV-2-infektio muutokseen nenän mikrobiomin koostumuksessa. Tässä kokeessa havaittiin, että COVID-19-potilaiden nenän mikrobiomi oli itse asiassa, erilainen verrattuna niihin, joilla ei ollut tautia, samoin kuin se, joka oli terveydenhuollon työntekijöiden nenässä. COVID-19-potilaiden ja terveydenhuollon työntekijöiden nenän mikrobiomi oli rikkaampi kuin ei-potilaiden; kuitenkin, kaikkien kolmen näytetyypin mikrobiomeja hallitsivat muutamat valitut mikrobit.
Terveen ihmisen nenän mikrobiomi koostuu pääasiassa Corynebacterium, Staphylococcus, Streptokokki, Dolosigranulum, ja Moraxella. Kirjoittajat havaitsivat, että monet patogeeniset bakteerit, kuten Rothia , Acinetobacter , ja Pseudomonas, olivat yleisiä COVID-19-potilailla, erityisen korkealla tasolla Pseudomonas aeruginosa raportoitu näillä potilailla.
Tutkimukset ovat osoittaneet, että akuutit virusinfektiot voivat muuttaa nenän mikrobiomia ja edistää patogeenisten bakteerien lisääntymistä. Lisäys Pseudomonas on raportoitu myös influenssatapauksissa, mikä viittaa siihen, että sen esiintyminen ei välttämättä ole spesifistä COVID-19:lle, vaan se on pikemminkin yleinen vastaus tulehdusprosesseihin.
SARS-CoV-2-tartunnan saaneiden potilaiden nenän mikrobiomi on erilainen. (A) Tutkimussuunnitelman kaavio. (B) Nenämikrobiyhteisöjen pääkoordinaattianalyysi painottamattomalla UniFrac-etäisyydellä isännän tilan mukaan. Isännän tilan osuus kokonaisvarianssista painottamattomien UniFrac -eroavuustulosten matriiseissa mitattiin PERMANOVA:lla (Adonis 10, 000 permutaatiota). (C, D, E) Viulukaavio, joka kuvaa (D) keskimääräisiä painottamattomia UniFrac -etäisyyksiä (C) havaittujen amplikonien sekvensointivaihtoehtojen lukumäärää ja (D) shannon -monimuotoisuutta (E) jaettuna isäntätilan mukaan. Paneelien C-E merkitys määritettiin käyttämällä Kruskal Wallisin ei-parametrista ANOVA:ta (p-arvot jokaisen paneelin alareunassa), Dunnin moninkertaisella vertailulla * =p <0,05, ** =p <0,01, *** =p <0,001, **** =p <0,0001. (F) Bakteeriperheiden kuplakaaviot, joiden keskimääräinen runsaus oli yli 1% koko tutkimuspopulaatiossa, järjestetty vasemmalta oikealle laskevassa keskimääräisessä runsaudessa. Kunkin ympyrän koko ilmaisee kunkin taksonin keskimääräisen suhteellisen runsauden osoitetussa ryhmässä ja kunkin ympyrän väri osoittaa, mihin bakteeri -Phylaan kukin suku kuuluu.Nämä tulokset vastaavat toissijaisten bakteeri-infektioiden havaintoja COVID-19-potilailla. Nenän mikrobiomikoostumus voisi siksi toimia ensisijaisena näytetyypinä arvioidakseen henkilön riskiä toissijaisista infektioista sen jälkeen, kun he ovat toipuneet tietyistä virusinfektioista.
Lisäksi, Kaliforniassa toimiva tutkimusryhmä havaitsi myös, että nenän viruskuormat eivät vaikuttaneet nenän mikrobiomin monimuotoisuuteen. COVID-19-potilailla, joilla oli alhainen viruskuormitus, havaittiin olevan merkittävämpi määrä Streptokokki nenän mikrobiomissa , ottaa huomioon, että COVID-19-potilailla, joilla oli kohtalainen viruskuormitus, oli suurempi määrä Corynebacterium . Kolmanneksi COVID-19-potilailla, joilla oli suuri viruskuormitus, havaittiin olevan korkeampi taso Cutibacterium, Neisseria, ja Pseudomonas nenän mikrobiomissa olevat lajit.
Kirjoittajat vertailivat sitten koehenkilöiden nenän transkripteja ja havaitsivat 692 geenin ilmentyvän eri tavalla COVID-19-potilaiden ja terveydenhuollon työntekijöiden välillä. COVID-19-positiivisten yksilöiden ylössäädetyt geenit liittyivät isännän puolustusreitteihin. Geenit, jotka liittyvät solukuolemaan, sekä ne, jotka koodaavat estäviä reseptoreita, oli myös korjattu COVID-19-potilailla.
Verrattain, Jotkut COVID-19:n geenit, joiden todettiin olevan alisääteisiä, sisälsivät geenit, jotka liittyvät yhdenmukaisten sisäolosuhteiden ylläpitämiseen, soluorganisaatio, ja hermosolukudoksen käsittely. Lisäksi, geenit, jotka ovat vastuussa musiinin tuotannosta nenän kautta, sekä ne, jotka vaikuttavat aistielimiin, todettiin myös alisäänteiseksi. Otettu yhdessä, Nämä havainnot voivat selittää haju- ja makuhäviöt, joita on raportoitu laajalti COVID-19-potilailla.
Sairaalassa hankitut infektiot ovat edelleen suuri haaste kliinisessä ympäristössä. Nämä infektiot johtuvat usein saastuneista sairaalaympäristöistä ja terveydenhuollon työntekijöistä. Koska ne ovat pitkään altistuneet sairaaloille, terveydenhuollon työntekijät ovat yleisiä patogeenisten mikrobien kantajia.
Kirjoittajat löysivät korkeammat patogeenien kaltaiset tasot Escerichia, Klebsiella, ja Burkholderia terveydenhuollon työntekijöiden nenän mikrobiomissa. Runsaus Acinetobacter todettiin olevan korkeampi sekä COVID-19-potilailla että terveydenhuollon työntekijöillä, joka voi johtua mahdollisesta siirrosta näiden kahden välillä.
Tämän tutkimuksen tulokset osoittavat muutoksen SARS-CoV-2-tartunnan saaneiden henkilöiden nenän mikrobiomissa, patogeenien kuten Pseudomonas aeruginosa . Yksi tämän tutkimuksen rajoitus oli se, että arvioitiin vain ajanhetkeä; siksi, tulevat tutkimukset, joissa verrataan COVID-19-potilaiden nenän mikrobiomikoostumusta, terveitä yksilöitä, ja sairaala voi ajan myötä parantaa ymmärrystä siitä, miten nenän mikrobiomi muuttuu.
bioRxiv julkaisee alustavia tieteellisiä raportteja, joita ei ole vertaisarvioitu, ja siksi, ei pidä pitää ratkaisevana, ohjaa kliinistä käytäntöä/terveyteen liittyvää käyttäytymistä, tai käsitellään vakiintuneina tietoina.