Ylähengitysten mikrobiomin muuttuminen lapsilla, jotka liittyvät SARS-CoV-2 -herkkyyteen

Tutkijat testasivat jopa 21 -vuotiaiden lasten nenänielun mikrobiomia ja havaitsivat mikrobiomin muuttuvan iän myötä. Tietyt bakteerit, joiden runsaus muuttuu myös iän myötä, liittyy vakavaan akuuttiin hengitystieoireyhtymään koronavirus 2 (SARS-CoV-2) -infektion herkkyyteen ja vakavuuteen.

SARS-CoV-2 on tartuttanut satoja miljoonia ympäri maailmaa, mutta lapset näyttävät olevan vähemmän alttiita tälle infektiolle, toisin kuin muut hengitystieinfektiot. Tartunnan saaneilla lapsilla näyttää olevan myös lievempi sairaus kuin aikuisilla. Lisäksi, infektioiden vakavuus jopa lasten keskuudessa näyttää lisääntyvän iän myötä.

Ylempien hengityselinten mikrobien on yhä useammin osoitettu vaikuttavan virusinfektioalttiuteen ja oireisiin. Nenässä ja kurkussa olevat mikrobit näyttävät muuttavan hengityselinten synteesiviruksen (RSV) vakavuutta pienillä lapsilla. Elävien bakteerien intranasaalinen antaminen muutti immuunivastetta influenssavirukselle ja RSV:lle eläinmalleissa. Toinen tutkimus viittasi siihen, että nenän ja kurkun bakteerit voivat vaikuttaa myös hengitystieinfektion oireisiin, oletettavasti moduloimalla isännän immuunivastetta.

Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että vähintään kolmasosa tartunnan saaneista lapsista ja nuorista on oireettomia, ja jos oireet kehittyvät, ne ovat yleensä lieviä hengitysoireita. Toisessa raportissa todettiin vain 576 sairaalahoitoa ja 208 kuolemaa alle 18 -vuotiaiden lasten keskuudessa Yhdysvaltojen pandemian ensimmäisen kuuden kuukauden aikana.

Tämä viittaa siihen, että saattaa olla biologisia tai immunologisia tekijöitä, jotka vaihtelevat iän mukaan, jotka muuttavat alttiutta ja vakavuutta SARS-CoV-2:lle. Ylähengitysteiden mikrobiomissa tapahtuu merkittäviä muutoksia varhaislapsuudessa, ja sen uskotaan vaikuttavan siihen, miten hengitystieinfektiot vaikuttavat isäntään.

Joidenkin bakteerien ero tartuttamattomien ja tartunnan saaneiden lasten välillä

Niin, tutkijat Duken yliopistosta ja Duke-yliopiston lääketieteellisestä korkeakoulusta tutkivat 274 alle 21-vuotiaan lapsen ja nuoren kurkun ja nenän mikrobiomeja, jotka olivat läheisessä yhteydessä SARS-CoV-2-tartunnan saaneen yksilön kanssa selvittääkseen, onko mikrobien välillä yhteys. ja infektioalttius. He julkaisivat tulokset osoitteessa medRxiv* esipainatuspalvelin.

Erittäin runsaiden sukujen suhteellinen runsaus iän mukaan. Jokainen palkki kuvaa erittäin runsaiden sukujen keskimääräistä suhteellista määrää tietyn ikäryhmän osallistujien nenänielunäytteissä. Vain yhdeksän erittäin runsasta sukua nenänielunäytteistä koko tutkimuspopulaatiosta on esitetty.

Vanupuikkonäytteiden keräämisen lisäksi ryhmä keräsi myös altistumista ja sosioekonomisia tietoja kyselylomakkeiden avulla. Kerättyjen tietojen perusteella tutkimuksen osallistujat luokiteltiin infektoimattomiksi, infektio ilman hengitysoireita, ja hengitystieoireisiin tartunnan saaneita. Bakteeriyhteisön koostumus vanupuikkonäytteissä määritettiin käyttämällä 16S ribosomaalista RNA (rRNA) -sekvensointia.

Analyysiin osallistuneista 274 osallistujan 27% ei ollut tartunnan saaneita, 32% oli tartunnan saaneita, mutta heillä ei ollut hengitysoireita, ja 41% oli tartunnan saaneita ja heillä oli hengitysoireita, ja he olivat muita luokkia lapsia vanhempia. Suurempi osa tartunnan saaneista yksilöistä tunnistettiin latinoiksi tai latinalaisamerikkalaisiksi amerikkalaisiksi verrattuna tartuttamattomiin lapsiin.

Kirjoittajat havaitsivat, että Shannonin monimuotoisuusindeksillä mitattu kurkun ja nenän mikrobiomien monimuotoisuus kasvoi iän myötä, kun taas mikrobiomirikkaus käyttämällä toista indeksiä, Chao1 -indeksi, vähentynyt iän myötä. Myös mikrobiomikoostumus muuttui iän myötä.

Mikrobiomien monimuotoisuudessa ei ollut eroa tartunnan saaneiden ja tartunnan saamattomien yksilöiden välillä. Kuitenkin, mikrobiomirikkaus oli suurempi SARS-CoV-2-tartunnan saaneilla henkilöillä. Lisäksi, kaksi suvun amplikonisekvenssivarianttia (ASV) Corynebacterium oli enemmän tartunnan saaneilla lapsilla kuin tartuttamattomilla lapsilla. Nämä kaksi ASV:ta kasvoivat myös iän myötä riippumatta siitä, saivatko lapset tartunnan vai eivät.

Vertaamalla tartunnan saaneiden lasten mikrobiomeja hengitysoireisiin ja ilman niitä, tiimi havaitsi, että mikrobiomi oli erilainen niiden välillä. Kaksi Corynebacterium tartunnan saaneisiin henkilöihin liittyvä määrä oli myös suurempi niillä, joilla oli oireita, ja niiden määrä väheni D. pigrum niillä, joilla on oireita.

Mikrobiomin muuttaminen muuttaa infektioalttiutta

Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet vuorovaikutuksen Corynebacterium ja D. pigrim ihmisen nenänielun kanssa on tärkeää. Suurempi Corynebacterium määrät ovat liittyneet negatiivisesti Streptococcus -keuhkokuume imeväisillä ja lapsilla.

Tutkijat löysivät myös kaksi muuta tämän suvun bakteeria, jotka olivat korkeampia niillä, joilla oli oireita, sekä muiden sukujen bakteereja. Nämä liittyivät positiivisesti ikääntymiseen ja muutamia havaittiin vain yli 12 -vuotiailla lapsilla.

Täten, tulokset osoittavat, että nenänielun mikrobiomimuutokset kehittyvät edelleen lapsuudessa, ja nämä muutokset liittyvät SARS-CoV-2-infektioon ja sen oireisiin. Lasten muuttuva mikrobiomi vaikuttaa todennäköisesti SARS-CoV-2:n herkkyyteen ja vakavuuteen. Täten, ylähengitysteiden mikrobiomin manipulointi voisi olla mahdollinen menetelmä hengityselinten virusten hoitamiseksi.

*Tärkeä tiedotus

medRxiv julkaisee alustavia tieteellisiä raportteja, joita ei ole vertaisarvioitu, ja siksi, ei pidä pitää ratkaisevana, ohjaa kliinistä käytäntöä/terveyteen liittyvää käyttäytymistä, tai käsitellään vakiintuneina tietoina.

• Uusi tutkimus voi valaista tulehduksellista suolistosairautta
• Tutkimuksessa todetaan probiootin B. infantis -bakteerin jatkuva kolonisoituminen äidinmaidolla ruokituilla vauvoilla