Aiemmissa tutkimuksissa on kuvattu suoliston tulehdusmerkkien esiintymistä COVID-19-potilailla, joilla on ripuli, kuten ulosteen kalprotektiini, neutrofiiliproteiini, joka mitataan tulehduksellisen suolistosairauden merkkiaineena. COVID-19-potilailla on myös merkittäviä muutoksia ulosteen mikrobiomissa, viittaa siihen, että infektio häiritsee suolen limakalvon immuniteettia.
Vakavan akuutin hengitystieoireyhtymän koronavirus 2 (SARS-CoV-2) isäntäsolureseptori, angiotensiiniä konvertoiva entsyymi 2 (ACE2), on runsaasti ohutsuolen epiteelissä, ja virus RNA:n erittyminen tapahtuu pitkään ulosteessa. Myös ihmisen suoliston organoidit on todettu viruksen tartuttamiksi. Tämä viittaa siihen, että virus voi replikoitua suolistossa ja tarttua ulosteiden kautta.
SARS-CoV-2-viruksen sitoutuminen ihmisen solun ACE2-reseptoreihin. Kuva:Kateryna Kon / ShutterstockVakavaan COVID-19:een liittyy merkittävä systeemisen immuniteetin epätasapaino, ja immuunisytokiinien, kuten interleukiini (IL) -6, pitoisuudet veressä, IL-8, IL-10, ja tuumorinekroositekijä (TNFα) lisääntyvät sairauden vakavuuden kasvaessa ja tulosten pahenemisen myötä. Nykyinen tutkimus keskittyy ymmärtämään, miten virus vaikuttaa suolistoon ja sen paikallisiin immuunivasteisiin sekä ulosteen mikrobiomiin.
Tutkimuksessa käytetään tietoja sairaalahoidossa olevista potilaista yhdessä New Yorkin sairaalassa pandemian huipulla. Ulosteenäytteet kerättiin infektion akuutissa ja toipuvassa vaiheessa, 16 päivän ja 25 päivän mediaanilla, vastaavasti, oireiden alkamisesta lähtien. Potilaan mediaani -ikä oli 56 vuotta, ja vaikka puolet potilaista määriteltiin lihaviksi, 70%:lla oli korkea verenpaine. Noin puolet oli miehiä.
Keskivaikea ja vaikea sairaus esiintyi esityksessä puolessa ja kolmanneksessa potilaista, vastaavasti. Vaikka ne, jotka olivat lievästi sairaita esitellessään, olivat edelleen niin, puolet kohtalaiseen luokkaan kuuluvista eteni vakavaan sairauteen. Noin 16% ja 30% potilaista kuoli ja joutui teho -osastolle (ICU) oleskelunsa aikana. Yhteensä, potilaita oli 14, tai 32 prosenttia kokonaismäärästä, joka tarvitsi tehohoitoa ja/tai kuoli, tätä pidetään huonona yhdistelmänä.
Tutkijat pitivät parempana niitä, joilla oli suoliston oireita, ja näin ollen nämä potilaat muodostivat noin 70% kohortista, enimmäkseen ripulia noin 60%:lla, pahoinvointi kolmanneksessa, ja oksentelua kuudennessa. GI -oireita sairastavien potilaiden mediaani -ikä oli nuorempi kuin potilailla, joilla ei ollut 53 -vuotiaana vs. 63 -vuotiaana. Muut etniset, samanaikainen sairaus, ja vakavuus-/kuolleisuustiedot olivat samanlaisia molemmissa ryhmissä. Kuitenkin, enemmän potilaita, joilla ei ollut suolisto -oireita, tarvitsi tehohoitoa, 54%, vs. 19% niillä, joilla on tällainen esitys.
Tulehdukselliset markkerit, kuten seerumin IL-6 ja IL-8, olivat pienempiä niillä, joilla oli ruoansulatuskanavan (GI) oireita, vaikka tämä ei ollut tilastollisesti merkittävä. Muut valkosolujen määrään liittyvät parametrit, lymfosyyttien määrä, ja merkit, kuten CRP, LDH, D-dimeeri, ja ferritiini, samoin kuin maksaentsyymit, olivat samanlaisia molemmissa ryhmissä.
Kun tauti lähestyi huippuaan, seerumi IL-6, IL-8, ja TNF-a-tasot nousivat, samoin kuin CRP, LDH, D-dimeeri, ja ferritiini, mutta ei maksaentsyymejä.
Tutkijat suorittivat kvantitatiivisen PCR:n (qPCR) SARS-CoV-2-genomille, käyttämällä syklin kynnystä Ct alle 40 positiivisena tuloksena. He havaitsivat, että ulosteen PCR viruksen RNA:n havaitsemiseksi oli positiivinen 41%:lla potilaista. Suuremmat kuormat liittyivät ripuliin.
He havaitsivat myös, että RNA:n havaitseminen tapahtui todennäköisimmin 28 päivän kuluessa oireiden alkamisesta, mutta tänä aikana, havaitsemisnopeudessa ei ollut eroa ajankohdan perusteella. Yhdelläkään potilaalla, jolla oli negatiivinen nenänielun PCR -tulos, ei ollut havaittavaa virus -RNA:ta ulosteessa, Vaikka mediaani negatiivisen nenän PCR:n ja ulosteenäytteen ottamisen välillä oli 11 päivää.
Tutkijat havaitsivat myös, että ei-selviytyneillä oli paljon suurempi viruskuormitus ulosteessa kuin selviytyneillä, mutta ulosteen Ct -arvo ei ollut verrannollinen sairauden vakavuuteen. Lisäksi, hyvin harvoista lievää sairautta sairastavista potilaista, jotka otettiin mukaan tähän tutkimukseen, puolet oli havaittavissa virus RNA ulosteessaan.
Genomin sekvensointi osoitti, että jokainen isolaatti kuului kladeihin 20C, joka liikkui vapaimmin New Yorkissa tällä hetkellä. GI -infektioon liittyviä erityisiä mutaatioita ei havaittu.
Tutkijat havaitsivat, että ulosteen sytokiinit olivat kohonneet COVID-19-potilailla, kuten muissa suoliston infektioissa ja tulehduksellisissa tiloissa, mutta ei liittynyt ruoansulatuskanavan infektioon tai ripuliin. Tämä sisälsi korkeamman IL-8:n, IL-1b, ja TNFα -tasot, joillakin, mutta ei kaikilla potilailla.
Kun lajitellaan taudin vakavuuden mukaan, he havaitsivat, että vain IL-23 lisääntyi merkittävästi vakavasti sairailla COVID-19-potilailla. Seerumin korkeammat sytokiinipitoisuudet eivät heijastuneet ulostepitoisuuksiin; kuitenkin, Tämän havainnon arvo on rajallinen, koska näytteitä ei kerätty samana päivänä.
Kalprotektiinipitoisuus ulosteessa ei liittynyt COVID-19-vakavuuteen tai ulosteen viruskuormaan.
Tutkijat havaitsivat myös, että suoliston mikrobiomissa ei tapahtunut erityisiä muutoksia COVID-19-potilailla. Kuitenkin, viimeaikainen antibioottihoito liittyi muutoksiin suolistobakteerien koostumuksessa ja vähentyneeseen monimuotoisuuteen.
Isännän immuniteetin SARS-CoV-2:ta vastaan uskotaan riippuvan voimakkaasti viruspiikkiproteiinia vastaan neutraloivista vasta-aineista, erityisesti reseptoria sitova domeeni (RBD). Limakalvon immuniteettia välittävät pääasiassa IgA -vasta -aineet, jotka ovat vastuussa kestävästä immuniteetista suolistoviruksia vastaan.
Anti-SARS-CoV-2 IgA:ta on löydetty verestä, bronchoalveolaarinen huuhteluneste, ja nenän huuhtelut, samoin kuin toipuvien luovuttajien rintamaidossa. Tutkijat, siksi, etsivät anti-RBD IgA -vasta-aineita ulosteenäytteistä. He havaitsivat, että tämä korreloi seerumin RBD-spesifisen IgA:n kanssa, mutta alemmalla tasolla.
Kokonais- ja RBD-spesifisen IgA-tasot ulosteessa koko ryhmässä olivat laajalti samanlaisia kuin terveillä verrokeilla. Potilaita oli 5, kaikki, joilla on vaikea COVID-19, joilla oli huomattava määrä spesifistä IgA:ta. Edelleen, kaikki olivat lihavia, joiden keskimääräinen BMI oli ~ 41 verrattuna muihin potilaisiin, joilla ei ollut havaittavaa spesifistä IgA:ta, 29.
Tutkijat ehdottavat, että näiden tietojen perusteella ripuli joillakin COVID-19-potilailla ei ole seurausta tulehduksesta. Kuitenkin, ruoansulatuskanavan oireiden esiintyminen viittaa tyypillisesti sairauden lievempään kulkuun, mutta vakavissa tapauksissa, immuunijärjestelmän säätely johtaa massiiviseen viruksen replikaatioon useissa elimissä.
Fecal IL-8 nousu, yhdistettynä alhaisempaan IL-10-arvoon COVID-19-potilailla, ja korkeampi IL-23 vaikeasti sairailla potilailla, osoittavat immuunivasteen suolistossa tälle virusinfektiolle. Kuitenkin, se, että viruskuorma ulosteessa ei heijasta sairauden vakavuutta eikä muiden sytokiinien ja kalprotektiinin osallistumista, osoittaa, että tämä on rajallista.
Tätä tukee muutosten puute suoliston mikrobiomin rakenteessa tai monimuotoisuudessa, lukuun ottamatta niitä, jotka voidaan jäljittää antibioottien käyttöön.
Lopuksi, RBD-spesifisen IgA:n esiintyminen ulosteessa on havaittu ensimmäistä kertaa COVID-19-potilailla. Kuitenkin, on edelleen epäselvää, onko kyseessä paikallinen suojaava limakalvovaste vai osa systeemisestä vasteesta infektiolle. He havaitsivat, että spesifisen IgA:n ulosteiden havaitseminen on vaikeaa suuren taustamelun vuoksi, mikä osoittaa, että tarvitaan herkempiä menetelmiä matalien titterien keräämiseksi.
Tutkimus päättyy, "Tietojemme mukaan suolisto voi olla immunologisesti aktiivinen elin SARS-CoV-2-infektion aikana, kuten virusspesifinen IgA todistaa, mutta todisteita suolen tulehduksesta on vähän, jopa potilailla, joilla on ripulia tai muita ruoansulatuskanavan oireita. ”
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.