Kako čimbenici domaćini poput plućnog mikrobioma pomažu u infekciji SARS -CoV -2?

Teški akutni respiratorni sindrom koronavirus 2 (SARS-CoV-2) je RNA virus koji pripada rodu Coronaviridae i podrodu betakoronavirusa. To je novi i visoko zarazni patogen odgovoran za tekuću koronavirusnu bolest 2019. (COVID-19). Budući da je prvi put otkriven u prosincu 2019. virus je odnio više od 4 milijuna života diljem svijeta.

Iako ovaj virus pretežno inficira pluća, sustavno utječe i na druge organe. Ozbiljnost bolesti varira od osobe do osobe; gdje su neki asimptomatski zaraženi, drugi pokazuju blage do teške simptome.

Koliko ozbiljno virus može utjecati na pojedinca također je povezano s faktorima specifičnim za domaćina i komorbiditetima, na primjer, dob, imunodeficijencije, hipertenzija, kronične plućne bolesti, ili metaboličkih poremećaja. Dodatno, promjene u mikrobiomu u pacijenata zaraženih COVID-19 također su povezane s ozbiljnošću simptoma.

Studija:Čimbenici domaćini koji olakšavaju infekciju virusom SARS -CoV -2 i replikaciju u plućima. Kredit za sliku:nnattalli / Shutterstock

Godine objavljen je novi članak njemačkih istraživača Stanične i molekularne životne znanosti , koja se usredotočuje na povezanost čimbenika domaćina i pogoršanja COVID-19. Unaprijediti, također je proučavan utjecaj virusa na mikrobiom domaćina i sekundarnu infekciju.

Popratne bolesti i COVID -19

Iako SARS-CoV-2 inficira ljude svih dobi, starije dobne skupine ili one s već postojećim medicinskim stanjima bile su osjetljivije od mlađih dobnih skupina bez već postojećih zdravstvenih problema.

U starijih odraslih osoba, prekomjerna ekspresija angiotenzin konvertirajućeg enzima 2 (ACE2)-glavnog receptora stanica domaćina koji olakšava ulazak virusa u stanice-ili postojanje mnogih povezanih s godinama povezanih bolesti čini ih posebno ranjivom skupinom.

Neki komorbiditeti koji su snažno povezani s teškim infekcijama COVID-19 su pretilost, hipertenzija, dijabetes, pluća, jetra, i bubrežne bolesti, bolesnici s oslabljenim imunitetom, pacijenti koji se liječe steroidima, i pušači.

Mehanički, Teški oblik COVID-19 i hipertenzija mogli bi biti povezani činjenicom da se bolesnici s hipertenzijom liječe inhibitorima angiotenzin konvertirajućeg enzima (ACE) i blokatorima angiotenzinskih receptora (ARB). Ovi tretmani mogu potencijalno povećati razinu ACE2 u nekoliko tkiva, čime se povećavajući šanse za infekciju SARS-CoV-2.

Pojedinci s temeljnom kardiovaskularnom bolešću (KVB) često su ozbiljno pogođeni COVID-19. Razlog za to može biti sličan onom u slučaju hipertenzije (tj. uporaba ACE inhibitora i ARB -a). Mnogi antivirusni lijekovi imaju utjecaj na srčanu aritmiju ili druge kardiovaskularne poremećaje.

Unaprijediti, metabolički poremećaji (MD), npr. dijabetes i pretilost, povezani su s proupalnim i protrombotičnim stanjem. Ova stanja mogu izazvati aterosklerozu koja ograničava protok krvi što rezultira disfunkcijom organa zbog nedovoljne opskrbe kisikom. Dijabetes povećava protein furin vezani za membranu tipa 1, što pomaže ulasku koronavirusa u stanicu.

Genetski faktori domaćina i COVID 19

Provedeno je nekoliko studija udruživanja u cijelom genomu (GWAS) kako bi se analizirao učinak genetskih varijacija s kliničkim fenotipima COVID-19. Istraživači su otkrili da su dvije vrste gena povezane s infekcijom COVID-19:a) geni koji omogućuju ulazak SARS-CoV-2 u epitelne stanice domaćina; i b) geni koji reguliraju urođene i adaptivne imunološke odgovore.

Unaprijediti, istraživači su također uspostavili vezu između ABO krvne grupe i simptoma COVID-19. Njihovi nalazi ukazuju na to da su osobe s krvnom grupom O rjeđe pozitivne, dok su osobe s krvnom grupom A osjetljivije na infekciju COVID-19 i sklonije su teškim bolestima. Ekspresija određenih proteina, kao što je L katepsin, TMPRSS2, TMPRSS4, i visoko pokretni protein grupe B1 (HMGB1), povezan je s pojačanim ulaskom i replikacijom virusa.

Mikrobiom domaćina i virusna infekcija

Mikrobiom se može opisati kao zbirka genoma svih mikroorganizama, kao što su bakterije, gljive, arheja, i virusi, u određenoj niši. Ljudski mikrobiom (holobiont) igra vitalnu ulogu u zdravlju i funkcioniranju tijela.

Istraživači su pretpostavili da plućni mikrobiom sudjeluje u pokretanju i progresiji bolesti. Plućni mikrobiom igra zaštitnu ulogu zbog svoje velike raznolikosti, koji je uključen u konkurenciju unutar mikrobioma i imunološki prihvat. Dostupno je vrlo malo studija koje se bave plućnom mikrobiotom. Neki od mikroba prisutnih u plućima pacijenata s COVID-19 su proteobakterije, Acinetobacter Cryptococcus, itd.

Istraživači koji su proučavali povezanost crijevnog mikrobioma i bolesti COVID-19 izvijestili su da ACE2, receptor za šiljasti protein SARS-CoV-2, izrazito je izražen u crijevnim enterocitima.

Unaprijediti, mnogi simptomi probavnih simptoma COVID-19, povraćanje, i proljev su izravno povezani s radom crijeva. Istraživači su izvijestili da su određeni mikrobi prisutni u crijevima, kao što su Coprobacillus , Clostridium ramosum , i Clostridium hathewayi pozitivno su povezani s teškom bolešću COVID-19.

Opasnosti od koinfekcije tijekom bolesti

Istraživači su izjavili da u slučaju da ljudskim mikrobiomom dominiraju patogeni, postoji povećan rizik od koinfekcije. Dva glavna čimbenika koji dovode do mikrobne infekcije su disbioza i imunološka neravnoteža.

Nedavno istraživanje pokazalo je da je u Barceloni, Španjolska, 3% pacijenata primljeno u bolnicu zbog teških simptoma COVID-19 prezentiranih bakterijskim infekcijama stečenim u zajednici. Neki od bakterijskih patogena koji su pronađeni su Streptococcus pneumoniae, Enterobacterales, Haemophilus infuenzae i S. aureus.

• Poticanje imunoloških stanica na stvaranje posebnih struktura može pojačati kemoterapiju raka gušterače
• Istraživači otkrivaju kako umjetno proizvesti zdravu sluz