Leopoldo N. Segal i kolege sugeriraju da bi plućni mikrobi mogli predvidjeti ozbiljnu infekciju COVID -om i rezistenciju na antitijela.
"Ovi podaci naglašavaju važnost brojnosti SARS-CoV-2 u donjim dišnim putovima kao prediktora smrtnosti, i značajan doprinos transkriptoma stanice domaćina, koji odražava odgovor stanica donjih dišnih putova na infekciju, ", napisali su istraživači.
Nalazi bi mogli pomoći u identificiranju pacijenata s najvećim rizikom zbog loših kliničkih ishoda i pružanju alternativnih tretmana u ranoj fazi.
Studija "Mikrobiološki potpisi u donjim dišnim putovima mehanički ventiliranih pacijenata s COVID19 povezanim sa lošim kliničkim ishodom" dostupna je kao preprint na medRxiv * poslužitelj, dok članak prolazi recenziju.
Prikupljeni uzorci donjih dišnih putova pacijenata koji su bili na ventilaciji od infekcije COVID-19 tijekom prvog vala u New Yorku. Prikupili su uzorke dišnih putova od 142 pacijenta s infekcijom COVID-19.
Koristeći metagenomiku, istraživači su povezali mikrobe koji žive u plućnom mikrobiomu s kliničkim ishodima pacijenata.
Rezultati su pokazali da imaju velike količine Mycoplasma salivarium bio povezan s većim virusnim opterećenjem SARS-CoV-2. U Dodatku, ograničen odgovor imunoglobulina u donjim dišnim putovima korelirao je s povećanim rizikom od smrtnosti.
"Podaci prikazani ovdje korištenjem izravnih kvantitativnih metoda (RT-PCR) i polukvantitativnog neciljanog pristupa (sekvenciranje metatranskriptoma) podupiru hipotezu da opterećenje virusom SARS-CoV-2 u donjim dišnim putovima igra ključnu ulogu u kliničkom napredovanju kritično bolesnih pacijenata s COVID-19, ", napisali su istraživači.
Dok je većina pacijenata dobivala antibiotike širokog spektra i antimikotike, nije bilo dokaza o pogoršanju učinaka koinfekcije bakterijom, virusni, i gljivica respiratorni patogeni.
Da bismo pogledali rizik od smrtnosti od infekcije COVID-19, tim je analizirao laboratorijske kulture 589 pacijenata hospitaliziranih zbog respiratornog zatajenja zbog teške infekcije COVID-19.
Rezultati su pokazali da pacijenti sa lošim kliničkim ishodima nisu podlegli drugim respiratornim infekcijama. Također nije bilo veze između pozitivnih mikrobnih kultura i mortaliteta u teškim infekcijama COVID-19.
Povezanost između pozitivnosti kulture i kliničkog ishoda. Omjeri izgleda i odgovarajući intervali od 95% pouzdanosti za stopu pozitivnosti kulture za cijelu kohortu (n =589) tijekom trajanja hospitalizacije (lijevo) i tijekom prva 2 tjedna hospitalizacije (desno).Gledajući dalje od mikroba, donji dišni putovi pokazali su visoku prisutnost SARS-CoV-2, koja je bila povezana sa smrću. Mali uzorak pacijenata imao je viruse influence A ili B, sugerirajući da je malo vjerojatno da se gripa dogodila istodobno s infekcijom koronavirusom.
Prilikom promatranja bakterija u donjim dišnim putovima, metatranskriptom podaci pronađeni fagi aktivno prisutni. Znanstvenici sugeriraju da bi to mogao biti dokaz da bi se izmjene u bakterijskom mikrobiomu mogle događati u pacijenata s teškom infekcijom COVID-19.
Promjene su uočene u Staphylococcus fagi, i Mycoplasma salivarium bio je aktivno prisutan kod pacijenata kojima je potrebna ventilacija više od 28 i pacijenata koji su umrli u usporedbi s pacijentima koji su bili na ventilaciji manje od 28 dana.
Pacijenti sa lošim kliničkim ishodima izražavali su puteve koji su aktivirali gene povezane s razgradnjom, prijevoz, kao i ekspresiju gena za antimikrobnu rezistenciju i signalizaciju.
Istraživači pišu:
"Ove razlike mogu ukazivati na važne funkcionalne razlike koje vode do različitog metaboličkog okruženja u donjim dišnim putovima koje bi mogle utjecati na imunološke odgovore domaćina. Također bi mogle biti reprezentativne za razlike u mikrobnom tlaku u pacijenata s većim virusnim opterećenjem i različitim upalnim okruženjima."
Također je došlo do povećane regulacije signalnih putova Sirtuin i Ferroptosis u najtežim bolesnicima s COVID-19. To se poklopilo sa značajkama inaktiviranog imunološkog odgovora, uključujući fagocite, neutrofili, granulociti, i leukocita. Također je opažena snižena regulacija razine ekspresije imunoglobulina i mitohondrijske disfunkcije.
Na temelju podataka, tim sugerira da pluća kritično bolesnih pacijenata kojima je potrebna ventilacija od infekcije COVID-19 izražavaju neuravnoteženo stanje, a ne povišenu upalu. Čini se da to čini predviđanje pogoršanja prognoza.
Daljnjom analizom utvrđene su razlike u odgovorima na interferon povezane s preživljavanjem. Aktivacija interferona tipa I bila je faktor predviđanja povećane smrtnosti.
"Iako će biti potrebni daljnji longitudinalni podaci kako bi se razjasnila uloga signalizacije interferona na bolest, ovdje prikazani podaci ukazuju na to da bi kombiniranje potpisa mikroba i domaćina moglo pomoći u razumijevanju povećanog rizika od smrtnosti u kritično bolesnih pacijenata s COVID-19. "
medRxiv objavljuje preliminarna znanstvena izvješća koja nisu recenzirana i, stoga, ne treba smatrati konačnim, usmjeriti kliničku praksu/ponašanje povezano sa zdravljem, ili se tretira kao utvrđena informacija.