Koronavirusna bolest COVID-19 infekcija 3D medicinska ilustracija. Zasluge za sliku:Corona Borealis Studio / Shutterstock. Nova studija tvrdi da je ozbiljan COVID-19 uzrokovan pozitivnom povratnom spregom izazvanom sustavnom upalom i posredovanom abnormalnom propusnošću crijeva. Ovo otkriće moglo bi potencijalno pomoći u otvaranju novih mogućnosti liječenja.
Ranija istraživanja respiratornih infekcija pokazala su da oštećenje pluća prekida uobičajeni razgovor između plućnih stanica i crijevnog mikrobioma, izazivajući sustavnu upalu i uzrokujući tešku bolest. Takva upala uzrokuje i rušenje barijere crijeva, dopuštajući crijevnim mikroorganizmima da prođu crijevni epitel i uđu u sustavnu cirkulaciju. To izaziva daljnju upalu i pogoršava ozljede pluća, dovršavanje petlje pozitivne povratne sprege.
Može doći i do virusne infekcije stanica crijeva, što dovodi do izravnog oštećenja i daljeg narušavanja strukture i funkcije crijeva, kao i integritet crijevne barijere. Ti su mehanizmi vjerojatniji u starijih osoba ili bolesnih, koji češće već boluju od crijevne disbioze.
Trenutna studija, objavljen kao pretisak u medRxiv* poslužitelj u studenom 2020. temelji se na modelu biologije sustava, koristi se za ispitivanje plazme kod 60 pacijenata s COVID-19, ali s rasponom kliničke težine. Njihova dob kretala se od 50 do 65 godina.
Znanstvenici su otkrili naglo povećanje propusnosti crijevnih epitelnih čvrstih spojeva u teškom COVID-19, signalizirajući gubitak funkcije crijevne barijere. To je bilo popraćeno naglim povećanjem proteina zonulina, "Jedini poznati fiziološki posrednik uske propusnosti spojeva u probavnom traktu." Povećani zonulin bio je pokazatelj veće smrtnosti u teškom obliku COVID-19.
Također su mjerili razinu proteina koji veže lipopolisaharid (LPS) u plazmi (LBP), označivač akutne infekcije ili upale, koji se veže na bakterijski LPS i pokreće imunološki sustav. To odražava povećani pristup mikroorganizama krvotoku kroz propusna crijeva, a njegova razina povišena je u teškom obliku COVID-19, u odnosu na blaže slučajeve.
Bilo je i povišenja razine markera gljivica, β-glukan, i okludina proteina uskog spoja, u teškom obliku COVID-19. Međutim, koncentracija proteina koji veže crijevne masne kiseline (I-FABP) bila je nepromijenjena, isključuje smrt crijevnih enterocita.
Očekivano, migraciju crijevnih mikroba preko crijevne barijere popratili su znakovi mijeloidne upale, s višom razinom markera upale neutrofila i monocita u teškoj bolesti, zajedno s citokinima poput IL-6 i IL-1β, i reaktanti akutne faze CRP i D-dimer.
Imunomodulacijske molekule poput lektina također su pokazale izrazito povišene razine u teško bolesnih pacijenata koji su na kraju podlegli infekciji. Istraživači su dodatno uočili neravnotežu u razinama C3a i GDF15, pokazatelji aktivacije komplementa i oksidativnog stresa, odnosno, u smrtnim slučajevima.
Istraživači komentiraju, „Ovi podaci podupiru našu hipotezu da narušavanje integriteta crijevne barijere, što rezultira mikrobnom translokacijom, povezan je s većom sustavnom upalom i imunološkom aktivacijom tijekom ozbiljnog COVID-19. ”
Abnormalna propusnost crijeva ne samo da izravno uzrokuje sustavnu upalu, već je povezana s promjenama u koncentracijama niza metabolita u plazmi. Ovo nisu samo dobro poznati pokazatelji crijevne disfunkcije, ali bioaktivni spojevi, povezane s upalnim i imunološkim odgovorima.
Na primjer, nekoliko važnih aminokiselinskih puteva je poremećeno. To uključuje neke poput citrulina koji se proizvode samo unutar enterocita, ili drugi poput triptofana koje kataboliziraju enterociti. To rezultira povećanjem aminokiselina poput citrulina, jantarna kiselina, te u produktima razgradnje triptofana. Ti su poremećaji markeri crijevne disbioze i disregulacije imunoloških interakcija s crijevnim mikrobiomom.
Studija:Teški COVID-19 potaknut je narušenim integritetom crijevne barijere. Kredit za sliku:SewCream / Shutterstock Uočeno je da se te promjene javljaju u bolesnika s teškom bolešću u odnosu na kontrolu ili blagi COVID-19.
Uočene promjene metabolita bile su povezane s upalnim markerima i markerima narušavanja barijere crijeva. Na primjer, niske razine citrulina i visoke razine metabolita triptofana povezane su s višim razinama IL-6.
Nekoliko puta lipida također su poremećeni poremećajima u metabolizmu aminokiselina u teškom obliku COVID-19. Od 16 najznačajnije zahvaćenih putova, oni koji uključuju metabolizam glicerofosfolipida i kolina bili su izrazito poremećeni. Oboje je usko povezano s crijevnim mikrobiomom, a disbioza ima negativan učinak na razgradnju i apsorpciju ovih lipida. Tako, ozbiljan COVID-19 povezan je sa sustavnim smetnjama koje su posljedica rušenja barijere crijeva.
Glikani ukrašavaju mnoge proteine i antitijela za regulaciju imunološkog odgovora. Enzimi koji ih razgrađuju potječu iz nekoliko crijevnih mikroba, a translokacija potonjeg može dovesti do promjene profila glikozilacije. Ovaj, zauzvrat, može izazvati više upale aktivacijom komplementa.
Poznato je da se takva promjena profila glikozilacije glikoproteina u plazmi javlja kod upalne bolesti crijeva (IBD). Dodatno, transplantacija fekalne mikrobiote radi ispravljanja sastava crijevnog mikrobioma utječe na glikozilaciju i IgG i seruma.
Gubitak galaktoze, na primjer, sprječava aktiviranje protuupalne kontrolne točke koja suzbija upalu posredovanu komplementom, koji nastaje galaktozom posredovanom vezom Dektina-1 s FcyRIIB na mijeloidnim stanicama. Uočeno je da to uzrokuje upalu i aktivaciju komplementa u IBD -u.
Znanstvenici su koristili algoritam strojnog učenja Lasso za odabir onih markera koji bi mogli najbolje razlikovati blagi COVID-19 od teškog. Rezultati su uključivali zonulin, LBP i sCD14, s AUC -om većim od 99%. Zatim su to iskoristili za procjenu rizika od hospitalizacije, i otkrili da ima osjetljivost od oko 98% sa specifičnošću od oko 95%, za ukupnu točnost od 96%. Omjer Kyn-Trp također je sposoban za jaku diskriminaciju. Time se naglašava bliska veza između poremećaja crijeva i ozbiljnog COVID-19.
Istraživači sažimaju, “Naši podaci ukazuju da je ozbiljan COVID-19 povezan s dramatičnim povećanjem propusnosti uskih spojeva i translokacijom bakterijskih i gljivičnih proizvoda u krv. Ovaj poremećeni integritet crijevne barijere i mikrobna translokacija snažno koreliraju s povećanom sustavnom upalom, povećana imunološka aktivacija, smanjena funkcija crijeva, poremećen metabolom i glikom u plazmi, i veća stopa smrtnosti. "
Istraživači također sugeriraju da to može ukazivati na mogućnost dugotrajnih posljedica zbog poremećaja barijere crijeva i poremećene funkcije crijeva. To može uključivati metaboličku disfunkciju u "tegljačima" COVID-19. Studije za razumijevanje ovoga trebaju biti prioritet, popraćeno istraživanjem o najučinkovitijim načinima da se to poboljša. To bi moglo biti primjereno ograničenjima široke uporabe antibiotika, koji utječu na tijek bolesti, osobito u starijih bolesnika i onih s metaboličkim oboljenjima.
Drugo, studija bi mogla na kraju omogućiti predviđanje ozbiljnog COVID-19, koristeći identificirani porast više biomarkera, uključujući lipide u plazmi, aminokiseline i njihovi metaboliti, i glikani.
Konačno, Studija otkriva neke potencijalne terapijske ciljeve u teškom obliku COVID-19. To uključuje zonulin, koje se mogu uspješno spriječiti radi poboljšanja integriteta crijevne barijere, i citrulin. Također je potrebno dodatno ispitati povezanost ozbiljnog COVID-19 i genetske predispozicije za visoku proizvodnju zonulina.
Opet, lektini i drugi glikani koji moduliraju upalu mogu pomoći u sprječavanju oluje citokina u teškom COVID-19. Poznato je da uporaba visoko glikoziliranih imunosnih kompleksa inhibira upalu posredovanu komplementom, i mogao bi se prilagoditi za uporabu u COVID-19.
Sveukupno, stoga, autori zaključuju, „Bolje razumijevanje interakcije između crijeva, crijevna mikrobiota, i metabolizam aminokiselina tijekom COVID-19 mogao bi poslužiti farmaceutskim i dijetalnim pristupima za poboljšanje ishoda 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.
Prehrana s malo fermentiranih ugljikohidrata poboljšava kvalitetu života pacijenata s IBD -om
Razumijevanje žgaravice
Crijevni mikrobi u ose pomažu u prevladavanju pesticida
Što nam drevni izmet može reći o evoluciji ljudskog mikrobioma crijeva?
Snažan mikrobiom u ranom životu povezan s manje respiratornih infekcija
Crijevne bakterije povezane s metaboličkim promjenama i autizmom u novoj studiji
Peptid otrova pauka mogao bi pomoći u zaustavljanju boli kod sindroma iritabilnog crijeva
Istraživači sa Sveučilišta Queensland otkrili su da bi određeni peptid pronađen u otrovu pauka mogao imati svojstva koja bi ga mogla učiniti korisnim za ublažavanje boli u pacijenata sa sindromom irit
Studija sugerira vezu između upotrebe probiotika i "zamagljenosti mozga"
Studija provedena na Medicinskom fakultetu u Georgiji na Sveučilištu Augusta pokazala je da unos probiotika može rezultirati značajnim nakupljanjem bakterija tankog crijeva što dovodi do zamagljivanja
Najzdravije crijevne bakterije uz biljnu ili mediteransku prehranu
Nova studija pokazuje da određene namirnice koje se dobivaju biljnom ili mediteranskom prehranom mogu zaštititi crijeva od upalnih poremećaja, selektivnim poticanjem rasta protuupalnih bakterija. Zn