A súlyos akut légzőszervi szindróma 2-es koronavírus (SARS-CoV-2) főleg levegőben terjedő vírusrészecskék belélegzésével terjed. A kezdeti vírusreplikáció fő helye az orr, nem a száj, a receptor angiotenzin-konvertáló enzim 2 (ACE2) magasabb expressziója miatt az orrban.
A gyors vírusreplikáció a felső légutakban az alsó légutak fertőzéséhez és súlyos betegségekhez vezethet. Azonban, sok tanulmány nem mutatott összefüggést a betegség súlyossága és az orr vírusterhelése között, arra utal, hogy más tényezők is hozzájárulhatnak a betegség súlyosságához.
Számos tanulmány azt sugallta, hogy az orrban és a torokban található mikrobiom szerepet játszhat a vírusos fertőzésekben. A vírusfertőzés megzavarhatja a mikrobiotát, és társfertőzéshez vezethet, ami súlyosbíthatja a gyulladást és megzavarhatja az immunválaszt. A súlyos fertőzés az illat és az íz elvesztéséhez is vezethet. Azonban, csak néhány olyan tanulmány létezik, amely a légzőszervi mikrobiomot vizsgálta COVID-19 betegeknél.
Az új tanulmányban megjelent a bioRxiv* preprint szerver, a Kaliforniai Irvine Egyetem kutatói megvizsgálták a SARS-CoV-2 fertőzésnek az orr mikrobiomára gyakorolt hatását.
A kutatócsoport 16S riboszómás ribonukleinsav (rRNS) gén amplikon szekvenálását használta annak megállapítására, hogy a SARS-CoV-2 fertőzés az orr mikrobiom összetételének megváltozásához vezetett-e. Ez a kísérlet azt találta, hogy a COVID-19 betegek orrmikrobiomája valójában, különbözik azoktól, akik nem szenvedtek betegségben, valamint azt, ami az egészségügyi dolgozók orrában volt. A COVID-19 betegek és az egészségügyi dolgozók orr-mikrobiomája gazdagabb volt, mint a nem betegek; azonban, mindhárom mintatípus mikrobiómáit néhány kiválasztott mikroba uralta.
Az egészséges ember orrmikrobiómája főként a következőkből áll Corynebacterium, Staphylococcus, Streptococcus, Dolosigranulum, és Moraxella. A szerzők azt találták, hogy sok patogén baktérium, mint például Rothia , Acinetobacter , és Pseudomonas, gyakoriak voltak a COVID-19 betegeknél, különösen magas szintjeivel Pseudomonas aeruginosa jelentették ezeknél a betegeknél.
Tanulmányok kimutatták, hogy az akut vírusfertőzések megváltoztathatják az orr mikrobiómáját, és elősegíthetik a patogén baktériumok számának növekedését. A növekedés Pseudomonas influenza esetén is jelentettek, ami arra utal, hogy jelenléte nem specifikus a COVID-19-re, hanem általános válasz a gyulladásos folyamatokra.
A SARS-CoV-2-vel fertőzött betegek orr-mikrobiomája különbözik. (A) Tanulmányterv vázlata. (B) Az orrmikrobiális közösségek súlytalan UniFrac távolságának fő-koordináta-elemzése a gazdaszervezet státusza szerint. A gazda státusz hozzájárulását a súlyozatlan UniFrac különbségek mátrixainak teljes varianciájához PERMANOVA (Adonis 10, 000 permutáció). (C, D, E) Hegedűdiagram, amely bemutatja (D) az átlagos súlyozatlan UniFrac távolságokat (C) a megfigyelt amplikon szekvenálási variánsok számát és a (D) shannon diverzitást (E) gazda állapot szerint osztva. A C-E panelek szignifikanciáját Kruskal Wallis nem paraméteres ANOVA (p-értékek minden panel alján beillesztve) alkalmazásával határoztuk meg, Dunn többszörös összehasonlításával * =p <0,05, ** =p <0,01, *** =p <0,001, **** =p <0,0001. (F) A bakteriális nemzetségek buborékdiagramjai az összes vizsgálati populációban 1% -ot meghaladó átlagos gyakorisággal fordultak elő, balról jobbra csökkenő átlagos mennyiségben. Az egyes körök mérete a jelzett csoport minden egyes taxonjának átlagos relatív bőségét jelzi, az egyes körök színe pedig azt jelzi, hogy az egyes nemzetségek melyik baktériumhoz tartoznak.Ezek az eredmények megfelelnek a COVID-19 betegek másodlagos bakteriális fertőzéseinek megállapításainak. Az orr mikrobiom összetétele ezért elsődleges mintatípusként működhet, hogy felmérje a személy másodlagos fertőzések kockázatát bizonyos vírusfertőzésekből való felépülésük után.
Ezenkívül a kaliforniai kutatócsoport azt is megállapította, hogy az orrban lévő vírusterhelés nem befolyásolja az orr mikrobióma sokféleségét. Az alacsony vírusterhelésű COVID-19 betegeknél jelentősebb mennyiségű Streptococcus orr -mikrobiómájukban , míg a mérsékelt vírusterhelésű COVID-19 betegeknél nagyobb volt a Corynebacterium . Harmadszor, A COVID-19 betegeknél, akiknek magas a vírusterhelése, magasabbnak találták Cutibacterium, Neisseria, és Pseudomonas orrban található mikrobiómákban.
A szerzők ezután összehasonlították a vizsgálati személyek orr-transzkriptumait, és megállapították, hogy 692 gén eltérő módon expresszálódik a COVID-19 betegek és az egészségügyi dolgozók között. A COVID-19-pozitív egyének felülszabályozott génjei a gazdaszervezet védekezési útjaihoz kapcsolódtak. A sejtek halálával összefüggő gének, valamint azok, amelyek gátló receptorokat kódolnak, korrigálták a COVID-19 betegeknél is.
Viszonylag, a COVID-19 génjei közül néhány, amelyet alulszabályozottnak találtak, olyanokat is tartalmazott, amelyek összefüggő belső feltételek fenntartásával járnak, sejtszervezés, és a neuronális szövetek feldolgozása. Továbbá, a gének, amelyek felelősek a mucin termeléséért az orrjáratokban, valamint azok, amelyek befolyásolják az érzékszerveket, azt is megállapították, hogy alulszabályozottak. Együtt, ezek az eredmények megmagyarázhatják a szaglás és az íz elvesztését, amelyet széles körben jelentettek a COVID-19 betegeknél.
A kórházi fertőzések továbbra is komoly kihívást jelentenek a klinikai környezetben. Ezek a fertőzések gyakran a fertőzött kórházi környezet és az egészségügyi dolgozók miatt jelentkeznek. A kórházakban való hosszabb expozíció miatt az egészségügyi dolgozók a kórokozó mikrobák gyakori hordozói.
A szerzők magasabb szintű kórokozókat találtak, mint pl Escerichia, Klebsiella, és Burkholderia az egészségügyi dolgozók orrmikrobiómájában. A bőség Acinetobacter magasabbnak találták mind a COVID-19 betegek, mind az egészségügyi dolgozók körében, ami a kettő közötti esetleges áthelyezésnek köszönhető.
A jelen tanulmány eredményei azt jelzik, hogy a SARS-CoV-2-vel fertőzött személyek orrmikrobiomájában változás következik be, a kórokozók számának növekedésével, mint pl Pseudomonas aeruginosa . A tanulmány egyik korlátozása az volt, hogy csak az időpontot értékelték; ezért, jövőbeli tanulmányok, amelyek összehasonlítják a COVID-19 betegek orr-mikrobiom összetételét, egészséges egyének, és a kórház idővel javíthatja annak megértését, hogyan változik az orr mikrobioma.
bioRxiv előzetes tudományos jelentéseket tesz közzé, amelyeket nem vizsgálnak felül, és ezért, nem tekinthető döntőnek, irányítja a klinikai gyakorlatot/az egészséggel kapcsolatos viselkedést, vagy megállapított információként kezelik.