Egy új tanulmány azt állítja, hogy a súlyos COVID-19-et a szisztémás gyulladás által kiváltott pozitív visszacsatolási hurok okozza, amelyet a bél rendellenes permeabilitása közvetít. Ez a megállapítás potenciálisan elősegítheti a kezelés új útjainak megnyitását.
A légzőszervi fertőzésekre vonatkozó korábbi kutatások kimutatták, hogy a tüdőkárosodás megszakítja a tüdősejtek és a bél mikrobioma közötti szokásos kereszteződést, szisztémás gyulladást vált ki és súlyos betegségeket okoz. Az ilyen gyulladás a bélgát lebontását is okozza, lehetővé téve a bélmikrobák átjutását a bélhámon és a szisztémás keringésbe. Ez további gyulladást okoz és súlyosbítja a tüdőkárosodást, a pozitív visszacsatolási ciklus befejezése.
A bélsejtek vírusos fertőzése is előfordulhat, közvetlen károsodáshoz vezet, és tovább zavarja mind a bél szerkezetét, mind működését, valamint a bélgát integritását. Ezek a mechanizmusok nagyobb valószínűséggel fordulnak elő időseknél vagy betegeknél, akik gyakrabban szenvednek már bél dysbiosisban.
A jelenlegi tanulmány, előnyomatként megjelent a medRxiv* szerver 2020 novemberében, rendszerbiológiai modellre épül, 60 COVID-19-es, de különböző klinikai súlyosságú beteg plazmájának vizsgálatára használták. Életkoruk 50 és 65 év között volt.
A kutatók azt találták, hogy a COVID-19 súlyos meredeken megnövelte a bélhámszűkület csomópontjainak permeabilitását, a bélgátló funkció elvesztését jelzi. Mindez a zulin fehérje meredek növekedésével járt együtt, "Az egyetlen ismert élettani közvetítője az emésztőrendszer szűk átjárhatóságának." A megnövekedett zonulin a súlyos mortalitás jelzője volt a súlyos COVID-19-ben.
Megmérték a plazma lipopoliszacharid (LPS) kötő fehérje (LBP) szintjét is, az akut fertőzés vagy gyulladás jelzője, amely kötődik a bakteriális LPS -hez és kiváltja az immunrendszert. Ez tükrözi a mikrobák fokozott hozzáférését a véráramhoz a szivárgó bélben, és szintje emelkedett súlyos COVID-19 esetén, az enyhébb esetekhez képest.
Emelkedtek a gombamarkerek szintjei is, β-glükán, és a szűk keresztmetszetű fehérje okkludinja, súlyos COVID-19-ben. Azonban, a bél zsírsav-kötő fehérje (I-FABP) koncentrációja változatlan, kizárva a bél enterociták halálát.
A várakozásoknak megfelelően, a bélmikrobiális migrációt a bélgáton keresztül myeloid gyulladás jelei kísérték, magasabb neutrofil- és monocita -gyulladás -markerrel súlyos betegség esetén, olyan citokinekkel együtt, mint az IL-6 és IL-1β, és az akut fázisú reagensek CRP és D-dimer.
Az immunmoduláló molekulák, például a lektinek is jelentősen megemelkedtek a súlyosan beteg betegekben, akik végül behódoltak a fertőzésnek. A kutatók emellett megfigyelték a C3a és a GDF15 szintjének egyensúlyhiányát, a komplement aktiváció és az oxidatív stressz mutatói, illetőleg, halálos esetekben.
A kutatók megjegyzik, „Ezek az adatok alátámasztják azt a hipotézisünket, hogy a bélfal integritásának megzavarása, ami mikrobiális transzlokációt eredményez, összefügg a súlyosabb szisztémás gyulladással és az immunaktivációval a súlyos COVID-19 során. ”
A kóros bélpermeabilitás nemcsak szisztémás gyulladást okoz közvetlenül, hanem összefüggésben áll a plazma metabolitok tömbjének koncentrációjának változásával is. Ezek nem csak a bélműködési zavar jól ismert markerei, hanem bioaktív vegyületek, gyulladásos és immunválaszokkal jár.
Például, számos fontos aminosav útvonal megszakad. Ide tartoznak például a citrullin, amelyeket csak az enterocitákban termelnek, vagy mások, mint a triptofán, amelyeket az enterociták katabolizálnak. Ennek eredményeként nő az aminosavak, például a citrullin, borostyánkősav, és a triptofán bomlástermékeiben. Ezek a zavarok a bél dysbiosis és a bél mikrobiomával folytatott kölcsönhatások szabályozatlanságának jelzői.
Tanulmány:A súlyos COVID-19-et a zavart bélfal integritása táplálja. Kép jóváírása:SewCream / ShutterstockEzeket a változásokat súlyos betegségben szenvedő betegeknél észlelték, szemben a kontrollokkal vagy enyhe COVID-19-vel.
A megfigyelt metabolitváltozások gyulladásos és bélgát -megszakító markerekhez kapcsolódtak. Például, az alacsony citrullin és a magas triptofán metabolit szint magasabb IL-6 szinthez kapcsolódott.
Több lipidpályát is zavartak az aminosav-anyagcsere zavarai súlyos COVID-19 esetén. A 16 leginkább érintett út közül a glicerofoszfolipid- és a kolin -anyagcserét érintő betegek jelentősen megzavarodtak. Mindkettő szorosan kapcsolódik a bél mikrobiomához, és a dysbiosis negatív hatással van ezen lipidek lebontására és felszívódására. És így, A súlyos COVID-19 a bélgát lebontásából eredő szisztémás zavarokkal jár.
A glikánok sok fehérjét és antitestet díszítenek az immunválasz szabályozására. Az ezeket lebontó enzimek számos bélmikrobából származnak, és az utóbbi transzlokációja a glikozilációs profil megváltozásához vezethet. Ez, viszont, fokozhatja a gyulladást a komplement aktiválása révén.
A plazma glikoproteinek glikozilációs profiljának ilyen változása ismert gyulladásos bélbetegségek (IBD) esetén. Ezenkívül a széklet mikrobiota transzplantációja a bél mikrobioma összetételének korrigálása érdekében befolyásolja mind az IgG, mind a szérum glikozilációját.
A galaktóz elvesztése, például, megakadályozza a gyulladáscsökkentő ellenőrzőpont aktiválását, amely elnyomja a komplement által közvetített gyulladást, amelyet a Dectin-1 és az FcyRIIB galaktóz-közvetített kapcsolata képez a mieloid sejteken. Ez gyulladást és komplement aktivációt okoz IBD -ben.
A kutatók a Lasso gépi tanulási algoritmus segítségével választották ki azokat a markereket, amelyek a legjobban megkülönböztetik az enyhe COVID-19-et a súlyostól. Az eredmények között volt a zonulin, LBP és sCD14, 99%feletti AUC -értékkel. Ezt használták fel a kórházi kezelés kockázatának becslésére, és megállapította, hogy érzékenysége 98% körül volt, 95% körüli specificitással, összességében 96%-os pontossággal. A Kyn-Trp arány erőteljes megkülönböztetésre is képes. Ez hangsúlyozza a bélbetegség és a súlyos COVID-19 közötti szoros kapcsolatot.
A kutatók összegezik, „Adataink azt mutatják, hogy a súlyos COVID-19 a szűk csomópont-permeabilitás drámai növekedésével és a bakteriális és gombás termékek vérbe való áthelyezésével jár. Ez a megzavart bélgát integritása és a mikrobiális transzlokáció erősen korrelál a fokozott szisztémás gyulladással, fokozott immunaktiváció, csökkent bélműködés, a plazma metabolizmusának és glikomerjének megzavarása, és magasabb a halálozási arány. ”
A kutatók azt is sugallják, hogy ez utalhat a bélgát megzavarása és a bélműködés zavara miatti hosszú távú következmények lehetőségére. Ez magában foglalhatja az anyagcserezavarokat a COVID-19 „hosszú szállítmányozók” esetében. Ennek megértésére irányuló tanulmányoknak prioritásnak kell lenniük, ennek javításának leghatékonyabb módjaival kapcsolatos kutatások kísérik. Ez alkalmas lehet az antibiotikumok széles körű használatának megfékezésére, amelyek befolyásolják a betegség lefolyását, különösen idősebb betegeknél és metabolikus betegségben szenvedőknél.
Másodszor, a tanulmány lehetővé teheti a súlyos COVID-19 előrejelzését, a több biomarker azonosított emelkedését használva, beleértve a plazma lipideket, aminosavak és metabolitjaik, és a glikánok.
Végül, a tanulmány feltár néhány lehetséges terápiás célpontot a súlyos COVID-19 betegségben. Ide tartozik a zonulin, amely sikeresen gátolható a bélgát integritásának javítása érdekében, és citrullin. Továbbá meg kell vizsgálni a súlyos COVID-19 és a magas zonulin termelésre való genetikai hajlam közötti összefüggést.
Újra, A lektinek és más, a gyulladást moduláló glikánok segíthetnek megelőzni a citokin vihart súlyos COVID-19 esetén. Erősen glikozilált immunkomplexek alkalmazása ismerten gátolja a komplement által közvetített gyulladást, és adaptálható a COVID-19-ben.
Átfogó, ezért, a szerzők arra következtetnek, „A bél közötti kölcsönhatás jobb megértése, bél mikroflóra, és az aminosav-anyagcsere a COVID-19 során informálhatja a gyógyászati és étrendi megközelítéseket a COVID-19 eredmények javítása érdekében. ”
medRxiv 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.