Differenze nel microbioma sono state osservate nei pazienti intubati che hanno mostrato una maggiore prevalenza per Stafilococco . Maggiori quantità di anelloviridae e Redondoviridae sono stati anche correlati con pazienti intubati con gravi complicanze da COVID-19.
I ricercatori scrivono:
“Segnaliamo una profonda disbiosi del microbioma batterico e virale delle vie respiratorie in pazienti ospedalizzati con COVID-19, che differisce da quello dei pazienti non COVID, mostra una destabilizzazione accelerata nel tempo, e si associa alla gravità della malattia e ai profili immunitari sistemici.
Studio:firme della gravità del COVID-19 e della risposta immunitaria nel microbioma delle vie respiratorie. Credito di immagine:Kateryna Kon/Shutterstock Il team ha raccolto tamponi orofaringei o nasofaringei da 83 pazienti ricoverati per infezione da COVID-19. I pazienti avevano una mediana di 64 anni e includevano 39 donne e 44 uomini. Circa il 67% dei pazienti era nero, seguito dal 24% dei pazienti che si identificano come bianchi. Tranne cinque, tutti avevano comorbilità. I campioni sono stati ottenuti a una mediana di quattro giorni dopo il ricovero. C'era anche il 48% dei partecipanti che sono stati intubati, con il 24% che muore. Questi pazienti hanno anche fornito campioni di aspirato endotracheale.
Tredici partecipanti senza COVID-19 ma con una condizione di base sono stati ricoverati in ospedale ma non in terapia intensiva. Circa il 62% ha avuto bisogno di essere intubato, e di quelli, Il 46% è morto.
La gravità della malattia è stata misurata utilizzando la scala a 11 punti dell'OMS, con l'ospedalizzazione di livello 4 e la morte etichettata di livello 10.
Un totale di 582 campioni per l'analisi del microbioma è stato raccolto da pazienti positivi al COVID e 75 da pazienti non COVID.
I controlli dello studio consistevano in 30 individui sani che hanno fornito campioni di tampone e 12 campioni sottoposti a broncoscopia e lavaggio broncoalveolare.
L'RNA estratto dai campioni dei pazienti era variabile, e la carica virale è diminuita fino a diventare non rilevabile nella maggior parte dei pazienti durante la progressione della malattia. Però, alcuni pazienti hanno continuato a mostrare RNA SARS-CoV-2 3 settimane dopo l'insorgenza dei sintomi.
I livelli di RNA non erano correlati ai risultati clinici.
Il sequenziamento del genoma da 26 campioni di pazienti ha mostrato che SARS-CoV-2 rientrava nel lignaggio B.1. Questo lignaggio contiene la mutazione D614G sulla proteina spike insieme alla variante P314L.
I microbiomi respiratori nei pazienti intubati includevano patogeni respiratori comuni, Compreso Stafilococco, Klebsiella, e Stenotrophomonas . Però, microbiomi meno diversi sono stati osservati nei pazienti con COVID-19.
Dei 24 pazienti intubati, 6 microbiomi hanno mostrato un'alta prevalenza per Stafilococco . Circa 5 pazienti hanno mostrato una dominanza di Staphylococcus nel microbioma una settimana dopo il test di coltura, e solo 3 avevano S. aureus . Tre pazienti avevano Enterococco .
Altri patogeni presenti ma in quantità minori comprese Stenotrophomonas , Enterobatteriacee , e Enterobatteri .
I ricercatori hanno trovato stabilità nel microbioma per alcuni pazienti mentre altri hanno mostrato cambiamenti nel tempo. Concludono:
"Così, il microbioma del tratto respiratorio inferiore nei pazienti COVID-19 intubati in condizioni critiche è una bassa diversità, può essere dominato da patogeni o da taxa delle vie respiratorie superiori normali, può avere una predilezione per lo stafilococco, e può essere altamente dinamico.”
Le interruzioni nel microbioma hanno anche previsto l'immunità verso il COVID-19, un rapporto linfociti-neutrofili più basso legato a comunità di microbiomi delle vie aeree meno diversificate. I livelli ridotti erano correlati all'aumento della gravità della malattia.
Il team ha anche esaminato 193 caratteristiche immunitarie cellulari individuali da campioni di fenotipizzazione delle cellule mononucleate del sangue periferico di 34 pazienti. I risultati hanno mostrato che il microbioma orofaringeo è associato alla composizione delle cellule immunitarie sistemiche.
Il primo campionamento ha mostrato anelloviridae e Redondoviridae erano uno degli indicatori microbici più eccellenti per richiedere l'intubazione in ospedale. I virus del DNA sono stati anche collegati a un punteggio più alto dell'OMS, che indicava una maggiore gravità della malattia.
I ricercatori hanno utilizzato algoritmi di apprendimento automatico in due pazienti per trovare livelli elevati di piccoli virus a DNA circolare previsti se una persona sarebbe stata intubata, sebbene non fossero così forti come i batteri nel prevedere la gravità della malattia COVID-19. Prevotella e micoplasma nei campioni orofaringei erano inoltre associati a un maggior rischio di intubazione ospedaliera. Ciò suggerisce che i lignaggi batterici piuttosto che i virus del DNA siano correlati con una maggiore gravità della malattia.
“La nostra analisi longitudinale ha rivelato una maggiore destabilizzazione del microbioma batterico orofaringeo nei pazienti COVID-19 rispetto ai pazienti non COVID. Questo risultato è particolarmente sorprendente dato che i pazienti non-COVID erano complessivamente più malati (tutti in terapia intensiva; 40% di mortalità) rispetto ai pazienti COVID-19 (sia pazienti in terapia intensiva che non; mortalità 24%)."
*medRxiv pubblica rapporti scientifici preliminari non sottoposti a revisione paritaria e, perciò, non deve essere considerato conclusivo, guidare la pratica clinica/comportamento relativo alla salute, o trattati come informazioni stabilite.
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