I microbi potrebbero prevedere esiti fatali nei pazienti ventilati COVID-19

La presenza di Micoplasma salivario nelle vie aeree inferiori dei pazienti ventilati con infezione da COVID-19 è associato a maggiori probabilità di morte. Il risultato è stato parte di un'indagine molecolare che ha esaminato il modo in cui i microambienti delle vie aeree influenzano la sindrome respiratoria acuta grave (SARS-CoV-2).

Leopoldo N. Segal e colleghi suggeriscono che i microbi polmonari potrebbero essere predittivi di gravi infezioni da COVID e resistenza anticorpale.

"Questi dati evidenziano l'importanza dell'abbondanza di SARS-CoV-2 nelle vie aeree inferiori come predittore di mortalità, e il contributo significativo del trascrittoma della cellula ospite, che riflette la risposta delle cellule delle vie aeree inferiori all'infezione, " hanno scritto i ricercatori.

I risultati potrebbero aiutare a identificare i pazienti più a rischio di scarsi risultati clinici e fornire trattamenti alternativi in ​​anticipo.

Lo studio "Segni microbici nelle vie aeree inferiori di pazienti COVID19 ventilati meccanicamente associati a scarsi risultati clinici" è disponibile come prestampa sul medRxiv * server, mentre l'articolo è sottoposto a revisione paritaria.

Classificazione delle firme microbiche

I campioni delle vie aeree inferiori raccolti da pazienti in ventilazione da infezione da COVID-19 durante la prima ondata a New York City. Hanno raccolto campioni delle vie aeree da 142 pazienti con infezione da COVID-19.

Micoplasma salivario nelle vie aeree è legato a esiti clinici più scarsi

Usando la metagenomica, i ricercatori hanno collegato i microbi che vivono nel microbioma polmonare con i risultati clinici dei pazienti.

I risultati hanno mostrato che avendo elevate quantità di Micoplasma salivario era associato a una maggiore carica virale di SARS-CoV-2. Inoltre, una risposta immunoglobulinica limitata nelle vie aeree inferiori correlata con un aumento del rischio di mortalità.

"I dati qui presentati attraverso l'uso di metodi quantitativi diretti (RT-PCR) e un approccio semiquantitativo non mirato (sequenziamento del metatrascrittoma) supportano l'ipotesi che la carica virale di SARS-CoV-2 nelle vie aeree inferiori svolga un ruolo critico nella progressione clinica di pazienti critici COVID-19, " hanno scritto i ricercatori.

Nessuna evidenza di esiti clinici peggiori da coinfezione con patogeni respiratori

Sebbene alla maggior parte dei pazienti siano stati somministrati antibiotici e antimicotici ad ampio spettro, non c'erano prove di peggioramento degli effetti dalla coinfezione con batteri, virale, e funghi patogeni respiratori.

Per esaminare il rischio di mortalità per infezione da COVID-19, il team ha analizzato le colture di laboratorio di 589 pazienti ricoverati in ospedale per insufficienza respiratoria causata da una grave infezione da COVID-19.

I risultati hanno mostrato che i pazienti con scarsi risultati clinici non hanno ceduto ad altre infezioni respiratorie. Non vi era inoltre alcun legame tra colture microbiche positive e mortalità nelle infezioni gravi da COVID-19.

Associazioni tra positività culturale ed esito clinico. Odds ratio e corrispondenti intervalli di confidenza al 95% per i tassi di positività colturale per l'intera coorte (n=589) durante la durata del ricovero (a sinistra) e durante le prime 2 settimane di ricovero (a destra).

Alterazioni batteriche osservate in pazienti ventilati per più di 28 giorni

Guardando oltre i microbi, le vie aeree inferiori hanno mostrato un'elevata presenza di SARS-CoV-2, che era associato alla morte. Un piccolo campione di pazienti aveva virus dell'influenza A o B, suggerendo che è improbabile che l'influenza si sia verificata contemporaneamente all'infezione da coronavirus.

Quando si osservano i batteri nelle vie aeree inferiori, i dati del metatrascrittoma hanno rilevato che i fagi sono attivamente presenti. I ricercatori suggeriscono che questa potrebbe essere la prova che le alternanze nel microbioma batterico potrebbero verificarsi in pazienti con grave infezione da COVID-19.

Sono stati osservati cambiamenti in Stafilococco fagi, e Micoplasma salivario era attivamente presente nei pazienti che necessitavano di ventilazione per più di 28 giorni e nei pazienti deceduti rispetto ai pazienti che erano stati ventilati per meno di 28 giorni.

Impatto microbico sulla risposta immunitaria

I pazienti con scarsi risultati clinici hanno espresso percorsi che hanno attivato i geni correlati alla degradazione, trasporto, oltre a esprimere geni e segnali di resistenza agli antimicrobici.

I ricercatori scrivono:

"Queste differenze possono indicare importanti differenze funzionali che portano a un diverso ambiente metabolico nelle vie aeree inferiori che potrebbe avere un impatto sulle risposte immunitarie dell'ospite. Potrebbe anche essere rappresentativo delle differenze nella pressione microbica in pazienti con carichi virali più elevati e diversi ambienti infiammatori".

C'è stata anche una sovraregolazione nelle vie di segnalazione di Sirtuin e Ferroptosi nei casi più gravi di COVID-19. Ciò ha coinciso con le caratteristiche di risposta immunitaria inattivate, compresi i fagociti, neutrofili, granulociti, e leucociti. È stata inoltre osservata una downregulation dei livelli di espressione delle immunoglobuline e una disfunzione mitocondriale.

Sulla base dei dati, il team suggerisce che i polmoni dei pazienti critici che richiedono ventilazione dall'infezione da COVID-19 esprimono uno stato squilibrato piuttosto che un'infiammazione elevata. Ciò sembra essere predittivo di un peggioramento della prognosi.

Ulteriori analisi hanno trovato differenze associate alla sopravvivenza nelle risposte all'interferone. L'attivazione dell'interferone di tipo I era un fattore predittivo per l'aumento della mortalità.

"Mentre saranno necessari ulteriori dati longitudinali per chiarire il ruolo della segnalazione dell'interferone sulla malattia, i dati qui presentati suggeriscono che la combinazione delle firme microbiche e dell'ospite potrebbe aiutare a comprendere l'aumento del rischio di mortalità nei pazienti critici COVID-19".

* Avviso IMPORTANTE

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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