Kliniker hunn observéiert datt méi wéi 60% vun de Patienten mat COVID-19 Diarrho hunn, Iwwelzegkeet, an iwelzeg, an dës Symptomer viraussoen e verschlechtert Resultat am Allgemengen.
Schwéier akut respiratorescht Syndrom Coronavirus 2 (SARS-CoV-2), den causative Agent vun der COVID-19 Krankheet, trëtt an d'mënschlech Gaaschtzell duerch Bindung zum Angiotensin-Konvertéierenden Enzym (ACE) 2, deen als de virale Rezeptor wierkt. Dës Molekül gëtt a méi héije Konzentratioune am Iileum a Colon fonnt a reguléiert intestinal Entzündung. ACE2 beaflosst direkt den Darmmikrobiom, an indirekt de kardiopulmonale Risiko.
Studie:SARS-CoV-2 infizéiert produktiv mënschlech Darm Enterozyten. Mikrobiom am mënschlechen Darm. Bildkreditt:Alpha Tauri 3D Grafiken / ShutterstockEeler a méi krank Eenzelpersoune si méi dacks krank wa se dem Virus ausgesat sinn. Déi aktuell Studie ënnersicht de potenziellen Link tëscht dem Darmmikrobiom an dem klineschen Kurs a Feature vum COVID-19.
D'Fuerscher hunn eng Rei vu Proteinen ausgewielt déi als Biomarker kéinte handelen fir de Fortschrëtt op eng schwéier Krankheet virauszesoen. Wéi och ëmmer, si hunn och iwwerpréift ob dës Proteine hëllefe kënnen ze verstoen wat eng Persoun méi oder manner ufälleg fir d'Krankheet mécht, a wéi eng Roll spillt d'Darmmikrobiota bei der Reguléierung vun den Niveauen vun dëse Biomarker bei gesonde Leit.
Bluttproteomik Daten vun 31 Patienten mat COVID-19 goufen benotzt, zesumme mat Multi-Omics Daten vun 2, 400 net infizéiert Persounen. De fréiere Dataset gouf benotzt fir e Risikoscore ze kreéieren fir virauszesoen ob e Fall vum COVID-19 op e schwéiere oder kriteschen Niveau géif virgoen. Dëst nennt een de Bluttproteomesche Risiko Score (PRS).
De Blutt PRS war deemools mat inflammatoreschen Biomarker verbonnen fir ze kucken ob de PRS fäeg wier d'Krankheetsempfindlechkeet bei gesonde Leit virauszesoen. Si benotzt béid proteomesch a Blutt Biomarker fir Entzündung, vun 990 Leit, fir dës Enquête.
Den nächste Schrëtt war déi spezifesch Features vun der Darmmikrobiota z'identifizéieren, déi déi bedeitend proteomesch Biomarker fir COVID-19 virausgesot hätten, benotzt Maschinnléieren. De metabolesche Profil vun de Feeën gouf och analyséiert fir aner Mechanismen z'entdecken, déi de Schlëssel kënne sinn fir d'Verbindung vum Darmmikrobiom mat Krankheetswachbarkeet.
De leschte Schrëtt war ze bewäerten wéi 40 verschidde Hostfaktoren an Ëmweltfaktoren dës Darmmikrobiomfaktore geformt hunn.
A fréierer Aarbecht iwwer COVID-19 Patienten, d'Fuerscher identifizéiert 22 serum proteomesch Biomarker déi gehollef hunn de Progressioun zu enger schwiereger Krankheet virauszesoen. Dëse Set vu Biomarker gouf op 20 geschnidden, loosst zwee eraus déi net fir déi gesond Patienten verfügbar waren.
Dëse Set gouf benotzt fir e Blutt PRS fir déi 31 Patienten an der aktueller Studie opzestellen. Eighteen vun de Fäll waren net schwéier, wärend 13 schwéier waren.
Wéi de PRS ëm 10%eropgaang ass, de Risiko vu schwéiere Krankheeten ass ëm 57%eropgaang. D'Fuerscher hunn dëst als Beweis interpretéiert datt de Risikoscore de Fortschrëtt vum COVID-19 kéint viraussoen.
An enger Verlängerung vun hirer Aarbecht, si hunn de PRS erstallt mat de selwechte 20 Proteinen awer baséiert op enger Datebank vu gesonde Participanten, abegraff béid Proteomik an entzündlech Markéierer. D'Bluttproteomesch Donnéeë koumen aus de Serumproben, déi op der Baseline geholl goufen. D'inflammatoresch Marker enthalen IL-1β, IL-6, TNF-α, an hsCRP.
Si hu festgestallt datt de PRS positiv mat hsCRP an TNF-α ënner dësem Set korreléiert war. An enger Ënnergrupp Analyse vum Alter stratifizéiert, si hunn e wesentleche Link tëscht engem méi héije PRS a méi héije Bluttniveau vun allen entzündlechen Markéierer bei eeleren awer net bei jéngere Ënnergruppen fonnt (uewen an ënner 58 Joer, respektiv).
D'Fro op déi d'Fuerscher stinn ass ob d'Verännerungen an dëse Proteine d'Immunaktivéierung ënnerleien, déi an dëse Patienten gesi gëtt, oder sinn d'Resultater dovun. Egal wéi d'Äntwert, d'Studie weist eng kloer Verbindung tëscht Immununbalance an engem méi héije PRS, besonnesch bei eeler Erwuessener, ënnerstëtzt seng Roll als Biomarker.
Den nächste Schrëtt gouf op enger Kohort vun ongeféier 300 Participanten ausgefouert. D'Fuerscher hunn d'Korrelatioun tëscht dem mikrobielle Profil vun der Darmmikrobiota an der Bluttproteomik gemooss. Si hunn souwuel eng Querschnitts- oder Snapshot-Studie vun de Participanten an enger Probe gemaach (n =132), wärend eng aner potenziell Studie bei 169 Participanten duerchgefouert gouf. Hei, d'Proteomik gouf ongeféier dräi Joer méi spéit analyséiert wéi d'Stoolkollektioun.
Am éischte Fall, Maschinnléiere gouf benotzt fir déi Top 20 Bakteriencluster opzeweisen (operationell taxonomesch Eenheeten, OTUs) fir COVID-19 Empfindlechkeet virauszesoen. Déi meescht vun den OTUer koumen aus de folgende Gattungen a Familljen: Bakteroiden, Streptokokken, Lactobacillus, Ruminococcaceae 119, Lachnospiraceae, an Clostridiales. Benotzt dëst, iwwer e Fënneftel vun der Verännerlechkeet am PRS kéint erkläert ginn.
D'Analyse huet eng superieure Korrelatioun tëscht dem Kär OTU-virausgesot PRS an der aktueller PRS gewisen. Et gouf och eng enk Associatioun tëscht den 20 Kär OTUs an den 20 proteomesche Biomarker, déi e schwéiere COVID-19 virausgesot hunn. Wann nom Alter stratifizéiert, d'Associatioun gouf nëmme bedeitend an eeler Altersgruppen bedeitend ze gesinn.
D'Resultater goufen an der potenzieller Studie duplizéiert. Dëst weist datt Darmmikrobiom Verännerunge méi fréi optrieden wéi d'Verännerung vun der Bluttproteomik. Wann jo, si kéinte eng kausal Roll hunn.
Eng bestätegend Studie an enger gréisserer Subcohort vun 366 Participanten huet gewisen datt 11 OTUs eng bedeitend Associatioun mat den inflammatoreschen Zytokine haten, entweder negativ ( Bakteroiden , Streptokokken, an Clostridiales ), oder positiv ( Ruminococcus , Blautia, an Lactobacillus ).
D'Fuerscher ënnersicht de Link tëscht dem Kärdarmmikrobielle Profil an de fecale Metaboliten ënner ongeféier 1, 000 Participanten. Si hu festgestallt datt 45 Metaboliten am Urin bedeitend verbonne waren mat iwwer d'Halschent vun de Kär OTUen.
Déi meescht vun hinnen waren entweder Aminosäuren, Fettsäuren, oder Galssäuren, an dräi Weeër involvéiert. Den Aminosaierniveau an de Stoffer ass vital fir eng gesond Immunitéit z'erhalen, well et hänkt vun de metabolesche Stressweeër an der Disponibilitéit vun Nährstoffer of. Reduzéiert Niveaue vu spezifesche Aminosaieren drénken Entzündung.
Also, dës metabolesch Weeër, moduléiert duerch Diät an déi ofhängeg Bakteriepopulatiounen, kann d'Auswierkunge vun der Darmmikrobiota op de Metabolismus vum Host an d'Entzündung féieren.
De relativen Heefegkeet vun ACE2 a seng Funktioun bei der Reguléierung vun Aminosaierniveauen an Äntwert op Nahrungsaufnahme, an an der gebuerter Immunitéit, kéint en zweete Link tëscht dem Darmmikrobiom an der Entzündung sinn, déi am Viraus COVID-19 Gravitéit virausgesot.
D'Etude weist och datt 2.4% vum Ënnerscheed an der Empfindlechkeet fir d'Krankheet duerch 9 Faktore erkläert ginn am Zesummenhang mat der Demographie a klineschen Charakteristike vun der Probe, wéi den Educatiounsniveau, Geschlecht, a verschidde physiologesch Parameteren wéi Blutdrock a Biochemie. Dës moduléieren indirekt d'Kompositioun vum Darmmikrobiom.
D'Fuerscher suggeréieren datt bei gesonde Leit, d'Kompositioun vum Darmmikrobiom ass héich viraussiichtlech fir d'Bluttproteomesch Biomarker déi mat schwéiere COVID-19 verbonne sinn.
Den 'Zytokin Stuerm' (exzessiv Niveaue vu pro-inflammatoreschen Chemikalien am Kierper) verbonne mat schwéiere COVID-19 sollt effektiv behandelt ginn fir d'Fatalitéit vun der Bedingung ze reduzéieren. D'Associatioun vu proteomesche Biomarker mat inflammatoreschen Molekülen, besonnesch an eeler Altersgruppen, weist datt den Zytokin Stuerm e Resultat ass vun der ënnerierdescher Entzündung gesi méi heefeg ënner dëser Ënnergrupp ze sinn.
D'Fuerscher zesummefaassen:"Déi entdeckt Kärendarmmikrobiell Features a verbonne Metaboliten kënnen als potenziell präventiv/Behandlungsziel fir Interventioun déngen, besonnesch bei deenen, déi ufälleg fir d'SARS-CoV-2 Infektioun sinn. Si kéinte och als potenziell therapeutesch Ziler fir d'Drogenentwécklung déngen.
medRxiv verëffentlecht virleefeg wëssenschaftlech Berichter déi net peer-iwwerschafft sinn an, dofir, net als schlussendlech ugesi ginn, guidéiert d'klinesch Praxis/Gesondheetsverhalen, oder als etabléiert Informatioun behandelt.
bioRxiv publizéiert virleefeg wëssenschaftlech Berichter déi net peer-iwwerschafft sinn an, dofir, net als schlussendlech ugesi ginn, guidéiert d'klinesch Praxis/Gesondheetsverhalen, oder als etabléiert Informatioun behandelt.