Kodėl COVID-19 sergančių pacientų nosyje yra daugiau patogeninių bakterijų?

Tyrėjai palygino 2019 metų koronaviruso (COVID-19) pacientų nosies mikrobiomą, sveiki asmenys, ir sveikatos priežiūros darbuotojai. Šie tyrimai parodė patogeno padidėjimą Pseudomonas aeruginosa yra COVID-19 sergančių pacientų nosies mikrobiome, kurie gali būti atsakingi už kitas antrines infekcijas.

Tyrimas:Ūminė SARS-CoV-2 infekcija yra susijusi su bakterijų patogenų išplitimu nosyje, įskaitant Pseudomonas Aeruginosa. Vaizdo kreditas:Christoph Burgstedt / Shutterstock

Įvadas

Sunkus ūminis kvėpavimo takų sindromas koronavirusas 2 (SARS-CoV-2) plinta daugiausia įkvėpus ore esančių viruso dalelių. Manoma, kad pagrindinė viruso replikacijos vieta yra nosis, o ne burna, dėl didesnės receptorių angiotenziną konvertuojančio fermento 2 (ACE2) ekspresijos nosyje.

Greitas viruso dauginimasis viršutiniuose kvėpavimo takuose gali sukelti apatinių kvėpavimo takų infekciją ir sunkią ligą. Tačiau, daugelis tyrimų neįrodė koreliacijos tarp ligos sunkumo ir viruso kiekio nosyje, rodo, kad gali būti ir kitų veiksnių, lemiančių ligos sunkumą.

Keletas tyrimų parodė, kad nosies ir gerklės mikrobiomas gali turėti įtakos virusinėms infekcijoms. Virusinė infekcija gali sutrikdyti mikrobiotą ir sukelti bendrą infekciją, kuris gali pabloginti uždegimą ir sutrikdyti imuninį atsaką. Sunki infekcija taip pat gali prarasti kvapą ir skonį. Tačiau, yra tik keli tyrimai, kuriuose buvo tiriamas kvėpavimo takų mikrobiomas pacientams, sergantiems COVID-19.

Naujame tyrime, paskelbtame apie bioRxiv* išankstinio spausdinimo serveris, tyrėjai iš Kalifornijos universiteto Irvine ištyrė SARS-CoV-2 infekcijos poveikį nosies mikrobiomai.

Palyginus nosies mikrobiomas

Mokslininkų komanda naudojo 16S ribosomų ribonukleino rūgšties (rRNR) geno amplikonų seką, kad nustatytų, ar SARS-CoV-2 infekcija pakeitė nosies mikrobiomos sudėtį. Šis eksperimentas parodė, kad COVID-19 sergančių pacientų nosies mikrobiomas buvo iš tiesų, skiriasi nuo tų, kurie neserga šia liga, taip pat tai, kas buvo sveikatos priežiūros darbuotojų nosyse. COVID-19 sergančių pacientų ir sveikatos priežiūros darbuotojų nosies mikrobiomas buvo turtingesnis nei nesirgusiųjų; vis dėlto, visų trijų mėginių tipų mikrobiomose dominavo keli atrinkti mikrobai.

Sveiko žmogaus nosies mikrobiomą daugiausia sudaro Corynebacterium, Stafilokokas, Streptokokas, Dolosigranulum, ir Moraxella. Autoriai nustatė, kad daugelis patogeninių bakterijų, toks kaip Rothia , Acinetobacter , ir Pseudomonas, buvo dažni pacientams, sergantiems COVID-19, su ypač aukštu lygiu Pseudomonas aeruginosa pranešta apie šiuos pacientus.

Tyrimai parodė, kad ūminės virusinės infekcijos gali pakeisti nosies mikrobiomą ir skatinti patogeninių bakterijų dauginimąsi. Padidėjimas Pseudomonas taip pat buvo pranešta apie gripo atvejus, Tai rodo, kad jo buvimas gali būti būdingas ne tik COVID-19, bet yra bendras atsakas į uždegiminius procesus.

SARS-CoV-2 užsikrėtusių pacientų nosies mikrobiomas yra skirtingas. (A) Tyrimo plano schema. (B) Pagrindinė nosies mikrobų bendruomenių nesvertinio UniFrac atstumo, nuspalvinto pagal šeimininko būseną, analizė. Priimančiosios būsenos indėlis į bendrą nesvertų UniFrac skirtumų matricų dispersiją buvo išmatuotas naudojant PERMANOVA (Adonis su 10, 000 permutacijų). (C, D, E) Smuiko schema, iliustruojanti (D) vidutinius nesvertus „UniFrac“ atstumus (C) stebimų amplikonų sekos variantų skaičių ir (D) šanono įvairovę (E), padalytą pagal šeimininko būseną. C-E plokščių reikšmė buvo nustatyta naudojant Kruskal Wallis neparametrinę ANOVA (p-vertės įterptos kiekvieno skydelio apačioje), Dunno daugkartinis palyginimas * =p <0,05, ** =p <0,01, *** =p <0,001, **** =p <0,0001. (F) Bakterijų genčių burbulų sklypai, kurių vidutinis gausumas visoje tyrimo populiacijoje yra didesnis nei 1%, užsakyti iš kairės į dešinę, mažėjant vidutiniam gausumui. Kiekvieno apskritimo dydis rodo vidutinį santykinį kiekvienos taksonų gausą pažymėtoje grupėje, o kiekvieno apskritimo spalva nurodo, kuriai bakterijai priklauso kiekviena gentis.

Šie rezultatai atitinka COVID-19 sergančių pacientų antrinių bakterinių infekcijų duomenis. Todėl nosies mikrobiomų kompozicija galėtų veikti kaip pagrindinis mėginio tipas, siekiant įvertinti asmens antrinių infekcijų riziką po to, kai jie atsigauna po tam tikrų virusinių infekcijų.

Be to, Kalifornijoje įsikūrusi tyrimų grupė taip pat nustatė, kad viruso apkrova nosyje neturėjo įtakos nosies mikrobiomos įvairovei. Nustatyta, kad COVID-19 sergančių pacientų, kurių virusų kiekis yra mažas, skaičius yra didesnis Streptokokas jų nosies mikrobiome , kadangi COVID-19 sergantiems pacientams, kuriems buvo vidutinis viruso kiekis, buvo daugiau Corynebacterium . Trečia, Nustatyta, kad COVID-19 sergančių pacientų, kurių virusų kiekis yra didelis, lygis yra didesnis Cutibacterium, Neisseria, ir Pseudomonas rūšys, esančios jų nosies mikrobiomose.

Tuomet autoriai palygino tiriamųjų nosies transkriptus ir nustatė, kad 692 genai COVID-19 pacientams ir sveikatos priežiūros darbuotojams yra išreikšti skirtingai. Sureguliuoti genai COVID-19 teigiamiems asmenims buvo susiję su šeimininko gynybos keliais. Genai, susiję su ląstelių mirtimi, taip pat tie, kurie koduoja slopinančius receptorius, taip pat buvo sureguliuotas pacientams, sergantiems COVID-19.

Palyginus, kai kurie COVID-19 genai, kurių, kaip nustatyta, buvo nepakankamai sureguliuoti, buvo tie, kurie yra susiję su nuoseklių vidinių sąlygų palaikymu, ląstelių organizacija, ir neuronų audinių apdorojimas. Be to, genai, atsakingi už mucino gamybą nosies kanaluose, taip pat tie, kurie veikia jutimo organus, taip pat buvo nustatyta, kad jie yra nepakankamai sureguliuoti. Kartu paėmus, šios išvados galėtų paaiškinti kvapo ir skonio praradimą, apie kurį buvo pranešta plačiai pacientams, sergantiems COVID-19.

Padidėjęs patogeninių bakterijų skaičius

Ligoninėje įgytos infekcijos išlieka pagrindiniu iššūkiu klinikinėje aplinkoje. Šios infekcijos dažnai atsiranda dėl užterštos ligoninės aplinkos ir sveikatos priežiūros darbuotojų. Dėl ilgo jų poveikio ligoninėse, sveikatos priežiūros darbuotojai yra dažni patogeninių mikrobų nešiotojai.

Autoriai nustatė didesnį patogenų, tokių kaip Escerichia, Klebsiella, ir Burkholderia sveikatos priežiūros darbuotojų nosies mikrobiomoje. Gausa Acinetobacter nustatyta, kad jis buvo didesnis tiek COVID-19 sergantiems pacientams, tiek sveikatos priežiūros darbuotojams, kuris gali būti dėl galimo perkėlimo tarp jų.

Išvada

Šio tyrimo rezultatai rodo SARS-CoV-2 užsikrėtusių asmenų nosies mikrobiomos pasikeitimą, padaugėjus tokių patogenų kaip Pseudomonas aeruginosa . Vienas šio tyrimo apribojimas buvo tai, kad buvo vertinamas tik laiko momentas; todėl, būsimi tyrimai, kuriuose lyginama COVID-19 sergančių pacientų nosies mikrobiomų sudėtis, sveiki asmenys, ir ligoninė laikui bėgant gali pagerinti supratimą apie tai, kaip keičiasi nosies mikrobiomas.

*Svarbus pastebėjimas

bioRxiv skelbia preliminarias mokslines ataskaitas, kurios nėra recenzuojamos ir todėl, neturėtų būti laikomas galutiniu, vadovauti klinikinei praktikai/su sveikata susijusiam elgesiui, arba traktuojama kaip nustatyta informacija.

• NFCR skelbia 2021 m. Solsberio apdovanojimų konkurso nugalėtojus
• Mažai įrodymų apie mRNR COVID-19 vakcinos sukeltą trombocitopeniją,