Žarnyno ir burnos mikrobiomos prognozuoja COVID-19 sunkumą

Vienas klausimas, į kurį vis dar neatsakyta vykstančios 2019 m. Koronaviruso ligos (COVID-19) pandemijos metu, yra tai, kodėl egzistuoja išskirtinis smūgio ir praleidimo būdas, kai kalbama apie sunkią ligą? Įdomus naujas tyrimas, kuris pasirodo medRxiv* išankstinio spausdinimo serveris nustato vieną labai svarbų rizikos veiksnį:burnos ir žarnyno mikrobiomų būklę.

Pavasario COVID-19 banga daugelį ligoninių ir intensyviosios terapijos skyrių pripildė pacientų, dusiančių kvapu. Daug kartų šis skaičius tikrinamas dėl priėmimo. Efektyvių ir patikimų rizikos biologinių žymenų poreikis niekada nebuvo didesnis.

Tyrimas:žarnyno ir burnos mikrobiomos yra tvirtos COVID-19 sunkumo prognozės, pagrindinės su COVID-19 susijusios mirties prognozės. Vaizdo kreditas:Kateryna Kon / Shutterstock

Tyrimo detalės

Mirtingumo 4C rodiklį 2020 m. Rugsėjo mėn. Apibūdino Tarptautinis sunkių ūmių kvėpavimo takų ir naujų infekcijų konsorciumas (ISARIC) ir Pasaulio sveikatos organizacija (PSO). Ši plati rizikos vertinimo sistema apima aštuonis kintamuosius, įskaitant amžių, seksas, kitos ligos, sąmonės lygis, deguonies prisotinimas periferiniame kraujyje, ir C reaktyvus baltymas (CRP).

Su šia informacija, vis dėlto, prognozavimo tikslumas buvo tik 79%, 30% pacientų, kuriems yra didelė mirtingumo rizika, praleidžiami. Tai paskatino bandymą prognozuoti mirtingumo riziką kitu metodu. Dabartinio tyrimo tyrėjai pasinaudojo tuo, kad COVID-19 sergančių pacientų žarnyno mikrobiomos turi rimtų sutrikimų, vadinama disbioze, 23 bakterijų šeimos buvo ypač susijusios su ligos sunkumu tarp pacientų, kurie buvo hospitalizuoti dėl COVID-19.

Mokslininkai sukūrė tvirtą sistemą, naudodamiesi skaičiavimo ir analitinėmis priemonėmis, kad atsektų ryšius tarp mikrobiotos, klinikiniai požymiai, ir ligos sunkumą. Jie tai nustatė Enterococcus , burnos ir žarnyno bakterijų rūšis, gali tvirtai numatyti mirtiną šių pacientų baigtį.

Šiame nedideliame tyrime dalyvavo 69 COVID-19 pacientai, kuriems pasireiškė vidutinio sunkumo ar sunkūs simptomai, tai yra, tiems, kuriems reikėjo mažiau nei 4 litrų deguonies, atitinkamai. Iš jų, 63 turėjo visus medicininius įrašus. Abiejų grupių pradiniai klinikiniai požymiai buvo panašūs, sunkus ir vidutinio sunkumo. Sunkūs pacientai dar šešias dienas turėjo gulėti ligoninėje, vidutiniškai, nei vidutiniškai sergančių pacientų.

Analizuojant duomenis apie gretutines ligas, tyrėjai nustatė, kad klinikinių kintamųjų derinys, įskaitant COVID-19 sunkumą, 89% tikslumu numatė mirtiną rezultatą. Iš tiesų, 4 litrų deguonies poreikis buvo pagrindinis veiksnys prognozuojant tokį rezultatą. Kai nebuvo atsižvelgta į ligos sunkumą ,. tikslumas nukrito iki 84%. Ši išvada rodo, kad kvėpavimo takų simptomai yra svarbūs prognozuojant COVID-19 rezultatus.

Mirtingumas nuo COVID-19 yra prognozuojamas pagal kvėpavimo takų simptomų sunkumą ir kitas gretutines ligas, dažniausiai naudojamas tiriant pacientus. (A) Plotas po kreive-priėmimo veikimo kreivė (AUC-ROC), skirtas kryžminiam patvirtinimui be vieno, įvertinant COVID-19 mirtingumo tikslumo prognozę. Raudonos linijos atitinka modelį, apimantį visus klinikinius bendrus kintamuosius (CC), juoda linija atitinka modelį, apimantį visus klinikinius bendrus kintamuosius, išskyrus ligos sunkumą (CC, nėra sunkumo). (B) Atsitiktinių miškų klasifikavimo modeliu atrinkti kovariatai buvo suskirstyti pagal jų svarbą klasifikuojant mirtingumą kaip ligos baigtį. (C) Kategoriniams kovariacijoms (Taip =1, Ne =0) pacientų skaičius iš 63, įtrauktų į analizę konkrečioje kategorijoje, buvo nuspalvintas pagal rezultatus (išgyveno, mėlynos spalvos; Mirė, raudonai). (D) Skaitiniam kintamajam, ūsų brėžiniai (mediana, dėžutė tarp kvartilių, 5 ir 9 procentilės linijoms) naudojamos su kiekvienu vientisu tašku, atitinkančiu vieną pacientą. (BH koreguota p vertė <0,05)

Išmatos ar burnos mikrobiomas prognozuoja sunkumą

Yra žinoma, kad virusinė plaučių infekcija turi ilgalaikį poveikį žarnyno mikrobiomai. Tyrėjai, todėl, pasinaudojo šiomis žiniomis prognozuodamas COVID-19 sunkumą, susieti jį su kitomis bendromis priemonėmis. Jie išbandė tik klinikinių kintamųjų naudojimo poveikį, tik žarnyno mikrobiomų sudėtis, tik geriamojo mikrobiomo sudėtis, pirmieji du kartu, ir pirmasis ir trečiasis kartu.

Jie nustatė, kad pirmojo modelio tikslumas buvo ~ 76%. Vėlgi, gretutinės ligos, kurios geriausiai numatė ligos sunkumą, buvo tokios, kaip didelis cholesterolio kiekis, Lotynų Amerikos lenktynės, koronarinės širdies ligos, astma, nutukimas, kvėpavimo pasunkėjimas, susijęs su hipoksija, greitas kvėpavimo dažnis, dienų skaičius ligoninėje, trombozė, ir vyrų seksas.

Naudojant antrąjį ir trečiąjį modelius, su išmatų ar burnos mikrobiota kaip prognozuotojais, jie nustatė 92% ir 84% tikslumą, atitinkamai. Tai yra 122% ir 111% tikslumo pagerėjimas, atitinkamai.

Kombinuoti modeliai parodė didžiausią prognozavimo tikslumą, 96%, rodo, kad burnos ar žarnyno mikrobiota geriau prognozuoja COVID-19 sunkumą. Toliau analizuojant mikrobiotą, tyrėjai rado indikatorių rūšį, kurią galima auginti klinikinėje laboratorijoje.

Geriausias prognozuotojas

Trys pagrindinės bakterijų rūšys, skirtos prognozuoti COVID-19 sunkumą žarnyno mikrobiomoje, buvo Bacteroides uniformis , Enterococcus faecalis , ir Monoglobus pectinilyticus , o tie, kurie buvo iš burnos mikrobiomo, buvo Porphyromonas endodontalis, Veillonella tobetsuensis, ir Bifidobacterium breve.

Enterococcus faecalis bakterijos, žinomos kaip Streptococcus faecalis. Šios bakterijos yra apvalios arba ovalios formos kokosai, čia paprastai matomos ląstelių grandinės. Vaizdo kreditas:„Shutterstock“

Kryptinė analizė parodė, kad jų gausos sumažėjimas Enterococcus faecalis , ir Porphyromonas endodontalis, žarnyne ir burnoje, atitinkamai, vidutinio sunkumo ligoniams COVID-19, arba šių patologinių rūšių gausos padidėjimas sunkiai sergantiems pacientams, buvo geriausi sunkaus COVID-19 numatytojai.

Vidutinio COVID-19 prognozuotojai padidino Bacteroides fragilis , Bacteroides caccae, ir Klostridijų klostridijų forma , išmatose arba Žarnyno Muribaculum burnoje.

Jie negalėjo nustatyti jokio ryšio tarp bet kurios rūšies bakterijų skaičiaus ir antikūnų titrų, nors didesnis anti-RBD IgG lygis yra susijęs su išgyvenimu. Tai gali reikšti, kad mikrobiota ir IgG lygis yra nepriklausomi sunkių rezultatų prognozuotojai.

Išvada

“ Šiame tyrime, mes parodėme, kad COVID-19 ligos sunkumą galima nuspėti išmatų ar burnos mikrobiomų sudėtimi tiksliau nei tradiciniai klinikiniai vertinimo metodai. Ypač, du patobiontai burnos (Porphyromonas endodontalis) arba žarnyno (Enterococcus faecalis) mikrobiotoje gali būti indikatorinės rūšys, leidžiančios tvirtai numatyti SARS-CoV-2 infekcijų sunkumą . “

Tai gali lemti geresnį pacientų rizikos suskirstymą, ypač nuo tada Enterococcus faecalis yra lengva ir nebrangi kultūrai. Tai galėtų padėti anksčiau padėti pacientams, kuriems gali išsivystyti mirtina liga. Mokslininkai ragina šią bakteriją įtraukti į klinikinės rizikos stratifikaciją sveikatos priežiūros įstaigose.

Ligos sunkumas yra susijęs su nekontroliuojamu uždegimu, ir tai gali būti žarnyno disbiozės rezultatas, kuris buvo inkriminuotas sergant keliomis lėtinėmis uždegiminėmis ligomis. Ši sritis reikalauja tolesnių tyrimų, ypač suprasti reguliuojančių T ląstelių (Tregs) vaidmenį, kurie yra atsakingi už imunomoduliaciją normaliomis aplinkybėmis, bet gali būti neįprastai išreikšti COVID-19.

Tokie tyrimai galėtų padėti nustatyti, kaip „ SARS-CoV-2 infekuotų pacientų disbiozė, ir ypač patobionų, kuriuos stebėjome šioje kohortoje, praturtėjimą, gali prisidėti prie COVID-19 ligos sunkumo keičiant Treg raidą . “

*Svarbus pastebėjimas

medRxiv 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.

• „C-Path PRO“ konsorciumo priemonė dabar įtraukta į FDA patvirtintą etiketės teiginį
• Vėžio ląstelės užmiega žiemos miegu, kad išgyventų atšiaurią chemoterapijos sukurtą aplinką