Klinikai pastebėjo, kad daugiau nei 60% pacientų, sergančių COVID-19, viduriuoja, pykinimas, ir vėmimas, ir šie simptomai prognozuoja blogesnę baigtį.
Sunkus ūminis kvėpavimo sindromas koronavirusas 2 (SARS-CoV-2), COVID-19 ligos sukėlėjas, patenka į žmogaus šeimininko ląstelę prisijungdamas prie angiotenziną konvertuojančio fermento (ACE) 2, kuris veikia kaip viruso receptorius. Ši molekulė yra didesnėje koncentracijoje ileume ir storojoje žarnoje ir reguliuoja žarnyno uždegimą. ACE2 tiesiogiai veikia žarnyno mikrobiomą, ir netiesiogiai kardiopulmoninė rizika.
Tyrimas:SARS-CoV-2 produktyviai užkrečia žmogaus žarnyno enterocitus. Mikrobiomas žmogaus žarnyne. Vaizdo kreditas:„Alpha Tauri 3D Graphics“ / „Shutterstock“ Vyresni ir ligoti asmenys yra labiau linkę susirgti, kai susiduria su šiuo virusu. Dabartinis tyrimas tiria galimą ryšį tarp žarnyno mikrobiomo ir klinikinės COVID-19 eigos bei ypatybių.
Mokslininkai pasirinko baltymų rinkinį, kuris galėtų veikti kaip biologiniai žymenys, kad būtų galima prognozuoti sunkios ligos progresavimą. Tačiau, jie taip pat ištyrė, ar šie baltymai galėtų padėti suprasti, kas daro žmogų daugiau ar mažiau jautriu ligai, ir koks yra žarnyno mikrobiotos vaidmuo reguliuojant šių biomarkerių lygį sveikiems žmonėms.
Buvo naudojami 31 paciento, sergančio COVID-19, kraujo proteomikos duomenys, kartu su kelių omikos duomenimis iš 2, 400 neužkrėstų asmenų. Ankstesnis duomenų rinkinys buvo naudojamas rizikos balui sukurti, kad būtų galima numatyti, ar COVID-19 atvejis progresuos iki sunkaus ar kritinio lygio. Tai vadinama kraujo proteominės rizikos balu (PRS).
Tuomet kraujo PRS buvo susijęs su uždegiminiais biomarkeriais, siekiant išsiaiškinti, ar PRS galėjo numatyti jautrumą ligoms sveikiems asmenims. Jie uždegimui naudojo ir proteominius, ir kraujo biomarkerius, nuo 990 žmonių, šiam tyrimui.
Kitas žingsnis buvo nustatyti specifines žarnyno mikrobiotos savybes, kuris numatytų reikšmingus COVID-19 proteominius biologinius žymenis, naudojant mašininį mokymąsi. Taip pat buvo išanalizuotas išmatų metabolinis profilis, siekiant atskleisti kitus mechanizmus, kurie gali būti raktas į žarnyno mikrobiomos ryšį su ligų pažeidžiamumu.
Paskutinis žingsnis buvo įvertinti, kaip 40 skirtingų šeimininko veiksnių ir aplinkos veiksnių suformavo šiuos žarnyno mikrobiomos veiksnius.
Anksčiau dirbant su COVID-19 sergančiais pacientais, tyrėjai nustatė 22 serumo proteominius biomarkerius, kurie padėjo numatyti progresavimą iki sunkios ligos. Šis biologinių žymenų rinkinys buvo nukirptas iki 20, paliekant du, kurių nebuvo sveikiems pacientams.
Šis rinkinys buvo naudojamas nustatant kraujo PRS 31 pacientui šiame tyrime. Aštuoniolika atvejų nebuvo sunkūs, tuo tarpu 13 buvo sunkūs.
Kadangi PVI padidėjo 10%, sunkių ligų rizika padidėjo 57%. Mokslininkai tai aiškino kaip įrodymą, kad rizikos balas gali numatyti COVID-19 progresavimą.
Pratęsdamas savo darbą, jie sukūrė PRS, naudodami tuos pačius 20 baltymų, bet remdamiesi sveikų dalyvių duomenų baze, įskaitant proteomiką ir uždegiminius žymenis. Kraujo proteominiai duomenys buvo gauti iš serumo mėginių, paimtų iš pradžių. Uždegimo žymenys apėmė IL-1β, IL-6, TNF-α, ir hsCRP.
Jie nustatė, kad šiame rinkinyje PRS buvo teigiamai koreliuojama su hsCRP ir TNF-α. Atliekant pogrupio analizę, suskirstytą pagal amžių, jie nustatė reikšmingą ryšį tarp didesnio PRS ir didesnio visų uždegiminių žymenų kiekio kraujyje vyresniuose, bet ne jaunesniuose pogrupiuose (vyresni ir jaunesni nei 58 metų, atitinkamai).
Mokslininkams kyla klausimas, ar šių baltymų pokyčiai yra šių pacientų imuninės sistemos aktyvavimo pagrindas, ar yra jo rezultatai. Kad ir koks būtų atsakymas, tyrimas rodo aiškų ryšį tarp imuninio disbalanso ir didesnio PRS, ypač vyresnio amžiaus žmonėms, palaikant jo, kaip biomarkerio, vaidmenį.
Kitas žingsnis buvo atliktas su maždaug 300 dalyvių grupe. Mokslininkai išmatavo koreliaciją tarp žarnyno mikrobiotos mikrobų profilio ir kraujo proteomikos. Jie atliko vieno mėginio dalyvių skerspjūvio arba momentinį tyrimą (n =132), o dar vienas perspektyvus tyrimas buvo atliktas su 169 dalyviais. Čia, proteomika buvo analizuojama maždaug trejais metais vėliau nei išmatų kolekcija.
Pirmuoju atveju, mašininis mokymasis buvo naudojamas siekiant atskleisti 20 geriausių bakterijų grupių (operaciniai taksonominiai vienetai, OTU), kad būtų galima prognozuoti jautrumą COVID-19. Dauguma OTU kilę iš šių genčių ir šeimų: Bakteroidai, Streptokokas, Lactobacillus, Ruminococcaceae 119, Lachnospiraceae, ir Clostridiales. Naudojant tai, buvo galima paaiškinti daugiau nei penktadalį PVI kintamumo.
Analizė parodė geresnę koreliaciją tarp pagrindinės OTU numatytos PRS ir faktinės PRS. Taip pat buvo glaudus ryšys tarp 20 pagrindinių OTU ir 20 proteominių biomarkerių, prognozuojančių sunkų COVID-19. Skirstant pagal amžių, asociacija buvo reikšminga tik vyresnio amžiaus grupėse.
Perspektyvinio tyrimo rezultatai buvo dubliuoti. Tai rodo, kad žarnyno mikrobiomos pokyčiai įvyksta anksčiau nei kraujo proteomikos pokyčiai. Jei taip, jie galėtų atlikti priežastinį vaidmenį.
Patvirtinamasis tyrimas, atliktas didesnėje 366 dalyvių grupėje, parodė, kad 11 OTU turėjo reikšmingą ryšį su uždegiminiais citokinais, arba neigiamas ( Bakteroidai , Streptokokas, ir Clostridiales ), arba teigiamas ( Ruminococcus , Blautia, ir Lactobacillus ).
Tyrėjai ištyrė ryšį tarp pagrindinio žarnyno mikrobų profilio ir išmatų metabolitų maždaug 1, 000 dalyvių. Jie nustatė, kad 45 metabolitai šlapime buvo reikšmingai susiję su daugiau nei puse pagrindinių OTU.
Dauguma jų buvo amino rūgštys, riebalų rūgštys, arba tulžies rūgštys, dalyvauja trijuose keliuose. Aminorūgščių kiekis audiniuose yra gyvybiškai svarbus palaikant sveiką imunitetą, nes jis priklauso nuo medžiagų apykaitos streso būdų ir maistinių medžiagų prieinamumo. Sumažėjęs specifinių amino rūgščių kiekis slopina uždegimą.
Taigi, šiuos medžiagų apykaitos kelius, moduliuojama pagal mitybą ir priklausomas bakterijų populiacijas, gali paskatinti žarnyno mikrobiotos poveikį šeimininko metabolizmui ir uždegimui.
Santykinis ACE2 gausa ir jo funkcija reguliuojant aminorūgščių kiekį reaguojant į suvartojamą maistą, ir įgimtas imunitetas, gali būti antrasis ryšys tarp žarnyno mikrobiomo ir uždegimo, o tai savo ruožtu prognozuoja COVID-19 sunkumą.
Tyrimas taip pat rodo, kad 2,4% jautrumo ligai skirtumo paaiškina 9 veiksniai, susiję su imties demografija ir klinikinėmis savybėmis, pvz., išsilavinimo lygis, seksas, ir įvairūs fiziologiniai parametrai, tokie kaip kraujospūdis ir biochemija. Jie netiesiogiai moduliuoja žarnyno mikrobiomo sudėtį.
Mokslininkai teigia, kad sveikiems žmonėms žarnyno mikrobiomo sudėtis labai nuspėja kraujo proteominius biomarkerius, susijusius su sunkiu COVID-19.
„Citokinų audra“ (per didelis uždegimą skatinančių cheminių medžiagų kiekis organizme), susijusi su sunkiu COVID-19, turėtų būti veiksmingai gydoma, siekiant sumažinti ligos mirtį. Proteominių biomarkerių susiejimas su uždegiminėmis molekulėmis, ypač vyresnio amžiaus grupėse, rodo, kad citokinų audra yra pagrindinio uždegimo, kuris dažniau pasitaiko šiame pogrupyje, rezultatas.
Tyrėjai apibendrina:„Atrastos pagrindinės žarnyno mikrobų savybės ir susiję metabolitai gali būti potencialus prevencinis/gydymo tikslas intervencijai, ypač tiems, kurie yra jautrūs SARS-CoV-2 infekcijai. Jie taip pat galėtų būti galimi terapiniai tikslai kuriant vaistus “.
medRxiv skelbia preliminarias mokslines ataskaitas, kurios nėra recenzuojamos ir todėl, nelaikytinas įtikinamu, vadovauti klinikinei praktikai/su sveikata susijusiam elgesiui, arba traktuojama kaip nustatyta informacija.
„BioRxiv“ skelbia preliminarias mokslines ataskaitas, kurios nėra recenzuojamos ir todėl, nelaikytinas galutiniu, vadovauti klinikinei praktikai/su sveikata susijusiam elgesiui, arba traktuojama kaip nustatyta informacija.
Geros naujienos kenčiantiems nuo IBS, nes tyrėjai nustato „žarnyno niežėjimą“
Probiotikai gali pasiūlyti terapinę naudą pacientams, sergantiems biopolija
Ožkų pieno mišinys tinka kūdikių žarnyno sveikatai
Ksilitolis ir greipfrutų sėklų ekstraktas žada užkirsti kelią SARS-CoV-2 infekcijai,
Burnos higiena ir COVID-19 sunkumas-ryšys
Raudonos mėsos pakeitimas augalinės mėsos alternatyvomis sumažina širdies ir kraujagyslių ligų riziką
Matematinis modelis atskleidžia SARS-CoV-2 infekcijos riziką po išmatų mikrobiotos transplantacijos
Savo naujame dokumente galima rasti bioRxiv* išankstinio spausdinimo serveris, JAV mokslininkai iš ne pelno siekiančios organizacijos „OpenBiome“ panaudojo matematinį modelį, skirtą imituoti įvairių
Lėtinį kosulį galima palengvinti naujais vaistais
Pora tyrimų parodė, kad lėtinį kosulį ir jo kankinančius simptomus galima palengvinti naudojant naują vaistą. Taip pat, vaistas neturi šalutinio poveikio, kuris gali apriboti jo vartojimą, aiškina tyr
Greitas maistas gali būti pagrindinis paauglių depresijos kaltininkas
Kodėl depresija yra tokia auganti paauglių problema Amerikoje? Vienas atsakymas yra tai, kokį maistą jie valgo, pagal naują Birmingemo Alabamos universiteto tyrėjų atliktą tyrimą. Paauglių depresija