Virulente pathogenen kunnen worden bevorderd door microbiota, maar commensale microbiota kan ook de verspreiding van virussen onderdrukken. Het is aangetoond dat deze interacties de klinische resultaten beïnvloeden.
Hoe werkt de aanhoudende COVID-19 (coronavirusziekte 2019) pandemie, veroorzaakt door ernstig acuut respiratoir syndroom coronavirus 2 (SARS-CoV-2), invloed op het bacteriële microbioom?
In een recente studie onder leiding van Dr. Amy K Feehan, onderzoekers veronderstelden dat de COVID-19-status zou worden geassocieerd met een verschuiving in het NP-microbioom, vooral bij gehospitaliseerde patiënten. De resultaten van deze studie ondersteunen de dynamische en significante veranderingen in het microbioom in de NP-ruimte, vooral wanneer patiënten een ademhalingshulpmiddel gebruiken.
Ademhalingsbehandelingen worden gegeven aan gehospitaliseerde COVID-19-patiënten. In dit onderzoek, de onderzoekers onderzochten de samenstelling van de gemeenschap in relatie tot drie kenmerken:de COVID-19-status, ademhalingshulp, en antibioticagebruik. Deze studie is gepubliceerd in het tijdschrift, Toegepaste Microbiologie.
“Dwarsdoorsnedeverschillen in het microbioom waren duidelijk bij SARS-CoV-2-infectie, maar longitudinale studies zijn nodig om de dynamiek van virale en ademhalingsbehandelingsmodulatie van microben te begrijpen."
De onderzoekers gebruikten ondiepe shotgun-sequencing van een dwarsdoorsnede van monsters van medisch afval uit Louisiana, VS, die werden bevestigd door PCR-positief voor SARS-CoV-2 over een reeks van ernst (asymptomatisch, ziekenhuisopname, en overlijden). Deze studie omvatte 79 SARS-CoV-2-positieve monsters en 20 negatieve monsters (controle).
De onderzoekers presenteerden de demografie die bij de monsters hoort. Bijvoorbeeld, informatie zoals ziekenhuisopname, gebruik van een ademhalingshulpmiddel, ernst van COVID-19, rookstatus, leeftijd, geslacht, en ras.
Met behulp van metagenomische sequencing en classificatie, ze beoordeelden de microbioomsamenstelling van nasofaryngeale uitstrijkjes van deze SARS-CoV-2-positieve en negatieve individuen.
Staafdiagram van het percentage patiënten binnen elke groep voor drie kenmerken bij wie het geslacht werd gedetecteerd. Elk van de staven vertegenwoordigt een van de 21 geslachten (x-as). Er zijn drie kenmerken getest:COVID-19-infectiestatusZe vonden in totaal 202 unieke geslachten in alle monsters, van welke, ze identificeerden in totaal 27 unieke geslachten. In aanvulling, COVID-19-positiviteit was geassocieerd met een verhoogde vertegenwoordiging van Serratia , een alomtegenwoordig micro-organisme. Opmerkelijk, Serratia marcescens is een erkende veroorzaker van ziekten bij de mens, inclusief longontsteking.
De onderzoekers vonden Serratia , Streptokokken , Enterobacter , Veillonella , Prevotella , en Rothia vaak bij COVID-19-patiënten die ademhalingshulpmiddelen gebruikten.
Ook, ze meldden dat twee geslachten: Finegoldia , een opportunistische menselijke ziekteverwekker, en Peptoniphilus , meestal geassocieerd met de darm en vaginale microbiota, waren volledig afwezig bij de COVID-19-patiënten die ademhalingshulp nodig hadden; terwijl aanwezig bij patiënten die de ademhalingshulp niet nodig hadden.
Ze merkten op dat de individuele relatieve overvloed van Veillonella was vergelijkbaar tussen groepen, en de relatieve overvloed aan Finegoldia was duidelijk hoger in de antibioticagebruiksgroep.
Ze berekenden de alfadiversiteit (diversiteit binnen een bepaald gebied of ecosysteem; soortenrijkdom) en de bètadiversiteit (verschil in soortendiversiteit tussen ecosystemen; soortenverloop).
In tegenstelling tot de COVID-19-status, de onderzoekers ontdekten dat de alfadiversiteit verschillend was voor de leeftijdsstatus en voor personen die rookten. Het is algemeen bekend dat leeftijd en roken het microbioom van de darm beïnvloeden, huid, en bovenste luchtwegen.
Hoewel ze ontdekten dat de bèta-diversiteit van het microbioom significant anders was voor degenen die COVID-19 hadden, gebruikte ademhalingshulpmiddelen, een opname in het ziekenhuis had, en, ook, degenen die stierven. Verrassend genoeg, de onderzoekers observeerden raciale verschillen in bèta-diversiteit van de NP-ruimte en benadrukten de noodzaak van een grootschalige studie om dit verder te evalueren.
“Het samenspel tussen SARS-CoV-2-infectie, ademhalingsbehandeling, ziekenhuisopname, en respiratoire microbiomen is complex, en een gedetailleerde tijdlijn en/of longitudinale bemonstering van patiënten is vereist om causale verbanden te identificeren.”
Hoewel deze studie geen rekening houdt met het gebruik van specifieke medicijnen die door de individuen worden ingenomen vanwege beperkingen op het moment van gegevensverzameling, het benadrukt krachtig de relatie tussen COVID-19-infectie en de veranderingen in de microbiële gemeenschappen. Het is duidelijk dat COVID-19 het NP-microbioom verandert - in diversiteit, frequentie, en overvloed. Aanvullend, de ademhalingsbehandeling heeft invloed op het type en de abundantie van de microbiële taxa die het NP-microbioom omvat.
Verschillen in patiëntenpopulaties, geografie, en klimaat, of zelfs de hoeveelheid of genomische diversiteit van het SARS-CoV-2-virus speelt een rol in het NP-microbioom.