Hvordan hjelper vertsfaktorer som lungemikrobiomet i SARS -CoV -2 -infeksjon?

Alvorlig akutt respiratorisk syndrom coronavirus 2 (SARS-CoV-2) er et RNA-virus som tilhører slekten Coronaviridae og underslekten betacoronavirus. Det er det nye og svært smittsomme patogenet som er ansvarlig for den pågående koronavirussyken 2019 (COVID-19). Siden det først ble oppdaget i desember 2019, viruset har krevd over 4 millioner liv verden over.

Selv om dette viruset hovedsakelig infiserer lungene, det påvirker systematisk også andre organer. Alvorlighetsgraden av sykdommen varierer fra individ til individ; hvor noen er asymptomatisk infiserte, andre viser milde til alvorlige symptomer.

Hvor alvorlig et individ kan bli påvirket av viruset har også blitt knyttet til vertsspesifikke faktorer og komorbiditeter, for eksempel, alder, immunsvikt, hypertensjon, kroniske lungesykdommer, eller metabolske lidelser. I tillegg endringer i mikrobiomet hos COVID-19-infiserte pasienter er også knyttet til alvorlighetsgraden av symptomene.

Studie:Vertsfaktorer som letter SARS -CoV -2 virusinfeksjon og replikasjon i lungene. Bildekreditt:nnattalli / Shutterstock

En ny artikkel av forskere i Tyskland har blitt publisert i Cellular og Molecular Lifesciences , som fokuserer på sammenhengen mellom vertsfaktorer og forverringen av COVID-19. Lengre, Virkets innvirkning på vertens mikrobiom og sekundære infeksjon er også studert.

Komorbiditeter og COVID -19

Selv om SARS-CoV-2 infiserer mennesker i alle aldre, eldre aldersgrupper eller de med eksisterende medisinske tilstander var mer utsatt enn de yngre aldersgruppene uten eksisterende helseproblemer.

Hos eldre voksne, overuttrykket av angiotensin-konverterende enzym 2 (ACE2)-en stor vertscelle-reseptor som letter virusinntrengning i celler-eller eksistensen av mange aldersrelaterte komorbiditeter gjør dem til en spesielt sårbar gruppe.

Noen komorbiditeter som er sterkt forbundet med alvorlige COVID-19-infeksjoner er fedme, hypertensjon, diabetes, lunge, lever, og nyresykdom, immunkompromitterte pasienter, pasienter som gjennomgår steroider, og røykere.

Mekanisk, alvorlig COVID-19 og hypertensjon kan være knyttet til det faktum at hypertensjonspasienter behandles med angiotensin-konverterende enzym (ACE) -hemmere og angiotensinreseptorblokkere (ARB). Disse behandlingene kan potensielt øke nivåene av ACE2 i flere vev, og dermed øke sjansen for SARS-CoV-2 infeksjon.

Personer med underliggende kardiovaskulær sykdom (CVD) er ofte sterkt påvirket av COVID-19. Årsaken til dette kan være lik den ved hypertensjon (dvs. bruk av ACE -hemmere og ARB). Mange antivirale legemidler har innvirkning på hjertearytmi eller andre kardiovaskulære lidelser.

Lengre, metabolske forstyrrelser (MDs), f.eks. diabetes og fedme, er forbundet med en pro-inflammatorisk og protrombotisk tilstand. Disse forholdene kan indusere åreforkalkning som begrenser blodstrømmen, noe som resulterer i organ dysfunksjon på grunn av utilstrekkelig oksygentilførsel. Diabetes øker membranbundet protease-furin av type 1, som hjelper innføring av koronavirus i cellen.

Vert genetiske faktorer og COVID 19

Flere genom-brede assosiasjonsstudier (GWAS) har blitt utført for å analysere effekten av genetiske variasjoner med kliniske COVID-19-fenotyper. Forskerne fant at to typer gener er assosiert med COVID-19-infeksjon:a) gener som gjør det mulig for SARS-CoV-2 å komme inn i vertens epitelceller; og b) gener som regulerer medfødte og adaptive immunresponser.

Lengre, forskerne etablerte også en forbindelse mellom ABO-blodgruppen og symptomer på COVID-19. Funnene deres tyder på at individer med O-blodgruppen sjeldnere tester positivt, mens mennesker med A-blodgruppe er mer utsatt for COVID-19-infeksjon og er mer tilbøyelige til alvorlig sykdom. Uttrykk for visse proteiner, slik som L katepsin, TMPRSS2, TMPRSS4, og høymobilitetsgruppe protein B1 (HMGB1), er assosiert med forbedret virusinnføring og replikasjon.

Vert mikrobiom og virusinfeksjon

Mikrobiomet kan beskrives som en samling av genomer for alle mikroorganismer, som bakterier, sopp, archaea, og virus, i en bestemt nisje. Det menneskelige mikrobiomet (holobiont) spiller en viktig rolle i kroppens helse og funksjon.

Forskerne antok at lungemikrobiomet deltar i initiering og progresjon av sykdommen. Lungemikrobiomet spiller en beskyttende rolle på grunn av dets store mangfold, som er involvert i konkurransen innen mikrobiomet og immunpriming. Svært få studier er tilgjengelige som omhandler lungemikrobiota. Noen av mikrober som finnes i lungene til COVID-19 pasienter er Proteobacteria, Acinetobacter Cryptococcus, etc.

Forskere som har studert sammenhengen mellom tarmmikrobiomet og COVID-19 sykdom rapporterte at ACE2, reseptoren for SARS-CoV-2 piggprotein, uttrykkes sterkt i intestinale enterocytter.

Lengre, mange av COVID-19-symptomene på fordøyelsessymptomer, oppkast, og diaré er direkte knyttet til tarmfunksjonen. Forskere har rapportert at visse mikrober som er tilstede i tarmen, som for eksempel Coprobacillus , Clostridium ramosum , og Clostridium hathewayi er positivt korrelert med alvorlig COVID-19 sykdom.

Risiko for saminfeksjon på sykdomsforløpet

Forskerne uttalte at i tilfelle det menneskelige mikrobiomet er dominert av patogener, det er økt risiko for co-infeksjon. To hovedfaktorer som fører til mikrobiell infeksjon er dysbiose og immunubalanse.

En nylig studie har rapportert at i Barcelona, Spania, 3% av pasientene innlagt på sykehuset på grunn av alvorlige COVID-19-symptomer presentert med bakterieinfeksjoner som er ervervet av samfunnet. Noen av de bakterielle patogenene som ble funnet er Streptococcus pneumoniae, Enterobacterales, Haemophilus infuenzae og S. aureus.

• Stimulering av immunceller til å danne spesielle strukturer kan potensere kjemoterapi i bukspyttkjertelen
• Forskere oppdager hvordan man kunstig produserer sunt slim