Forskjeller i mikrobiomet ble observert hos intuberte pasienter som viste en høyere forekomst for Staphylococcus . Større mengder av Anelloviridae og Redondoviridae ble også korrelert med intuberte pasienter med alvorlige COVID-19-komplikasjoner.
Forskerne skriver:
Studie:Signaturer av alvorlighetsgraden av COVID-19 og immunrespons i mikrobiomet i luftveiene. Bildekreditt:Kateryna Kon / Shutterstock"Vi rapporterer om dyptgående dysbiose av bakteriell og viral mikrobiom i luftveiene hos sykehusinnlagte COVID-19 pasienter, som skiller seg fra pasienter som ikke er covid, viser akselerert destabilisering over tid, og assosierer med alvorlighetsgraden av sykdommen og systemiske immunprofiler.
Teamet samlet oropharyngeal eller nasopharyngeal swabs fra 83 pasienter innlagt på sykehus for COVID-19 infeksjon. Pasientene hadde en median på 64 år og inkluderte 39 kvinner og 44 menn. Omtrent 67% av pasientene var svarte, etterfulgt av 24% av pasientene som identifiserte seg som hvite. Bortsett fra fem, alle hadde komorbiditet. Prøvene ble innhentet ved en median på fire dager etter at de var innlagt på sykehus. Det var også 48% av deltakerne som ble intubert, med 24% som dør. Disse pasientene ga også endotrakeale aspiratprøver.
Tretten deltakere uten COVID-19, men med en underliggende tilstand, ble innlagt på sykehus, men på ikke-ICU. Omtrent 62% måtte intuberes, og av dem, 46% døde.
Alvorlighetsgraden av sykdommen ble målt ved hjelp av WHO 11-punkts skala, med sykehusinnleggelse som et nivå 4 og døden merket et nivå 10.
Totalt 582 prøver for mikrobiomanalyse ble samlet inn fra COVID-positive pasienter og 75 fra ikke-COVID.
Studiekontrollene besto av 30 friske individer som leverte vattpinneprøver og 12 prøver som gjennomgikk bronkoskopi og bronkoalveolær skylling.
RNA ekstrahert fra pasientprøver var variabelt, og virusmengden gikk ned til uoppdagelig hos de fleste pasienter under sykdomsprogresjon. Derimot, noen pasienter fortsatte å vise SARS-CoV-2 RNA 3 uker etter symptomdebut.
RNA -nivåer korrelerte ikke med kliniske utfall.
Genomsekvensering fra 26 pasientprøver viste at SARS-CoV-2 falt under B.1-slekten. Denne slekten inneholder D614G -mutasjonen på piggproteinet sammen med P314L -varianten.
De respiratoriske mikrobiomene på tvers av intuberte pasienter inkluderte vanlige respiratoriske patogener, gjelder også Staphylococcus, Klebsiella, og Stenotrophomonas . Derimot, mindre mangfoldige mikrobiomer ble observert hos pasienter med COVID-19.
Av de 24 intuberte pasientene, 6 mikrobiomer viste høy forekomst for Staphylococcus . Omtrent 5 pasienter viste Staphylococcus -dominans i mikrobiomet en uke etter kulturtesting, og bare 3 hadde S. aureus . Tre pasienter hadde Enterococcus .
Andre patogener er tilstede, men i mindre mengder inkludert Stenotrophomonas , Enterobacteriaceae , og Enterobacterales .
Forskere fant stabilitet i mikrobiomet for noen pasienter, mens andre viste endringer over tid. De konkluderer med:
"Og dermed, mikrobiomet i nedre luftveier hos kritisk syke intuberte COVID-19 pasienter er lavt mangfold, kan domineres av enten patogener eller normale taxa i øvre luftveier, kan ha en forkjærlighet for Staphylococcus, og kan være svært dynamisk. ”
Avbrudd i mikrobiomet spådde også immunitet mot COVID-19-et lavere lymfocytt-til-nøytrofilt forhold knyttet til mindre mangfoldige luftveismikrobiomfellesskap. De reduserte nivåene korrelerte med økt alvorlighetsgrad.
Teamet så også på 193 individuelle cellulære immunfunksjoner fra perifere mononukleære cellefenotypeprøver fra 34 pasienter. Resultatene viste at orofaryngeal mikrobiom er assosiert med systemisk immuncellesammensetning.
Tidlig prøvetaking viste Anelloviridae og Redondoviridae var en av de mest utmerkede mikrobielle indikatorene for å kreve intubasjon på sykehuset. DNA -virusene var også knyttet til en høyere WHO -score, som indikerte større alvorlighetsgrad av sykdommen.
Forskere brukte algoritmer for maskinlæring hos to pasienter for å finne forhøyede nivåer av små sirkulære DNA-virus forutsagt om en person ville bli intubert-selv om de ikke var like sterke som bakterier for å forutsi alvorlighetsgraden av COVID-19 sykdom. Prevotella og Mycoplasma i orofaryngealprøver var også forbundet med større risiko for intubasjon på sykehus. Dette antyder at bakterielle avstamninger snarere enn DNA -virus korrelerer med høyere alvorlighetsgrad.
“Vår langsgående analyse avdekket større destabilisering av det orofaryngeale bakterielle mikrobiomet hos COVID-19 enn pasienter som ikke er covid. Dette funnet er spesielt slående gitt at ikke-COVID-pasienter generelt var sykere (alle på ICU; 40% dødelighet) enn COVID-19 pasienter (både ICU og ikke-ICU pasienter; 24% dødelighet). ”
*medRxiv publiserer foreløpige vitenskapelige rapporter som ikke er fagfellevurdert og, derfor, skal ikke betraktes som avgjørende, veilede klinisk praksis/helserelatert atferd, eller behandles som etablert informasjon.