Tidligere studier har beskrevet tilstedeværelsen av intestinale inflammatoriske markører hos COVID-19 pasienter med diaré, som avføring calprotectin, et nøytrofilt protein som måles som en markør for inflammatorisk tarmsykdom. COVID-19-pasienter viser også markante endringer i fekal mikrobiom, antyder at infeksjonen forstyrrer tarmslimhinnenes immunitet.
Vertscellereseptoren for alvorlig akutt respiratorisk syndrom coronavirus 2 (SARS-CoV-2), angiotensinkonverterende enzym 2 (ACE2), er rikelig på tynntarmens epitel, med viral RNA -utslipp som oppstår i lange perioder i avføringen. Det er også funnet at menneskelige tarmorganoider er infisert av viruset. Dette antyder muligheten for viral replikasjon i tarmen og overføring via avføring.
SARS-CoV-2-virus bindes til ACE2-reseptorer på en menneskelig celle. Illustrasjonskreditt:Kateryna Kon / Shutterstock Alvorlig COVID-19 er forbundet med en betydelig ubalanse i systemisk immunitet, og blodnivået av immuncytokiner som interleukin (IL) -6, IL-8, IL-10, og tumornekrosefaktor (TNFα) øker med økende alvorlighetsgrad og forverrede utfall. Den nåværende studien fokuserer på å forstå hvordan viruset påvirker tarmen og dets lokale immunresponser samt fekal mikrobiom.
Studien bruker data fra sykehusinnlagte pasienter på et enkelt sykehus i New York City på toppen av pandemien. Krakkprøver ble samlet i de akutte og rekonvalescerende fasene av infeksjonen, med en median på 16 dager og 25 dager, henholdsvis fra symptomdebut. Median pasientalder var 56 år, og mens halvparten av pasientene ble definert som overvektige, 70% hadde høyt blodtrykk. Omtrent halvparten var menn.
Moderat og alvorlig sykdom ved presentasjon forekom hos halvparten og en tredjedel av pasientene, henholdsvis. Mens de som var lett syke ved presentasjonen fortsatte å være det, halvparten av de i den moderate kategorien utviklet seg til alvorlig sykdom. Omtrent 16% og 30% av pasientene døde og ble innlagt på intensivavdelingen (ICU) under oppholdet. Til sammen, Det var 14 pasienter, eller 32% av totalen, som krevde behandling på ICU og/eller døde, dette blir sett på som det dårlige sammensatte resultatet.
Forskerne ga preferanse til de som hadde tarmsymptomer, og dermed utgjorde disse pasientene omtrent 70% av kohorten, for det meste diaré hos omtrent 60%, kvalme i en tredjedel, og oppkast i en sjette. Medianalderen til pasienter med GI -symptomer var yngre enn for de uten, ved 53 år mot 63 år. Annen etnisk, komorbiditet, og alvorlighets-/dødelighetsdata var like i begge gruppene. Derimot, flere pasienter uten tarmsymptomer krevde ICU -opptak, med 54%, mot 19% hos de med en slik presentasjon.
Inflammatoriske markører som serum-IL-6 og IL-8 var lavere hos de med gastrointestinale (GI) symptomer, selv om dette ikke var statistisk signifikant. Andre parametere knyttet til antall hvite blodlegemer, lymfocyttall, og markører som CRP, LDH, D-dimer, og ferritin, samt leverenzymer, var like i begge gruppene.
Da sykdommen nærmet seg sitt høydepunkt, serum IL-6, IL-8, og TNF-α-nivåene steg, som CRP, LDH, D-dimer, og ferritin, men ikke leverenzymer.
Forskerne utførte kvantitativ PCR (qPCR) på SARS-CoV-2-genomet, bruker syklusterskelen Ct mindre enn 40 som et positivt resultat. De fant at fekal PCR for viral RNA -deteksjon var positiv for 41% av pasientene. Høyere belastninger var forbundet med diarépresentasjonen.
De observerte også at RNA -deteksjon mest sannsynlig var innen 28 dager fra symptomdebut, men i løpet av denne perioden, det var ingen forskjell i deteksjonshastighet basert på tidspunktet. Ingen pasienter med negativt nasofaryngeal PCR -resultat hadde påvisbart viralt RNA i avføring, selv om medianperioden mellom den negative nasale PCR og avføringsprøven var 11 dager.
Forskerne fant også at ikke-overlevende hadde mye høyere virusmengde i avføring enn overlevende, men fekal Ct -verdi var ikke proporsjonal med sykdommens alvorlighetsgrad. Videre, av de få pasientene med mild sykdom som ble rekruttert til denne studien, halvparten hadde påvisbart viralt RNA i avføringen.
Genomsekvensering viste at hvert isolat tilhørte klade 20C, som sirkulerte mest fritt i New York City på dette tidspunktet. Ingen spesifikke mutasjoner knyttet til GI -infeksjon ble observert.
Etterforskerne observerte at fekale cytokiner var forhøyet hos COVID-19 pasienter, som ved andre tarminfeksjoner og inflammatoriske tilstander, men assosierte ikke med GI -infeksjon eller med diaré. Dette inkluderte høyere IL-8, IL-1b, og TNFα -nivåer, hos noen, men ikke alle pasientene.
Når det sorteres etter sykdommens alvorlighetsgrad, de fant at bare IL-23 var signifikant økt hos alvorlig syke COVID-19 pasienter. Høyere cytokinkonsentrasjoner i serum ble ikke reflektert i avføringskonsentrasjoner; derimot, verdien av denne observasjonen er begrenset siden prøvene ikke ble samlet på de samme dagene.
Nivået av calprotectin i avføring var ikke knyttet til alvorlighetsgraden av COVID-19 eller avføringsviral belastning.
Forskerne fant også at det ikke var noen spesifikke endringer i tarmmikrobiomet hos COVID-19-pasienter. Derimot, nylig antibiotikabehandling var forbundet med endringer i sammensetningen og redusert mangfold av tarmbakterier.
Vertens immunitet mot SARS-CoV-2 antas å være sterkt avhengig av å nøytralisere antistoffer mot det virale piggproteinet, spesielt reseptorbindende domene (RBD). Slimhinneimmunitet medieres hovedsakelig av IgA -antistoffer, som er ansvarlig for varig immunitet mot tarmvirus.
Anti-SARS-CoV-2 IgA er funnet i blod, bronkoalveolær skyllevæske, og neseskyll, så vel som i morsmelk fra gjenopprettingsgivere. Forskerne, derfor, så etter anti-RBD IgA-antistoffer i fekale prøver. De fant at dette var korrelert med RBD-spesifikt IgA i serum, men på et lavere nivå.
Nivåene av totalt og RBD-spesifikt IgA i avføring på tvers av gruppen var stort sett lik nivået for friske kontrollpersoner. Det var 5 pasienter, alle med alvorlig COVID-19, som hadde betydelige nivåer av spesifikt IgA. Fortsatt, alle var overvektige, med en median BMI på ~ 41 sammenlignet med 29 for andre pasienter uten påviselig spesifikk IgA.
Forskerne foreslår at basert på disse dataene, diaré hos noen COVID-19 pasienter er ikke et resultat av betennelse. Derimot, tilstedeværelsen av GI -symptomer indikerer vanligvis et mildere sykdomsforløp, men i alvorlige tilfeller immun dysregulering resulterer i massiv viral replikasjon i flere organer.
Fekal IL-8 høyde, kombinert med lavere IL-10 hos COVID-19 pasienter, og høyere IL-23 hos alvorlig syke pasienter, demonstrere en immunrespons i tarmen på denne virusinfeksjonen. Derimot, det faktum at virusbelastningen i avføring ikke gjenspeiler alvorlighetsgraden av sykdom og mangel på involvering av andre cytokiner og kalprotektin viser at dette er begrenset.
Dette støttes av mangelen på endringer i tarmmikrobiomstrukturen eller mangfoldet, bortsett fra de som kan spores til bruk av antibiotika.
Endelig, tilstedeværelsen av RBD-spesifikk IgA i avføringen er oppdaget for første gang hos COVID-19 pasienter. Derimot, det er fortsatt uklart om dette er en lokalisert beskyttende slimhinne -respons eller en del av den systemiske responsen på infeksjonen. De oppdaget at fekal deteksjon av spesifikt IgA er vanskelig på grunn av den høye bakgrunnsstøyen, som demonstrerer behovet for mer følsomme metoder for å plukke opp lavtiter.
Studien konkluderer med "Våre data tyder på at tarmen kan være et immunologisk aktivt organ under SARS-CoV-2-infeksjon, som vist av virusspesifikk IgA, men det er lite bevis for åpen tarmbetennelse, selv hos pasienter med diaré eller andre GI -symptomer. ”
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.
Penis mikrobiom er reservoar for bakteriell vaginose-assosierte bakterier
Xylitol og grapefruktfrø ekstrakt viser løfte om å forhindre SARS-CoV-2 infeksjon,
Forskning viser hvordan tarmmikrober påvirker mageinfluensa
Nanoteknologi og COVID-19 diagnose og behandling
Mor-til-baby SARS-CoV-2-overføring under graviditet mulig, men sjelden,
Tarmmikrobiom knyttet til atferdsproblemer hos barn
Ulcerøs kolitt
Ulcerøs kolitt er en sykdom som påvirker tykktarm og endetarm. Det forårsaker irritasjon og betennelse og fører til slutt til at sår utvikler seg i slimhinnen i tykktarmen. Ulcerøs kolitt er en type i
Tap av tarmepitelbarriere som er ansvarlig for COVID-19-relatert MIS-C hos barn,
foreslår studie Mens koronavirussykdom 2019 (COVID-19) hos barn er relativt sjelden og vanligvis mild, noen har vært kjent for å komme tilbake med en sjelden, men alvorlig, eller til og med livstruend
Hva kan gammel avføring fortelle oss om utviklingen av det menneskelige tarmmikrobiomet?
Eldre mikrobiotainformasjon representerer en viktig ressurs for å studere bakteriell evolusjon og utforske den biologiske spredningen av kroniske sykdommer gjennom historien. Et internasjonalt team