Как факторы хозяина, такие как микробиом легких, помогают при инфекции SARS ‐ CoV ‐ 2?

Коронавирус 2 (SARS-CoV-2) тяжелого острого респираторного синдрома - это РНК-вирус, который принадлежит к роду Coronaviridae и подроду бета-коронавируса. Это новый и очень заразный патоген, ответственный за продолжающееся коронавирусное заболевание 2019 г. (COVID-19). Поскольку он был впервые обнаружен в декабре 2019 г., вирус унес более 4 миллионов жизней во всем мире.

Хотя этот вирус преимущественно поражает легкие, он систематически поражает и другие органы. Тяжесть болезни варьируется от одного человека к другому; где некоторые инфицированы бессимптомно, у других проявляются симптомы от легких до тяжелых.

Насколько серьезно человек может быть поражен вирусом, также было связано с факторами, специфичными для хозяина, и сопутствующими заболеваниями, Например, возраст, иммунодефициты, гипертония, хронические заболевания легких, или нарушения обмена веществ. Кроме того, Изменения микробиома у пациентов, инфицированных COVID-19, также связаны с серьезностью симптомов.

Исследование:Факторы хозяина, способствующие инфицированию вирусом SARS ‐ CoV ‐ 2 и его репликации в легких. Кредит изображения:nnattalli / Shutterstock

Новая статья исследователей из Германии опубликована в Клеточные и молекулярные науки о жизни , в котором основное внимание уделяется связи между факторами хозяина и обострением COVID-19. Дальше, также изучалось влияние вируса на микробиом хозяина и вторичную инфекцию.

Сопутствующие заболевания и COVID ‑ 19

Хотя SARS-CoV-2 поражает людей любого возраста, старшие возрастные группы или лица с уже существующими заболеваниями были более восприимчивы, чем младшие возрастные группы без ранее существовавших проблем со здоровьем.

У пожилых людей сверхэкспрессия ангиотензин-превращающего фермента 2 (ACE2) - основного рецептора клетки-хозяина, который облегчает проникновение вируса в клетки - или наличие многих сопутствующих заболеваний, связанных с возрастом, делает их особенно уязвимой группой.

Некоторые сопутствующие заболевания, которые тесно связаны с тяжелыми инфекциями COVID-19, - это ожирение, гипертония, диабет, легкое, печень, и заболевание почек, пациенты с ослабленным иммунитетом, пациенты, проходящие курс лечения стероидами, и курильщики.

Механически, тяжелая форма COVID-19 и гипертония могут быть связаны тем фактом, что пациенты с гипертонией получают лечение ингибиторами ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) и блокаторами рецепторов ангиотензина (БРА). Эти методы лечения могут потенциально повысить уровни ACE2 в некоторых тканях, таким образом, увеличивает вероятность заражения SARS-CoV-2.

Лица с сердечно-сосудистыми заболеваниями (ССЗ) часто серьезно страдают от COVID-19. Причина этого может быть аналогична таковой в случае гипертонии (т. Е. применение ингибиторов АПФ и БРА). Многие противовирусные препараты влияют на сердечную аритмию или другие сердечно-сосудистые заболевания.

Дальше, метаболические нарушения (МД), например., диабет и ожирение, связаны с провоспалительным и протромботическим состоянием. Эти состояния могут вызвать атеросклероз, который ограничивает кровоток, что приводит к дисфункции органов из-за недостаточного поступления кислорода. Диабет увеличивает уровень мембраносвязанной протеазы 1 типа фурин, который способствует проникновению коронавирусов в клетку.

Генетические факторы хозяина и COVID 19

Было проведено несколько полногеномных ассоциативных исследований (GWAS) для анализа влияния генетических вариаций на клинические фенотипы COVID-19. Исследователи обнаружили, что с инфекцией COVID-19 связаны два типа генов:а) гены, которые обеспечивают проникновение SARS-CoV-2 в эпителиальные клетки хозяина; и б) гены, регулирующие врожденные и адаптивные иммунные ответы.

Дальше, исследователи также установили связь между группой крови ABO и симптомами COVID-19. Их результаты показывают, что люди с группой крови O реже получают положительный результат, в то время как люди с группой крови A более восприимчивы к инфекции COVID-19 и более склонны к тяжелым заболеваниям. Экспрессия определенных белков, такие как L-катепсин, TMPRSS2, TMPRSS4, и белок B1 группы высокой подвижности (HMGB1), связан с усиленным проникновением и репликацией вирусов.

Микробиом хозяина и вирусная инфекция

Микробиом можно описать как совокупность геномов всех микроорганизмов, такие как бактерии, грибы археи и вирусы, в конкретной нише. Человеческий микробиом (холобионт) играет жизненно важную роль в здоровье и функционировании организма.

Исследователи предположили, что микробиом легких принимает участие в возникновении и прогрессировании заболевания. Микробиом легких играет защитную роль из-за своего большого разнообразия, который участвует в конкуренции внутри микробиома и иммунного прайминга. Имеется очень мало исследований, посвященных микробиоте легких. Некоторые из микробов, присутствующих в легких пациентов с COVID-19, являются протеобактериями, Acinetobacter Cryptococcus, и т.п.

Исследователи, изучавшие связь между микробиомом кишечника и заболеванием COVID-19, сообщили, что ACE2, рецептор белка шипа SARS-CoV-2, высоко экспрессируется в кишечных энтероцитах.

Дальше, многие из симптомов COVID-19 пищеварительных симптомов, рвота, и диарея напрямую связаны с функцией кишечника. Исследователи сообщили, что определенные микробы, присутствующие в кишечнике, Такие как Копробациллы , Clostridium ramosum , а также Clostridium hathewayi положительно коррелируют с тяжелым заболеванием COVID-19.

Риски сочетанной инфекции в ходе болезни

Исследователи заявили, что если в микробиоме человека преобладают патогены, там повышенный риск коинфекции. Два основных фактора, которые приводят к микробной инфекции, - это дисбактериоз и нарушение иммунного баланса.

Недавнее исследование показало, что в Барселоне Испания, 3% пациентов, поступивших в больницу с тяжелыми симптомами COVID-19, поступили с внебольничными бактериальными инфекциями. Некоторые из обнаруженных бактериальных патогенов - это Streptococcus pneumoniae, Enterobacterales, Haemophilus infuenzae и S. aureus.

• Стимулирование иммунных клеток с образованием специальных структур может усилить химиотерапию рака поджелу…
• Исследователи открыли, как искусственно производить здоровую слизь.