Предыдущие исследования описали наличие маркеров воспаления кишечника у пациентов с COVID-19 с диареей, такие как калпротектин, белок нейтрофилов, который измеряется как маркер воспалительного заболевания кишечника. У пациентов с COVID-19 также наблюдаются заметные изменения в фекальном микробиоме, предполагая, что инфекция нарушает иммунитет слизистой оболочки кишечника.
Рецептор клетки-хозяина для коронавируса 2 тяжелого острого респираторного синдрома (SARS-CoV-2), ангиотензин-превращающий фермент 2 (ACE2), в изобилии на эпителии тонкой кишки, при длительном выделении вирусной РНК со стулом. Органоиды кишечника человека также инфицированы вирусом. Это предполагает возможность репликации вируса в кишечнике и передачи через кал.
Связывание вируса SARS-CoV-2 с рецепторами ACE2 на клетке человека. Изображение предоставлено:Катерина Кон / Shutterstock Тяжелая форма COVID-19 связана со значительным дисбалансом системного иммунитета, и уровень в крови иммунных цитокинов, таких как интерлейкин (ИЛ) -6, Ил-8, Ил-10, и фактор некроза опухоли (TNFα) увеличиваются с увеличением тяжести заболевания и ухудшением результатов. Настоящее исследование направлено на понимание того, как вирус влияет на кишечник и его местные иммунные реакции, а также на фекальный микробиом.
В исследовании используются данные госпитализированных пациентов в одной больнице Нью-Йорка на пике пандемии. Образцы стула собирали в острой фазе инфекции и фазе выздоровления. в среднем 16 дней и 25 дней, соответственно, с момента появления симптомов. Средний возраст пациентов составлял 56 лет, и хотя половина пациентов была определена как страдающая ожирением, 70% имели высокое кровяное давление. Около половины составляли мужчины.
Умеренная и тяжелая форма заболевания при поступлении наблюдалась у половины и одной трети пациентов. соответственно. В то время как те, кто был слегка болен на презентации, оставались такими же, половина из тех, кто относится к категории средней степени тяжести, прогрессировала до тяжелой степени. Около 16% и 30% пациентов умерли и были помещены в отделение интенсивной терапии (ОИТ) во время их пребывания. В целом, было 14 пациентов, или 32% от общей суммы, кто нуждался в отделении интенсивной терапии и / или умер, это воспринимается как плохой комбинированный результат.
Исследователи отдали предпочтение тем, у кого были симптомы кишечника, Таким образом, эти пациенты составили около 70% когорты, в основном диарея примерно у 60%, тошнота в трети, и рвота в шестом. Средний возраст пациентов с симптомами желудочно-кишечного тракта был моложе, чем у пациентов без в 53 года против 63 лет. Другой этнический, коморбидность, данные о степени тяжести / смертности были одинаковыми в обеих группах. Тем не мение, большему количеству пациентов без кишечных симптомов потребовалась госпитализация в ОИТ, на 54%, против 19% у тех, у кого такая презентация.
Воспалительные маркеры, такие как сывороточный IL-6 и IL-8, были ниже у пациентов с желудочно-кишечными (GI) симптомами, хотя это не было статистически значимым. Другие параметры, относящиеся к количеству лейкоцитов, количество лимфоцитов, и такие маркеры, как CRP, ЛДГ, D-димер, и ферритин, а также ферменты печени, были похожи в обеих группах.
Когда болезнь приблизилась к своему пику, сывороточный ИЛ-6, Ил-8, и уровни TNF-α повысились, как и CRP, ЛДГ, D-димер, и ферритин, но не ферменты печени.
Исследователи провели количественную ПЦР (qPCR) на геноме SARS-CoV-2, использование порога цикла Ct меньше 40 в качестве положительного результата. Они обнаружили, что ПЦР фекалий для обнаружения вирусной РНК дала положительный результат у 41% пациентов. Более высокие нагрузки были связаны с диарейными проявлениями.
Они также отметили, что обнаружение РНК наиболее вероятно в течение 28 дней с момента появления симптомов. но в этот период не было никакой разницы в частоте обнаружения в зависимости от момента времени. Ни у одного пациента с отрицательным результатом ПЦР в носоглотке не было обнаружено вирусной РНК в кале. хотя средний период между отрицательной назальной ПЦР и сбором пробы стула составлял 11 дней.
Исследователи также обнаружили, что у тех, кто не выжил, вирусная нагрузка в кале была намного выше, чем у выживших. но значение Ct в фекалиях не было пропорционально тяжести заболевания. Кроме того, из очень небольшого числа пациентов с легким заболеванием, включенных в это исследование, у половины из них обнаруживалась вирусная РНК в кале.
Секвенирование генома показало, что каждый изолят принадлежит кладе 20C, который наиболее свободно распространялся в Нью-Йорке в то время. Никаких специфических мутаций, связанных с инфекцией ЖКТ, не наблюдалось.
Исследователи отметили, что цитокины в кале были повышены у пациентов с COVID-19, как при других кишечных инфекциях и воспалительных состояниях, но не было связано с инфекцией ЖКТ или диареей. Это включало высший ИЛ-8, Ил-1б, и уровни TNFα, у некоторых, но не у всех пациентов.
При сортировке по степени тяжести заболевания они обнаружили, что только IL-23 был значительно повышен у тяжелобольных пациентов с COVID-19. Более высокие концентрации цитокинов в сыворотке не отражались на концентрациях в стуле; тем не мение, ценность этого наблюдения ограничена, так как образцы не были собраны в одни и те же дни.
Уровень кальпротектина в кале не был связан с тяжестью COVID-19 или вирусной нагрузкой в стуле.
Исследователи также обнаружили, что у пациентов с COVID-19 не было никаких специфических изменений в микробиоме кишечника. Тем не мение, Недавняя антибактериальная терапия была связана с изменениями в составе и уменьшением разнообразия кишечных бактерий.
Считается, что иммунитет хозяина против SARS-CoV-2 в значительной степени зависит от нейтрализующих антител против вирусного шипового белка, особенно рецептор-связывающий домен (RBD). Иммунитет слизистой оболочки опосредуется в основном антителами IgA, которые отвечают за стойкий иммунитет против кишечных вирусов.
IgA к SARS-CoV-2 был обнаружен в крови, жидкость бронхоальвеолярного лаважа, и носовые промывания, а также в грудном молоке от выздоравливающих доноров. Исследователи, следовательно, искал антитела IgA к RBD в образцах фекалий. Они обнаружили, что это коррелирует с RBD-специфическим IgA в сыворотке, но на более низком уровне.
Уровни общего и специфического для RBD IgA в стуле во всей группе были в целом аналогичны уровням здоровой контрольной группы. Больных было 5, все с тяжелым COVID-19, у которых был значительный уровень специфического IgA. Еще, все страдали ожирением, со средним ИМТ ~ 41 по сравнению с 29 для других пациентов без определяемого специфического IgA.
Исследователи предполагают, что на основании этих данных, диарея у некоторых пациентов с COVID-19 не является результатом воспаления. Тем не мение, наличие желудочно-кишечных симптомов обычно указывает на более легкое течение болезни, но в тяжелых случаях нарушение иммунной регуляции приводит к массовой репликации вируса во многих органах.
Повышение уровня ИЛ-8 в фекалиях, в сочетании с более низким уровнем ИЛ-10 у пациентов с COVID-19, и более высокий уровень ИЛ-23 у тяжелобольных, демонстрируют иммунный ответ кишечника на эту вирусную инфекцию. Тем не мение, тот факт, что вирусная нагрузка в стуле не отражает тяжесть заболевания и отсутствие вовлечения других цитокинов и кальпротектина, показывает, что это ограничено.
Это подтверждается отсутствием изменений в структуре или разнообразии кишечного микробиома, кроме тех, которые можно было связать с использованием антибиотиков.
Наконец-то, Присутствие RBD-специфического IgA в стуле впервые выявлено у пациентов с COVID-19. Тем не мение, остается неясным, является ли это локализованным защитным ответом слизистой оболочки или частью системного ответа на инфекцию. Они обнаружили, что определение специфического IgA в кале затруднено из-за высокого фонового шума, что демонстрирует потребность в более чувствительных методах для определения низких титров.
<цитата>Исследование заключает, «Наши данные показывают, что кишечник может быть иммунологически активным органом во время инфекции SARS-CoV-2, о чем свидетельствует вирус-специфический IgA, но есть мало доказательств явного воспаления кишечника, даже у пациентов с диареей или другими симптомами со стороны ЖКТ ».
medRxiv публикует предварительные научные отчеты, не прошедшие рецензирование, и, следовательно, не следует рассматривать как окончательный, руководить клинической практикой / поведением, связанным со здоровьем, или рассматриваться как установленная информация.
Микробиом полового члена является резервуаром для бактерий, связанных с бактериальным вагинозом.
Пробиотики могут иметь терапевтические преимущества для пациентов с биополярным расстройством.
Ученые превращают кровь группы A в универсальную кровь типа O,
Коронавирусам человека необходимы органические материалы для эффективного переноса между поверхностями
Использование FLUOstar Omega для изучения новых кишечных бактерий, которые могут влиять на наше здоровье
Микробиомы древних приматов могут дать больше информации о развитии человека
Диета с низким содержанием ферментированных углеводов улучшает качество жизни пациентов с ВЗК
Новое исследование, проведенное учеными Королевского колледжа Лондона, показало, что диета с низким содержанием ферментированных углеводов улучшает симптомы кишечника и качество жизни, связанное со зд
Пищеварительные проявления распространены, но незначительны среди госпитализированных пациентов с COVID-19
Команда из 121 исследователя из США и Канады сообщает, что, хотя пищеварительные проявления, похоже, обычны среди людей, госпитализированных с коронавирусной болезнью 2019 (COVID-19), большинство из н
Бактериальные изменения кишечника влияют на результаты лечения волчанки во время беременности
Течение беременности, как настоящая любовь, не всегда проходит гладко, когда у вас волчанка, правильно называется системной красной волчанкой (СКВ). Это аутоиммунное заболевание иногда бывает сильным,