Stomach Health > magen Hälsa >  > Q and A > magen fråga

Tarmmikrobiom kan spela en roll vid allvarlig COVID-19

Den nuvarande globala COVID-19-pandemin orsakas av betakoronaviruset allvarligt akut respiratoriskt syndrom coronavirus-2 (SARS-CoV-2), som har smittat över 22,1 miljoner och orsakat 780 tusen dödsfall globalt. En av egenskaperna i samband med svår och kritisk SARS-CoV-2-infektion är cytokinstormen, en dysreglerad utsöndring av cytokiner som utlöser systemisk inflammation. Detta är en i stort sett mystisk uppföljare av infektion, med att inte alltför mycket är känt om hur det händer.

En färsk studie av forskare vid University of Science and Technology of China och publicerad om förtrycket medRxiv* i augusti 2020 rapporterar om bevis på att tarmmikrobiomet kan spela en roll vid allvarlig COVID-19-infektion.

Studie:Analys av tarmmikrobioten hos COVID-19-patienter och dess korrelation med den inflammatoriska faktorn IL-18 och SARS-CoV-2-specifik IgA. Bildkredit:Alpha Tauri 3D Graphics / Shutterstock

The Gut och COVID-19

Tidigare forskning tyder på att SARS-CoV-2 infekterar tarmvävnad. Detta har visats genom experimentell infektion av humana tarmorganoider, liksom den höga förekomsten av tarmrelaterade symtom hos COVID-19-patienter.

Viralt RNA har hittats i avföring i över 30 dagar, samt smittsamma viruspartiklar. Tarmens betydelse i interaktioner mellan kroppen och den stora världen av patogena och symbiotiska mikrober är utan tvekan. Själva tarmen har en kropp av mikrober som kallas tarmmikrobiota, vilket är avgörande för många kroppsfunktioner som immunreglering.

IL-18, IgA, och inflammation

Ett obalanserat tarmmikrobiom är associerat med många inflammatoriska tillstånd. Detta gör det troligt att infektion med detta virus kan leda till onormala inflammatoriska reaktioner som förvärrar symtomen på COVID-19. Utredarna i den aktuella studien tittade på IL-18, ett proinflammatoriskt cytokin som utsöndras av olika tarmceller såsom tarmepitelet, immunceller, och enteriska neuroner. Nivåerna av detta cytokin är högre än normalt hos COVID-19-patienter.

De undersökte också IgA -nivåer, eftersom detta är det dominerande mukosala immunglobulinet. Det är också det vanligaste immunglobulinet hos människor, producerad vid 40–60 mg kg − 1 dag − 1, som överstiger den totala produktionen av alla andra immunglobuliner tillsammans. Dessutom, tarmlamina propria har 8 av 10 plasmaceller i kroppen.

Ett nyligen publicerat papper rapporterade sambandet mellan specifika anti-SARS-CoV-2 IgA-nivåer med allvarlighetsgraden av COVID-19. Den aktuella studien förlänger och bekräftar detta resultat, undersöka hur tarmmikrobiota förändras i detta tillstånd och hur det korreleras med IL-18 och specifikt anti-SARS-CoV-2 IgA.

Förändringar i tarmmikrobiom och COVID-19

Studien omfattade 62 COVID-19-patienter, 33 med säsongsinfluensa, och 40 friska kontroller. Alla patienter gav avförings- och serumprov, som sekvenserades. Analys av de bearbetade sekvenserna visade att tarmmikrobioten hos dessa COVID-19-patienter var mindre varierande än för patienterna i de andra två. De var också mindre rikliga. Forskarna fann att släkten Streptokock, Clostridium, Lactobacillus , och Bifidobacterium var överrepresenterade, och släkten Bakteroidetes, Roseburia, Faecalibacterium, Coprococcus, och Parabacteroides var färre, i förhållande till friska kontroller.

Bakterier Bifidobacterium, grampositiva anaeroba stavformade bakterier som är en del av normal flora i tarmarna används som probiotika och i yoghurtproduktion. 3D -illustration Kredit:Kateryna Kon / Shutterstock

Jämfört med säsongsbetonade influensapatienter, medlemmar av släkten Streptokock, Veillonella, Fusobacterium, Clostridium, Bifidobacterium , och Escherichia ökade, men släkten Parabacteroides och Sutterella var underrepresenterade hos COVID-19-patienter.

Forskarna drog slutsatsen, " Det ökade antalet Streptococcus hos patienter med COVID-19 var ett tecken på risken för infektion av opportunistiska patogena bakterier i denna grupp . "

IgA och COVID-19

Forskarna fann att IgA som riktade sig mot det virala spikproteinet var signifikant förhöjt i COVID-19 kontra kontroller. Det är känt att virala tarminfektioner inducerar IgA -produktion. Tillsammans, dessa indikerar att viruset orsakar slemhinneinfektion. Dock, fekalprover visade inte signifikanta skillnader i specifika IgA -nivåer, vilket indikerar att slemhinneinfektionen troligen inträffade i luftvägarna och inte i tarmen.

IL-18 och COVID-19

Eftersom virusinfektion i tarmen också förbättrar IL-18, ett proinflammatoriskt cytokin, forskarna analyserade nivåerna av denna molekyl. De fann att serum- och avföringsprover hade högre IL-18-nivåer hos COVID-19-patienter jämfört med de andra två. Nivåerna var högre i PCR-positiva fall än andra COVID-19-fall, visar att den virusinducerade kraftiga inflammationen i tarmen.

Fekal IL-18 och Gut Microbiota

Forskarna fann också att fekala IL-18-nivåer var högre när släkten Peptostreptococcus, Fusobacterium, och Citrobacter var rikare. Detta indikerar, de säger, den där " förändringar i tarmmikrobiotkompositionen kan bidra till SARS-CoV-2-inducerad produktion av inflammatoriska cytokiner i tarmen och potentiellt också till början av en cytokinstorm . "

Implikationer

Forskarna drar slutsatsen att förändringarna i tarmmikrobiomets sammansättning hos COVID-19-patienter är uppenbara. Dessutom, det finns ett relativt överflöd av släkten som Streptokock, Clostridium, Lactobacillus , och Bifidobacterium, och lägre relativa nivåer av Bakteroidetes, Roseburia, Faecalibacterium, Coprococcus, och Parabacteroides hos dessa patienter. För det tredje, IL-18-nivåer i serum och avföring är högre vid COVID-19. Ingen av dessa förändringar sågs hos vare sig säsongsbetonade influensapatienter eller kontroller.

Detta kan föreslå, de säger, den där " tarmmikrobiota dysbios på grund av SARS-CoV-2-infektion kan bidra till sjukdomens svårighetsgrad, och att IL-18 kan fungera som en indikator på tarminfektion hos COVID-19-patienter . "De innehåller en viktig varning:alla COVID-19-patienter behandlades under studieperioden, vilket kan vara en förvirrande faktor. Ytterligare studier måste utesluta effekten av antibiotika och andra läkemedel som används på tarmmikrobioten hos dessa patienter.

*Viktigt meddelande

medRxiv publicerar preliminära vetenskapliga rapporter som inte är fackgranskade och, därför, ska inte betraktas som avgörande, vägleda klinisk praxis/hälsorelaterat beteende, eller behandlas som etablerad information.