Коронавирусное заболевание 2019 года (COVID-19), вызываемое тяжелым острым респираторным синдромом, коронавирусом 2 (SARS-CoV-2), унесло более 4,8 миллиона жизней во всем мире и продолжает оставаться серьезной глобальной угрозой.

Выявление ранних прогностических маркеров COVID-19 имеет первостепенное значение из-за высокой смертности и тяжести заболевания. Плохие исходы, связанные с COVID-19, связаны не только с вирусной инфекцией, но и с аномальным иммунным ответом хозяина.

Исследование: Микробиота носоглотки как биомаркер ранней тяжести у госпитализированных пациентов с COVID-19: ретроспективное когортное исследование в районе Средиземноморья. Изображение предоставлено: qcontrol / Shutterstock.com

Микробиота и COVID-19

Тяжесть COVID-19 была связана с несколькими прогностическими факторами, такими как возраст, сопутствующие заболевания, пол, генетические факторы и географическое положение. Эти характеристики помогают стимулировать иммунные ответы, а также предотвращать чрезмерные противовирусные иммунные ответы.

Известно, что микробиота влияет на естественное течение многих инфекционных заболеваний. Клиническая эволюция хронических респираторных заболеваний, а также вирусных респираторных инфекций также коррелирует с респираторной микробиотой. Поэтому было проведено несколько исследований, связанных с патологией COVID-19 и микробиотой, чтобы определить роль микробиоты в восприимчивости человека к инфекции SARS-CoV-2.

Некоторые из этих исследований подтвердили взаимосвязь между составом респираторной и кишечной микробиоты человека и тяжестью заболевания. Несмотря на эти результаты, продольные исследования, оценивающие микробиоту как прогностический фактор тяжести заболевания, все еще отсутствуют.

Новое исследование, опубликованное на сервере препринтов bioRxiv * было направлено на анализ микробиоты носоглотки пациентов, госпитализированных с COVID-19. Здесь исследователи также были заинтересованы в определении взаимосвязи между клиническими исходами SARS-CoV-2 и микробиотой путем определения родов или особенностей, которые могут служить прогностическими маркерами.

Об исследовании

В текущем исследовании ретроспективно участвовали 177 взрослых пациентов, которые были госпитализированы с COVID-19 в период с 27 февраля 2020 года по 22 января 2021 года. Инфекция SARS-CoV-2 была подтверждена с помощью полимеразной цепной реакции с обратной транскриптазой ( RT-PCR) тест.

При поступлении в больницу образцы носоглотки собирали и хранили при -80 ° C. Эти образцы позже были использованы для выделения и количественного определения дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК).

Микробное разнообразие, измеренное с помощью индексов альфа- и бета-разнообразия, а также таксономический состав микробиоты, было определено с помощью биоинформатического анализа и секвенирования ампликонов микробиоты нового поколения (NGS).

Клинические характеристики, лабораторные и радиологические исследования, наличие сопутствующих заболеваний, назначенные методы лечения и исходы во время острой фазы инфекции SARS-CoV-2 у пациентов были собраны из их цифровых медицинских карт.

Результаты исследования

Из 177 пациентов, включенных в настоящее исследование, 57,6% составляли мужчины, а средний возраст составлял 68 лет. Оценка пациентов через шесть дней после появления симптомов показала, что 89,2% страдали пневмонией. Смертность составила 17,5%, при этом 11,3% пациентов нуждались в инвазивной механической вентиляции легких (IMV).

Индексы альфа- и бета-разнообразия были ниже у пациентов со смертельным исходом, что дополнительно свидетельствует о том, что низкое микробное разнообразие связано с более высокой степенью тяжести COVID-19.

Таксономический анализ: Диаграммы Венна для IMV ( A ) и летального исхода ( B ), а также относительное количество дифференциальных роды для IMV ( C ) и субпопуляции со смертельным исходом ( D ). Относительные содержания показаны в логарифмической шкале. IMV: инвазивная механическая вентиляция, FO: летальный исход

Кроме того, было обнаружено, что несколько родов бактерий более многочисленны у пациентов с COVID-19, независимо от пациентов, принадлежащих к группе IMV или группе с летальным исходом. Эти бактерии включали Streptococcus spp ., Staphylococcus spp . И Corynebacterium spp .

.

Исследователи также обнаружили, что Selenomonas spp., Filifactor spp., Chroococcidiopsis spp. . И Actinobacillus spp. . были более многочисленны у пациентов, не получавших IMV. Для сравнения, присутствие Selenomonas spp., Filifactor spp., Actinobacillus spp., или Chroococcidiopsis spp. было связано со сниженным риском IMV.

У пациентов со смертельным исходом Actinobacillus spp., Craurococcus spp., Citrobacter spp., и Moheibacter spp. . было обнаружено, что их больше у пациентов без выхода. Actinobacillus spp., Citrobacter spp., Craurococcus spp . Или Moheibacter spp. были связаны со снижением риска летального исхода. Однако эта взаимосвязь не сохранилась после поправки на основные факторы, влияющие на факторы.

Исследование является клинически значимым, так как оно было невысоким и позволяло быстро обнаруживать разнообразие и роды микробов при поступлении пациентов в больницу. Кроме того, текущее исследование оказалось эффективным в определении того, что большее разнообразие было обнаружено у пациентов без летальных исходов или IMV. Текущее исследование также показало, что у пациентов, госпитализированных с COVID-19, присутствовали определенные виды микробов, которые могли служить ранними биомаркерами.

Тем не менее, взаимосвязь между микробиотой и COVID-19 все еще является активной и расширяющейся областью исследований. Необходимо провести дальнейшие исследования, чтобы точно определить их роль в развитии и эволюции COVID-19.

Ограничения

Настоящее исследование было наблюдательным, одноцентровым ретроспективным исследованием, в котором сбор данных не был стандартизирован. Небольшой размер выборки, наряду с отсутствием различий в характеристиках пациентов, госпитализированных в больницу, не позволил провести глобальную оценку.

Подход к секвенированию ампликона рибосомной РНК 16S также может вносить систематическую ошибку. Более того, биоинформатический анализ микробов еще не стандартизирован, что может затруднить интерпретацию результатов.

* Важное примечание

bioRxiv публикует предварительные научные отчеты, которые не рецензируются и, следовательно, не должны рассматриваться как окончательные, руководящие клинической практикой / поведением, связанным со здоровьем, или рассматриваться как установленная информация.