Чревните и оралните микробиоми предсказват протичането на Коронавирусната инфекция

[ad_1]

Един въпрос, който продължава да остава без отговор по време на продължаващата пандемия на коронавирусната болест 2019 (COVID-19), е защо има характерен модел на удряне и пропускане, когато става въпрос за тежко заболяване? Интересно ново проучване, което се появява на medRxiv* сървърът посочва един изключително важен рисков фактор: състоянието на оралните и чревните микробиоми.

Пролетната вълна на COVID-19 е изпълнила много болници и отделения за интензивно лечение с пациенти.. Много пъти този брой се проверява за допускане. Нуждата от ефективни и надеждни биомаркери с риск никога не е била по-голяма.

Проучване: Чревните и оралните микробиоми са силни предиктори за тежестта на covid-19, основният предиктор за фатална смъртност, свързана с covid-19. Кредит за изображение: Катерина Кон / Shutterstock

Подробности за проучването

Резултатът за смъртност 4C е описан през септември 2020 г., за да отговори на тази нужда от Международния консорциум за тежки остри респираторни и нововъзникващи инфекции (ISARIC) и Световната здравна организация (СЗО). Тази широкообхватна система за оценяване на риска включва осем променливи, включително възраст, пол, други съществуващи заболявания, ниво на съзнание, насищане с кислород в периферната кръв и С-реактивен протеин (CRP).

С тази информация обаче точността на прогнозата беше само 79%, като 30% от пациентите с висок риск от смъртност бяха пропуснати. Това доведе до опита за предсказване на риска от фатален край по друг метод. Изследователите в настоящото проучване се възползват от факта, че чревните микробиоми при пациенти с COVID-19 показват тежки нарушения, наречени дисбиоза, като 23 семейства бактерии са особено свързани с тежестта на заболяването сред пациентите, хоспитализирани с COVID-19.

Учените създават стабилна рамка, използвайки изчислителни и аналитични инструменти, за да проследят мрежите от връзки между микробиотата, клиничните характеристики и тежестта на заболяването. Те откриха това Enterococcus, вид орални и чревни бактерии, може надеждно да предскаже фатален изход при тези пациенти.

Това малко проучване включва 69 пациенти с COVID-19 с умерени до тежки симптоми, т.е. тези, които се нуждаят от по-малко или повече от 4 литра кислород, съответно. От тях 63 са имали пълна медицинска документация. Изходните клинични характеристики са сравними и при двете групи, тежки и умерени. Тежките пациенти трябваше да останат в болница средно шест дни повече от средно болните пациенти.

Анализирайки данните за съпътстващите заболявания, изследователите установяват, че комбинация от клинични променливи, включително тежестта на COVID-19, има 89% точност при прогнозиране на фатален изход. Всъщност изискването за 4 литра кислород беше основният фактор за прогнозиране на такъв резултат. Когато тежестта на заболяването не беше взета предвид, точността падна до 84%. Тази констатация показва, че дихателните симптоми са важни за прогнозирането на резултатите от COVID-19.

Смъртността на COVID-19 се прогнозира от тежестта на дихателните симптоми и други съпътстващи заболявания, често използвани за триаж на пациенти. (A) Област под кривата - Приемаща оперативна крива (AUC-ROC) за еднократна кръстосана проверка, оценяваща прогнозата за точността на смъртността от COVID-19. Червените линии съответстват на модела, включително всички клинични ковариати (CC), черните линии съответстват на модела, включително всички клинични ковариати, с изключение на тежестта на заболяването (CC, без тежест). (Б) Ковариати, избрани от модела за случайна класификация на горите, се класират според тяхното значение при класифицирането на смъртността като резултат от заболяването. (C) За категорични ковариати (Да = 1,

Смъртността на COVID-19 се прогнозира от тежестта на дихателните симптоми и други съпътстващи заболявания, често използвани за триаж на пациенти. (A) Площ под кривата – Приемаща оперативна крива (AUC-ROC) за еднократна кръстосана проверка, оценяваща прогнозата за точността на смъртността от COVID-19. Червените линии съответстват на модела, включително всички клинични ковариати (CC), черните линии съответстват на модела, включително всички клинични ковариати, с изключение на тежестта на заболяването (CC, без тежест). (Б) Ковариати, избрани от модела за случайна класификация на горите, се класират според тяхното значение при класифицирането на смъртността като резултат от заболяването. (C) За категорични ковариати (Да = 1, Не = 0) броят на пациентите от 63-те, включени в анализите в рамките на определена категория, са били оцветени по резултат (Преживели, в синьо; Умрели, в червено). (D) За числена променлива се използват графики за мустаци (медиана, интерквартилен интервал на кутията, 5-ти и 9-ти процентил за линии) с всяка плътна точка, съответстваща на един пациент. (BH коригирана р стойност <0,05)

Микробиома на изпражненията или тези в устата предсказва тежестта

Известно е, че вирусна инфекция на белия дроб има дългосрочно въздействие върху чревния микробиом. Следователно изследователите са използвали това знание, за да предскажат тежестта на COVID-19, свързвайки го с други общи мерки. Те тестваха ефекта от използването само на клинични променливи, само чревен микробиомен състав, само орален микробиомен състав, първите два комбинирани и първия и третия в комбинация.

Те открили, че точността на първия модел е ~ 76%. Отново, съпътстващите заболявания, които най-добре прогнозират тежестта на заболяването, са тези като висок холестерол, латиноамериканска раса, коронарна болест на сърцето, астма, затлъстяване, затруднено дишане, свързано с хипоксия, бърза дихателна честота, брой дни в болница, тромбоза и мъжки пол.

Използвайки втория и третия модел, с микробиотата на изпражненията или устата като предсказатели, те откриха точност съответно от 92% и 84%. Това е съответно 122% и 111% подобрение в точността.

Комбинираните модели показват най-висока точност на прогнозиране, при 96%, което предполага, че оралната или чревната микробиота са по-добри в прогнозирането на тежестта на COVID-19. При по-нататъшен анализ на микробиотата изследователите откриха индикаторен вид, който може да се култивира в клиничната лаборатория.

Топ предиктор

Най-добрите три бактериални вида за прогнозиране на тежестта на COVID-19 в чревния микробиом бяха Bacteroides uniformis, Enterococcus faecalis, и Monoglobus pectinilyticus, докато тези от оралния микробиом бяха Порфиромонас ендодонталис, Veillonella tobetsuensis, и Bifidobacterium breve.

Enterococcus faecalis бактерии, известни като Streptococcus faecalis. Тези бактерии са закръглени или овални коки, които се наблюдават тук, обикновено образуващи вериги от клетки. Кредит за изображение: Shutterstock

Enterococcus faecalis бактерии, известни като Streptococcus faecalis. Тези бактерии са закръглени или овални коки, които се наблюдават тук, обикновено образуващи вериги от клетки. Кредит за изображение: Shutterstock

Дирекционният анализ показа, че намаляването на изобилието на Enterococcus faecalis, и Porphyromonas endodontalis, в червата и устата, съответно, при средно болни пациенти с COVID-19 или нарастване на изобилието на тези патологични видове при тежко болни пациенти, са най-добрите предсказващи фактори за тежка форма на COVID-19.

Прогнозите за умерен COVID-19 включват увеличаване на изобилието от Bacteroides fragilis, Bacteroides caccae, и Clostridium clostridioforme, в изпражненията или Muribaculum intestinale в месеца.

Те не могат да открият никаква корелация между броя на бактериите от който и да е вид и титрите на антителата, въпреки че по-високите нива на анти-RBD IgG са свързани с преживяемостта. Това може да означава, че нивата на микробиота и IgG са независими предиктори за тежки резултати.

Заключение

В това проучване ние демонстрирахме, че тежестта на заболяването COVID-19 може да се предскаже чрез състава на микробиома в изпражненията или през устата с по-висока точност от традиционните методи за клинично оценяване. По-специално, два патобионта в оралната (Porphyromonas endodontalis) или чревната (Enterococcus faecalis) микробиота могат да служат като индикаторни видове, за да предскажат сериозно тежестта на инфекциите на SARS-CoV-2. “

Това може да доведе до по-добра стратификация на пациентите, особено след Enterococcus faecalis е лесно и евтино за култура. Това може да помогне за осигуряване на по-ранна подкрепа за пациенти, които е вероятно да развият летална болест. Изследователите настояват тази бактерия да бъде включена в стратификацията на клиничния риск в здравните заведения.

Тежестта на заболяването е свързана с неконтролирано възпаление и това може да е резултат от дисбиоза на червата, която е инкриминирана при няколко хронични възпалителни състояния. Тази област изисква допълнителни изследвания, особено за да се разбере ролята на регулаторните Т клетки (Tregs), които са отговорни за имуномодулацията при нормални обстоятелства, но могат да бъдат необичайно изразени в COVID-19.

Такива проучвания могат да помогнат да се установи как „дисбиозата при пациенти, заразени с SARS-CoV-2, и по-специално обогатяването на патобионтите, които наблюдаваме в тази кохорта, може да допринесе за тежестта на заболяването COVID-19 чрез промяна в развитието на Treg. “

*Важно съобщение

medRxiv публикува предварителни научни доклади, които не са рецензирани и следователно не трябва да се считат за убедителни, да ръководят клиничната практика / свързаното със здравето поведение или да се третират като установена информация

[ad_2]