مطالعه تجزیه و تحلیل جامعی از تغییرات باکتریایی و قارچی در COVID-19 ارائه می دهد

بیماری همه گیر کروناویروس 2019 (COVID-19) ناشی از شیوع سندرم حاد تنفسی ویروس کرونا 2 (SARS-CoV-2) است. تا به امروز، COVID-19 تقریباً هفت میلیون جان خود را در سراسر جهان گرفته است.

به دلیل مرگ و میر بالا، دانشمندان به طور گسترده جنبه های مختلف SARS-CoV-2 از جمله پاسخ بدن در برابر این ویروس و همچنین احتمال ابتلا به عفونت های همزمان یا عفونت های ثانویه را مورد مطالعه قرار داده اند. رویکرد بالینی بهینه نیز برای کاهش میزان مرگ و میر و محافظت از افراد بیشتری از ابتلا به COVID-19 مورد بررسی قرار گرفته است.

مطالعه: تجزیه و تحلیل میکروبیوم ریه در بیماران COVID-19 در طول مدت بستری در بیمارستان. اعتبار تصویر: کریستال نور / Shutterstock.com

زمینه

محل عفونت اولیه SARS-CoV-2 دستگاه تنفسی انسان است. نتایج بالینی در بیماری های مزمن تنفسی به دلیل تعامل بین میکروبیوتای تنفسی انسان و سیستم ایمنی میزبان به طور قابل توجهی تحت تاثیر قرار می گیرد.

چندین مطالعه تغییری در میکروبیوتای تنفسی پس از عفونت‌های تنفسی ویروسی نشان داده‌اند که به طور بالقوه پاسخ ایمنی ذاتی میزبان را تغییر می‌دهد و در نتیجه عفونت‌های مشترک و عفونت‌های ثانویه را تسهیل می‌کند. میکروبیوم تنفسی همچنین بر کلونیزاسیون و تکثیر پاتوژن ها تأثیر می گذارد.

عفونت SARS-CoV-2 با تغییر ریزمحیط بینی، اوروفارنکس و ریه باعث ایجاد دیس بیوز میکروبی می شود. این دیس بیوز میکروبی باعث ایجاد عفونت همزمان یا عفونت ثانویه می شود که منجر به عوارض و مرگ و میر بیشتر در بیماران مبتلا به عفونت SARS-CoV-2 می شود. برای طراحی رویکردهای دارویی و تشخیص بهتر، درک ارتباط بین میکروبیوتای تنفسی و پاتوژنز COVID-19 مهم است.

به دلیل محدودیت در تکنیک های نمونه برداری و مشکلات در ارزیابی دستگاه تنفسی تحتانی، مطالعات مربوط به میکروبیوم ریه کماکان وجود دارد. اگرچه برخی از مطالعات در مقیاس کوچک ترکیب باکتریایی در ریه‌های بیماران COVID-19 را ارزیابی کرده‌اند، وجود میکروب‌های دیگر مانند قارچ‌ها که ممکن است روی ریه‌ها نیز تأثیر بگذارند، مورد بحث قرار نگرفته است. بنابراین، نیاز به بررسی شیوع هر دو باکتری و قارچ در ریه‌های بیماران COVID-19 وجود دارد.

در مورد مطالعه

اخیرا عوامل بیماری زا مطالعه از توالی‌یابی نانو منافذ برای تعیین میکروبیوتای قارچی و باکتریایی در ریه‌های بیماران کووید-19 و غیر کووید-19 استفاده کرد.

مایع لاواژ برونکوآلوئولار (BALF) و نمونه خلط از سی و هشت بیمار بستری در بیمارستان به دلیل COVID-19 و بیست و شش بیمار غیر COVID-19 پنومونی جمع آوری شد. همه بیماران بین 1 فوریه 2020 تا 15 اوت 2020 در بیمارستان Zhongnan دانشگاه ووهان چین تحت درمان قرار گرفتند.

پس از آن، DNA میکروبی از نمونه‌ها استخراج شد و در معرض توالی‌یابی با هدف نانوحفره قرار گرفت.

یافته های مطالعه

هر دو گروه از نظر میانگین سنی و جنسیت شرکت کنندگان یکسانی داشتند. بیش از 75 درصد از بیماران حاضر در هر دو گروه دارای بیماری های همراه مانند دیابت، بیماری عروق کرونر، فشار خون بالا، بیماری عفونی مزمن و بیماری مزمن ریوی بودند.

بیماران بستری شده به دلیل عفونت SARS-CoV-2 در مقایسه با بیماران غیرکووید-19 به حمایت اکسیژن، تهویه تهاجمی و تهویه غیرتهاجمی بیشتری نیاز داشتند. هر دو گروه مورد مطالعه تحت درمان آنتی بیوتیکی قرار گرفتند. با این حال، درمان های ضد ویروسی و ضد قارچی بیشتر برای بیماران COVID-19 تجویز می شد. در مجموع 12 بیمار کووید-19 و شش بیمار غیر کووید-19 در طول بستری شدن در بیمارستان جان خود را از دست دادند.

مطابق با مطالعات قبلی، یافته‌های آزمایشگاهی مطالعه حاضر نشان داد که بیماران COVID-19 کاهش قابل‌توجهی تعداد لنفوسیت‌ها و سطوح هموگلوبین و همچنین افزایش سطح آمیلوئید A (SAA) سرم و نسبت نوتروفیل به گلبول‌های سفید را نشان دادند.

کاهش قابل توجهی در تنوع میکروبی و دیس بیوز میکروبی شدید در بیماران COVID-19 مشاهده شد. قابل ذکر است که توزیع باکتریایی و قارچی در بیماران COVID-19 به طور قابل توجهی با بیماران غیر COVID-19 متفاوت است.

فراوانی بیشتر پاتوژن های فرصت طلب در بیماران COVID-19 شناسایی شد که اکولوژی ریه را مختل کرد. این پاتوژن ها ممکن است باعث ایجاد عفونت همزمان یا عفونت های ثانویه شوند و بر شدت بیماری تأثیر بگذارند.

توالی یابی متاژنومیک نشان داد که در مقایسه با بیماران غیر کووید-19، اسینتوباکتر بومانی در اکثر بیماران COVID-19 به میزان قابل توجهی بالاتر بود. مطالعات قبلی نشان داده است که بیماران آلوده به این پاتوژن مستعد ابتلا به COVID-19 شدید هستند.

برای درک مکانیسم اساسی که توسط آن Aسینتوباکتر در ریه COVID-19 بیش از حد رشد می کند. این یافته می تواند برای توسعه درمان های موثر با هدف قرار دادن این تعامل باکتری-ویروس برای بهبود نتایج بالینی مورد استفاده قرار گیرد.

فراوانی از کاندیدا spp.، به ویژه کاندیدا گلابراتا، کاندیدا پاراپسیلوزیس، و کاندیدا آلبیکنس، همچنین در ریه بیماران COVID-19 مشاهده شد. علاوه بر این، بسیاری از گونه‌های باکتریایی که در ریه‌های بیماران COVID-19 یافت می‌شوند، همبستگی قوی با شاخص‌های التهاب نشان دادند.

نتیجه گیری

عفونت SARS-CoV-2 می‌تواند در برخی از جمعیت‌ها، مانند افراد مسن، افرادی با شرایط پزشکی زمینه‌ای، و کسانی که سیستم ایمنی ضعیفی دارند، شدید تا کشنده باشد.

در این مطالعه تفاوت معنی داری در میکروبیوم ریه بین گروه کنترل COVID-19 و غیر COVID-19 مشاهده شد. به طور خاص، بیماران COVID-19 فراوانی بیشتری از پاتوژن‌های فرصت‌طلب را نشان دادند، به ویژه اسینتوباکتر بومانی و کاندیدا spp به طور قابل‌توجهی، پاتوژن‌های خاصی که در ریه‌های بیماران COVID-19 وجود دارند، بر تغییرات برخی شاخص‌های التهابی تأثیر می‌گذارند.