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Complications COVID-19 sévères jointes pour étriper la perte de barrage

Un centre important de recherche dans la pandémie actuelle de la maladie 2019 de coronavirus (COVID-19) a été la nécessité de comprendre le fonctionnement de mécanismes qui entraînent les manifestations variées et les complications de la cette maladie potentiellement mortelle.

Illustration médicale de l
Illustration médicale de l'infection 3D de la maladie COVID-19 de coronavirus. Crédit d'image : Studio/Shutterstock de Borealis de corona.

Une étude neuve prétend que COVID-19 sévère est provoqué par une boucle de réaction positive déclenchée par l'inflammation systémique et assistée par perméabilité anormale à intestin. Ceci trouvant a pu potentiellement aider à ouvrir les horizons neufs de la demande de règlement.

Perturbation des interactions de microbiome-poumon d'intestin

La première recherche sur des infections respiratoires a prouvé que les dégâts de poumon interrompent l'interférence normale entre les cellules de poumon et le microbiome d'intestin, déclenchant l'inflammation systémique et entraînant la maladie sévère. De telles causes d'inflammation étripent la perte de barrage aussi bien, permettant à des microbes d'intestin de croiser l'épithélium intestinal et d'écrire la circulation systémique. Ceci produit davantage d'inflammation et empire la lésion pulmonaire, complétant la boucle de réaction positive.

Le viral infection des cellules d'intestin peut également se produire, aboutissant à diriger les dégâts et davantage de structure et de fonctionnement d'intestin de perturbateur, ainsi qu'intégrité de barrage d'intestin. Ces mécanismes sont plus susceptibles dans les personnes âgées ou le malade, qui généralement souffrent déjà du dysbiosis d'intestin.

L'étude actuelle, publiée comme prétirage dans le serveur de medRxiv* en novembre 2020, est basée sur un modèle de biologie de systèmes, employé pour examiner le plasma de 60 patients avec COVID-19 mais présentant une gamme de gravité clinique. Leurs âges se sont échelonnés de 50 à 65 ans.

L'inflammation introduit la perméabilité excessive à intestin

Les chercheurs ont trouvé une augmentation escarpée de la perméabilité des jonctions serrées épithéliales d'intestin dans COVID-19 sévère, signalant une perte du fonctionnement intestinal de barrage. Ceci a été accompagné d'une augmentation escarpée du zonulin de protéine, « le seul médiateur physiologique connu de la perméabilité à jonction serrée dans le tube digestif. » Le zonulin accru était une borne pour une mortalité plus élevée dans COVID-19 sévère.

Ils ont également mesuré le niveau de la protéine obligatoire (LPS) de lipopolysaccharide de plasma (LBP), d'une borne de l'infection aiguë ou de l'inflammation, qui grippent aux LPS bactériens et déclenchent le système immunitaire. Ceci réfléchit l'accès microbien accru à la circulation sanguine par l'intestin inétanche, et son niveau a été grimpé dans COVID-19 sévère, comparé jusqu'à des cas plus doux.

Il y avait également des élévations aux niveaux de la borne fongique, β-glucane, et de l'occludin de protéine de jonction serrée, dans COVID-19 sévère. Cependant, la concentration de la protéine acide-grippante grasse intestinale (I-FABP) était sans modification, éliminant la mort des entérocytes intestinaux.

Translocation microbienne liée à l'inflammation systémique

Comme prévu, le transfert microbien d'intestin en travers du barrage intestinal a été accompagné des signes d'inflammation myéloïde, avec des niveaux plus élevés des bornes d'inflammation de neutrophile et de monocyte dans la maladie sévère, avec des cytokines comme l'IL-6 et l'IL-1β, et les réactifs CRP de phase aiguë et D-dimère.

Molécules immunomodulatrices telles que les niveaux nettement élevés également montrés de lectins dans les patients sévèrement mauvais qui ont éventuellement succombé à l'infection. Les chercheurs ont supplémentaire observé un déséquilibre aux niveaux de C3a et de GDF15, indicateurs de l'activation de complément et tension oxydante, respectivement, dans des cas fatals.

Les chercheurs commentent, « ces caractéristiques supportent notre hypothèse que la perturbation de l'intégrité intestinale de barrage, qui a comme conséquence la translocation microbienne, est lié à une inflammation systémique plus élevée et à une activation immunisée pendant COVID-19 sévère. »

La perméabilité à intestin module des niveaux de métabolite dans COVID-19 sévère

L'inflammation systémique à intestin de causes anormales de perméabilité non seulement directement mais est liée à l'altération dans les concentrations d'un choix de métabolites de plasma. Ce sont non seulement les bornes réputées du dysfonctionnement d'intestin, mais les composés bioactifs, liés à inflammatoire et aux réactions immunitaires.

Par exemple, plusieurs voies acides aminées importantes sont perturbées. Celles-ci comprennent une partie comme la citrulline qui sont produites seulement dans des entérocytes, ou d'autres comme le tryptophane qui catabolized par des entérocytes. Ceci a comme conséquence une augmentation en acides aminés tels que la citrulline, acide succinique, et des produits de décomposition du tryptophane. Ces perturbations sont des bornes de dysbiosis d'intestin et du dysregulation des interactions immunisées avec le microbiome d'intestin.

On a observé ces modifications pour se produire dans les patients présentant la maladie sévère contre des contrôles ou COVID-19 doux.

Les modifications de Metabolomic s'associent à l'inflammation dysregulated

L'altération observée de métabolite a été associée aux bornes inflammatoires et aux bornes de la perturbation de barrage d'intestin. Par exemple, la citrulline et les niveaux bas de métabolite de tryptophane de haut ont été liés à des niveaux plus élevés d'IL-6.

Plusieurs voies de lipide ont été également perturbées par les bruits dans le métabolisme acide aminé dans COVID-19 sévère. Des 16 voies le plus sensiblement affectées, ceux concernant le glycerophospholipid et le métabolisme de choline ont été nettement perturbés. Chacun de ceux là sont joints attentivement au microbiome d'intestin, et le dysbiosis exerce un effet négatif sur la dégradation et l'absorption de ces lipides. Ainsi, COVID-19 sévère est associé aux bruits systémiques résultant de la perte de barrage d'intestin.

Anomalies dans le dysregulation de cause de glycation de l'inflammation

Glycans décorent beaucoup de protéines et d'anticorps pour régler la réaction immunitaire. Les enzymes qui les dégradent viennent de plusieurs microbes d'intestin, et de la translocation de ce dernier peuvent mener à un changement du profil de glycosylation. Ceci, consécutivement, peut précipiter plus d'inflammation par l'intermédiaire de l'activation de complément.

Un tel changement du profil de glycosylation des glycoprotéines de plasma est connu pour se produire dans la maladie inflammatoire de l'intestin (IBD). Supplémentaire, la greffe fécale de microbiota afin de rectifier la composition du microbiome d'intestin affecte la glycosylation de l'IgG et du sérum.

Une perte de galactose, par exemple, évite l'activation du point de reprise anti-inflammatoire qui supprime l'inflammation complément-assistée, qui est constituée par le lien galactose-assisté de Dectin-1 à FcyRIIB sur les cellules myéloïdes. Ceci est vu pour entraîner l'activation d'inflammation et de complément dans l'IBD.

Rayure de risque d'hospitalisation

Les chercheurs avaient l'habitude le lasso d'algorithme d'apprentissage automatique pour sélecter ces bornes qui pourraient mieux distinguer COVID-19 doux de sévère. Les résultats ont compris le zonulin, la LBP et le sCD14, avec un AUC de plus de 99%. Ils ont alors employé ceci pour estimer le risque d'hospitalisation, et pour constater qu'il a eu une sensibilité environ de 98% avec une spécificité environ de 95%, pour une exactitude générale de 96%. Le rapport de Kyn-Trp est également capable de la discrimination robuste. Ceci met l'accent sur le lien étroit entre la perturbation d'intestin et le COVID-19 sévère.

Quelles sont les implications ?

Les chercheurs résument, « nos caractéristiques indiquent que COVID-19 sévère est associé à une spectaculaire progression dans la perméabilité à jonction serrée et la translocation des produits bactériens et fongiques dans le sang. Ces intégrité intestinale abrupte de barrage et translocation microbienne marque fortement avec l'inflammation systémique accrue, l'activation immunisée accrue, le fonctionnement intestinal diminué, le metabolome et le glycome abrupt de plasma, et le taux de mortalité plus élevé. »

Les chercheurs proposent également que ceci puisse indiquer la possibilité de séquelle à long terme due à la perturbation du barrage d'intestin et du fonctionnement perturbé d'intestin. Ceci peut comprendre le dysfonctionnement métabolique dans de longs transporteurs du ` COVID-19'. Les études pour comprendre ceci devraient être une priorité, accompagnée de recherche sur les la plupart des façons efficaces d'améliorer ceci. Ceci pourrait s'approprier pour des bordures de trottoir sur l'utilisation répandue des antibiotiques, qui influencent le cours de la maladie, particulièrement dans des patients plus âgés et ceux avec la maladie métabolique.

Deuxièmement, l'étude peut permettre éventuellement pour prévoir COVID-19 sévère, utilisant l'augmentation recensée dans des biomarqueurs multiples, y compris des lipides de plasma, des acides aminés et leurs métabolites, et des glycans.

En conclusion, l'étude indique quelques objectifs thérapeutiques potentiels dans COVID-19 sévère. Ceux-ci comprennent le zonulin, qui pourrait être avec succès empêché pour améliorer l'intégrité de barrage d'intestin, et la citrulline. L'association entre COVID-19 sévère et une prédisposition génétique à la production élevée de zonulin devrait également être examinée plus plus loin.

De nouveau, les lectins et d'autres glycans qui modulent l'inflammation peuvent aider à éviter la tempête de cytokine dans COVID-19 sévère. L'utilisation des complexes immuns hautement glycosylés est connue pour empêcher l'inflammation complément-assistée, et pourrait être adaptée pour l'usage dans COVID-19.

De façon générale, pour cette raison, les auteurs concluent, « une compréhension plus grande de l'interaction entre l'intestin, microbiota intestinal, et le métabolisme acide aminé pendant le COVID-19 pourrait aviser des approches pharmaceutiques et de régime pour améliorer les résultats COVID-19. »

Avis *Important

le medRxiv publie les états scientifiques préliminaires qui pair-ne sont pas observés et ne devraient pas, en conséquence, être considérés comme concluants, guident la pratique clinique/comportement relatif à la santé, ou traité en tant qu'information déterminée.

Journal reference:
  • Giron, L. B. et al. (2020). Severe COVID-19 Is Fueled by Disrupted Gut Barrier Integrity. medRxiv preprint. doi: https://doi.org/10.1101/2020.11.13.20231209. https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.11.13.20231209v1
Dr. Liji Thomas

Written by

Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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