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Pourquoi les patients COVID-19 ont des bactéries plus pathogènes dans leurs nez

Chercheurs comparés le microbiome nasal des patients, des personnes en bonne santé, et des membres du personnel soignant de la maladie 2019 de coronavirus (COVID-19). Ces études ont indiqué une augmentation des pseudomonas aeruginosa d'agent pathogène actuels dans le microbiome nasal des patients COVID-19, qui peuvent être responsables d'autres infections secondaires.

Introduction

Le coronavirus de syndrôme respiratoire aigu sévère 2 écarts (SARS-CoV-2) principalement par l'inhalation des particules virales aéroportées. On pense que le site principal de la réplication virale initiale est le nez, plutôt que la bouche, à cause de l'expression plus élevée de l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 (ACE2) de récepteur dans le nez.

La réplication virale rapide dans les voies respiratoires supérieures peut mener à l'infection dans les voies respiratoires et la maladie sévère inférieures. Cependant, beaucoup d'études n'ont montré aucune corrélation entre la gravité de la maladie et la charge virale dans le nez, proposant qu'il puisse y avoir d'autres facteurs qui contribuent à la gravité de la maladie.

Plusieurs études ont proposé que le microbiome dans le nez et la gorge puisse jouer un rôle dans les viraux infection. Le viral infection peut perturber le microbiota et mener à la co-infection, qui peut empirer l'inflammation plus mauvaise et perturber la réaction immunitaire. L'infection sévère peut également mener à une perte d'odeur et de goût. Cependant, il y a seulement quelques études qui ont vérifié le microbiome respiratoire dans les patients COVID-19.

Dans une étude neuve publiée sur le serveur de prétirage de bioRxiv*, les chercheurs de l'Université de Californie Irvine ont vérifié l'effet de l'infection SARS-CoV-2 sur le microbiome nasal.

Comparer les microbiomes nasaux

L'équipe de recherche a employé l'amplicon ribosomique de gène de l'acide ribonucléique 16S (ARNr) ordonnançant pour déterminer si l'infection SARS-CoV-2 a mené à un changement de la composition du microbiome nasal. Cette expérience a constaté que le microbiome nasal des patients COVID-19 était, en fait, différent par rapport à ceux qui n'a pas eu la maladie, ainsi qu'à ce qui était présent dans les nez des membres du personnel soignant. Le microbiome nasal des patients COVID-19 et des membres du personnel soignant était plus riche que des non-patients ; cependant, les microbiomes de chacun des trois types témoin ont été dominés par une minorité de microbes.

Le microbiome nasal d'une personne en bonne santé se compose principalement de la corynebactérie, du staphylocoque, du streptocoque, du Dolosigranulum, et du Moraxella. Les auteurs ont constaté que beaucoup de bactéries pathogènes, telles que Rothia, acinétobactérie, et pseudomonas, étaient courantes dans les patients COVID-19, avec en particulier des hauts niveaux des pseudomonas aeruginosa rapporté dans ces patients.

Les études ont prouvé que les viraux infection aigus peuvent modifier le microbiome nasal et favoriser une augmentation des bactéries pathogènes. Une augmentation des pseudomonas a également été rapportée en cas de grippe, qui propose que sa présence puisse ne pas être spécifique à COVID-19 mais est plutôt une réaction générale aux procédés inflammatoires.

Le microbiome nasal des patients SARS-CoV-2 infectés est distinct. (a) Schéma de modèle d
Le microbiome nasal des patients SARS-CoV-2 infectés est distinct. (a) Schéma de modèle d'étude. (b) analyse de Principal-coordonnée de la distance non pondérée d'UniFrac de communitues microbiens nasaux colorée par état d'hôte. La cotisation de l'état d'hôte tout le degré de liberté dans les modifications non pondérées de dissimilitude d'UniFrac ont été mesurées utilisant PERMANOVA (Adonis avec 10.000 permutations). (C, D, E) plot de violon illustrant (d) le numéro non pondéré moyen de distances d'UniFrac (c) de l'amplicon observé ordonnançant des variantes et (d) le fractionnement de diversité de shannon (e) par état d'hôte. La signification pour le CE de Commissions était déterminée utilisant Kruskal Wallis ANOVA non paramétrique (vignette de p-valeurs au bas de chaque Commission), avec la comparaison multiple de Dunn * = p < 0,05, ** = p <0.01, *** = p < 0,001, **** = p < 0,0001. (f) Plots de bulle des genres bactériens trouvés à l'abondance moyenne plus grand que de 1% en travers de la population de l'étude entière commandée de gauche à droite dans l'abondance moyenne décroissante. La taille de chaque cercle indique que l'abondance relative moyenne pour le chaque des taxa dans le groupe indiqué et la couleur de chaque cercle indique à quels phylums bactériens chaque les genres appartient.

Ces résultats correspondent aux découvertes des infections bactériennes secondaires dans les patients COVID-19. La composition nasale de microbiome a pu pour cette raison fonctionner comme type témoin primaire pour évaluer le risque d'une personne d'infections secondaires suivant leur guérison de certains viraux infection.

Supplémentaire, l'organisme de recherche basé sur Californie a également constaté que les charges virales dans le nez n'ont pas affecté la diversité du microbiome nasal. Les patients COVID-19 présentant les charges virales inférieures se sont avérés pour avoir plus de quantité importante de streptocoque dans leur microbiome nasal, alors que les patients COVID-19 présentant les charges virales modérées ont eu une quantité plus grande de corynebactérie. Troisièmement, les patients COVID-19 présentant les charges virales élevées se sont avérés pour avoir des niveaux plus grands des substances de Cutibacterium, de Neisseria, et de pseudomonas actuelles dans leurs microbiomes nasaux.

Les auteurs puis comparés les transcriptomes nasaux des sujets d'expérience et trouvés 692 gènes à exprimer différemment entre les patients COVID-19 et les membres du personnel soignant. Les gènes upregulated dans des personnes de COVID-19-positive ont été associés aux voies de défense du hôte. Les gènes qui sont associés à la mort cellulaire, ainsi que ceux qui codent pour les récepteurs inhibiteurs, upregulated également dans les patients COVID-19.

Comparativement, certains des gènes dans COVID-19 qui se sont avérés pour downregulated ont compris ceux qui sont associés à mettre à jour des conditions internes cohérentes, l'organisme cellulaire, et le traitement neuronal de tissu. En outre, les gènes qui sont responsables de la production de la mucine dans les voies nasales, ainsi que ceux qui influencent les organes sensoriels, se sont également avérés pour downregulated. Prises ensemble, ces découvertes pourraient expliquer la perte d'odeur et goûter qui a été largement rapportée dans les patients COVID-19.

Bactéries pathogènes accrues

Les infections nosocomiales demeurent un défi majeur dans le réglage clinique. Ces infections surgissent souvent en raison des environnements contaminés et des professionnels de la santé d'hôpital. À cause de leur exposition étendue dans les hôpitaux, les membres du personnel soignant sont des PTT des microbes pathogènes.

Les auteurs ont trouvé des niveaux plus élevés des agents pathogènes comme Escerichia, klebsiella, et du Burkholderia dans le microbiome nasal des membres du personnel soignant. L'abondance de l'acinétobactérie s'est avérée plus élevée dans les patients COVID-19 et les membres du personnel soignant, qui peuvent être dus à un transfert possible entre les deux.

Conclusion

Les résultats de la présente étude indiquent un changement du microbiome nasal des personnes infectées avec SARS-CoV-2, avec une augmentation des agents pathogènes comme des pseudomonas aeruginosa. Une limitation de cette étude était le fait que seulement la remarque de temps a été évaluée ; pour cette raison, les études de contrat à terme qui comparent la composition nasale de microbiome des patients COVID-19, les personnes en bonne santé, et l'hôpital au fil du temps peuvent améliorer la compréhension de la façon dont le microbiome nasal change.

Avis *Important

le bioRxiv 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:
Lakshmi Supriya

Written by

Lakshmi Supriya

Lakshmi Supriya got her BSc in Industrial Chemistry from IIT Kharagpur (India) and a Ph.D. in Polymer Science and Engineering from Virginia Tech (USA).

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