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Porque os pacientes COVID-19 têm umas bactérias mais patogénicos em seus narizes

Os pesquisadores compararam o microbiome nasal de pacientes da doença 2019 do coronavirus (COVID-19), de indivíduos saudáveis, e de trabalhadores dos cuidados médicos. Estes estudos indicaram um aumento nos pseudomonas do micróbio patogénico - aeruginosa actual no microbiome nasal dos pacientes COVID-19, que podem ser responsáveis para outras infecções secundárias.

Introdução

O coronavirus da Síndrome Respiratória Aguda Grave 2 propagações (SARS-CoV-2) principalmente pela inalação de partículas virais transportadas por via aérea. A site principal da réplica viral inicial é acreditada para ser o nariz, um pouco do que a boca, devido à expressão mais alta da enzima deconversão 2 do receptor (ACE2) no nariz.

A réplica viral rápida nas vias respiratórias superiores pode conduzir à infecção nas vias respiratórias mais baixas e na doença severa. Contudo, muitos estudos não mostraram nenhuma correlação entre a severidade da doença e a carga viral no nariz, sugerindo que pudesse haver outros factores que contribuem à severidade da doença.

Diversos estudos sugeriram que o microbiome no nariz e na garganta pudesse jogar um papel em infecções virais. A infecção viral pode interromper o microbiota e conduzi-lo ao coinfection, que pode agravar a inflamação mais ruim e interromper a resposta imune. A infecção severa pode igualmente conduzir a uma perda de cheiro e de gosto. Contudo, há somente alguns estudos que investigaram o microbiome respiratório nos pacientes COVID-19.

Em um estudo novo publicado no server da pré-impressão do bioRxiv*, os pesquisadores da Universidade da California Irvine investigaram o efeito da infecção SARS-CoV-2 no microbiome nasal.

Comparando microbiomes nasais

A equipe dos pesquisadores usou o amplicon ribosomal do gene do ácido ribonucléico 16S (rRNA) que arranja em seqüência para determinar se a infecção SARS-CoV-2 conduziu a uma mudança na composição do microbiome nasal. Esta experiência encontrou que o microbiome nasal dos pacientes COVID-19 era, de facto, diferente em relação àqueles que não tiveram a doença, assim como àquele que estou presente nos narizes de trabalhadores dos cuidados médicos. O microbiome nasal dos pacientes COVID-19 e dos trabalhadores dos cuidados médicos era mais rico do que não-pacientes; contudo, os microbiomes de todos os três tipos da amostra foram dominados por um seleto poucos micróbios.

O microbiome nasal de uma pessoa saudável é compo principalmente do Corynebacterium, do estafilococo, do estreptococo, do Dolosigranulum, e do Moraxella. Os autores encontraram que muitas bactérias patogénicos, tais como Rothia, ácinobactéria, e Pseudomonas, eram comuns nos pacientes COVID-19, com particularmente níveis elevados de pseudomonas - aeruginosa relatado nestes pacientes.

Os estudos mostraram que as infecções virais agudas podem alterar o microbiome nasal e favorecer um aumento nas bactérias patogénicos. Um aumento nos Pseudomonas foi relatado igualmente nos casos da gripe, que sugere que sua presença não possa ser específica a COVID-19 mas é um pouco uma resposta geral aos processos inflamatórios.

O microbiome nasal de pacientes contaminados SARS-CoV-2 é distinto. (a) Diagrama esquemático do projecto do estudo. (b) análise da Principal-coordenada de distância unweighted de UniFrac dos communitues microbianos nasais colorida pelo estado do anfitrião. A contribuição do estado do anfitrião a variação total nas matrizes unweighted da dissimilitude de UniFrac foi medida usando PERMANOVA (Adonis com 10.000 permutações). (C, D, E) lote do violino ilustrando (d) o número unweighted médio das distâncias de UniFrac (c) de amplicon observado que arranja em seqüência variações e (d) a separação da diversidade do shannon (e) pelo estado do anfitrião. O significado para o C-E dos painéis era determinado usando Kruskal Wallis ANOVA não-paramétrico (inserir dos p-valores na parte inferior de cada painel), com comparação múltipla de Dunn * = p < 0,05, ** = p <0.01, *** = p < 0,001, **** = p < 0,0001. (f) Lotes da bolha dos géneros bacterianos encontrados na abundância média maior de 1% através da população inteira do estudo pedida da esquerda para a direita em abundância média descendente. O tamanho de cada círculo indica que a abundância relativa média para o cada taxa no grupo denotado e na cor de cada círculo denota que filos bacterianos cada os géneros pertencem.
O microbiome nasal de pacientes contaminados SARS-CoV-2 é distinto. (a) Diagrama esquemático do projecto do estudo. (b) análise da Principal-coordenada de distância unweighted de UniFrac dos communitues microbianos nasais colorida pelo estado do anfitrião. A contribuição do estado do anfitrião a variação total nas matrizes unweighted da dissimilitude de UniFrac foi medida usando PERMANOVA (Adonis com 10.000 permutações). (C, D, E) lote do violino ilustrando (d) o número unweighted médio das distâncias de UniFrac (c) de amplicon observado que arranja em seqüência variações e (d) a separação da diversidade do shannon (e) pelo estado do anfitrião. O significado para o C-E dos painéis era determinado usando Kruskal Wallis ANOVA não-paramétrico (inserir dos p-valores na parte inferior de cada painel), com comparação múltipla de Dunn * = p < 0,05, ** = p <0.01, *** = p < 0,001, **** = p < 0,0001. (f) Lotes da bolha dos géneros bacterianos encontrados na abundância média maior de 1% através da população inteira do estudo pedida da esquerda para a direita em abundância média descendente. O tamanho de cada círculo indica que a abundância relativa média para o cada taxa no grupo denotado e na cor de cada círculo denota que filos bacterianos cada os géneros pertencem.

Estes resultados correspondem aos resultados de infecções bacterianas secundárias nos pacientes COVID-19. A composição nasal do microbiome podia conseqüentemente funcionar como o tipo da amostra preliminar para avaliar o risco de uma pessoa de infecções secundárias que seguem sua recuperação de determinadas infecções virais.

Adicionalmente, o grupo de investigação Califórnia-baseado igualmente encontrou que as cargas virais no nariz não afectaram a diversidade do microbiome nasal. Os pacientes COVID-19 com baixas cargas virais foram encontrados para ter mais quantidade significativa de estreptococo em seu microbiome nasal, visto que os pacientes COVID-19 com cargas virais moderados tiveram uma quantidade maior de Corynebacterium. Em terceiro lugar, os pacientes COVID-19 com cargas virais altas foram encontrados para ter maiores níveis de espécies de Cutibacterium, de Neisseria, e de Pseudomonas actuais dentro de seus microbiomes nasais.

Os autores então compararam os transcriptomes nasais dos assuntos de teste e encontraram 692 genes a ser expressados diferentemente entre os pacientes COVID-19 e os trabalhadores dos cuidados médicos. Os genes upregulated em indivíduos de COVID-19-positive foram associados com os caminhos da defesa do anfitrião. Os genes que são associados com a morte celular, assim como aqueles que codificam para os receptors inibitórios, igualmente upregulated nos pacientes COVID-19.

Comparativamente, alguns dos genes em COVID-19 que foram encontrados para ser downregulated incluíram aqueles que são associadas com a manutenção de circunstâncias internas consistentes, da organização celular, e do processamento neuronal do tecido. Além disso, os genes que são responsáveis para a produção de mucin nas passagens nasais, assim como aqueles que influenciam órgãos sensoriais, foram encontrados igualmente para ser downregulated. Tomados junto, estes resultados poderiam explicar a perda de cheiro e prová-la que foi relatado extensamente nos pacientes COVID-19.

Bactérias patogénicos aumentadas

as infecções Hospital-adquiridas permanecem um desafio principal no ajuste clínico. Estas infecções elevaram frequentemente devido aos ambientes do hospital e aos trabalhadores contaminados dos cuidados médicos. Devido a sua exposição prolongada nos hospitais, os trabalhadores dos cuidados médicos são portadores comuns de micróbios patogénicos.

Os autores encontraram uns níveis mais altos de micróbios patogénicos como Escerichia, Klebsiella, e de Burkholderia no microbiome nasal de trabalhadores dos cuidados médicos. A abundância de ácinobactéria foi encontrada para ser mais alta nos pacientes COVID-19 e nos trabalhadores dos cuidados médicos, que podem ser devido a transferência possível entre os dois.

Conclusão

Os resultados do estudo actual indicam uma mudança no microbiome nasal das pessoas contaminadas com o SARS-CoV-2, com um aumento nos micróbios patogénicos como pseudomonas - aeruginosa. Uma limitação deste estudo era o facto de que somente o ponto do tempo estêve avaliado; conseqüentemente, os estudos do futuro que comparam a composição nasal do microbiome dos pacientes COVID-19, os indivíduos saudáveis, e o hospital ao longo do tempo podem melhorar a compreensão de como o microbiome nasal muda.

Observação *Important

o bioRxiv publica os relatórios científicos preliminares que par-não são revistos e, não devem conseqüentemente ser considerados como conclusivos, guia a prática clínica/comportamento saúde-relacionado, ou tratado como a informação estabelecida.

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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