Опубликовано : Июн 22, 2020

Реакция кишечника: как микробиом кишечника может влиять на тяжесть COVID-19

Реакция кишечника: как микробиом кишечника может влиять на тяжесть COVID-19
Иллюстрация начальной стадии инфекции COVID-19: вирусные частицы SARS-CoV-2 связываются со специфическими рецепторами на поверхности клеток. Кредит: Shutterstock

Риск тяжелой инфекции COVID-19 чаще встречается у людей с высоким кровяным давлением, диабетом и ожирением, состояниями, которые все связаны с изменениями в составе кишечного микробиома — сообщества бактерий, вирусов и грибков, которые живут в кишечнике. Это поднимает вопрос о том, играет ли роль кишечный микробиом в определении степени тяжести COVID-19.

Давайте вспомним, что мы знаем о COVID-19. COVID-19 — это новое заболевание, вызываемое очень заразным вирусом SARS-CoV-2.

У большинства инфицированных людей вирус не вызывает серьезных заболеваний. Однако это вызывает очень серьезное респираторное заболевание — и даже смерть — у меньшинства пациентов. Благодаря многочисленным исследованиям людей с COVID-19 за последние несколько месяцев мы узнали, какие характеристики чаще всего связаны с легкими и тяжелыми формами заболевания.

Кто предрасположен к серьезному COVID-19?

Дети и молодые люди с меньшей вероятностью могут развить симптоматический COVID-19, хотя инфекция легко возникает у молодых людей с одинаково высокими вирусными нагрузками в дыхательных путях, что позволяет предположить, что они могут заразить других. Напротив, люди более старшего возраста и люди с уже существующими хроническими заболеваниями подвергаются высокому риску и с большой вероятностью могут развиться симптоматическое, тяжелое заболевание.

Если мы рассмотрим градиент тяжести заболевания, дети находятся на одном конце, а пожилые люди и пациенты с хроническими заболеваниями — на другом конце.

Реакция кишечника: как микробиом кишечника может влиять на тяжесть COVID-19
Коронавирус вызывает респираторные инфекции. Предоставлено: Piqsels.

Какие условия связаны с тяжелым COVID-19?

Информация, собранная исследователями из многих стран, указывает на сходные характеристики и состояния здоровья, которые чаще наблюдаются у пациентов с тяжелыми заболеваниями. К ним относятся пожилой возраст, высокое кровяное давление, диабет и ожирение.

Сила этих ассоциаций еще более заметна среди молодых людей, поскольку у молодых пациентов с ожирением и диабетом чаще встречаются серьезные заболевания.

В Нью-Йорке 5279 пациентов дали положительный результат на COVID-19 в период с 1 марта по 8 апреля 2020 года. Из них 22,6 процента имели диабет и 35,3 процента страдали ожирением.

Ожирение было связано с повышением частоты госпитализации и критических заболеваний. Аналогичные выводы были предоставлены исследователями в Соединенном Королевстве в отношении вспышки в Великобритании, где у пациентов с ожирением вероятность развития тяжелого заболевания была в два раза выше.

Эти результаты повышают вероятность того, что механизмы, лежащие в основе высокого кровяного давления, диабета и ожирения, могут помочь объяснить, почему эти состояния приводят к тяжелой болезни ХОБЛ-19? Прежде чем исследовать этот вопрос, давайте рассмотрим клеточные и молекулярные механизмы, которые, как известно, участвуют в болезни COVID-19.


Реакция кишечника: как кишечный микробиом может влиять на тяжесть COVID-19
Микробиом кишечника — это сообщество микроорганизмов, живущих в желудочно-кишечном тракте, которое выполняет множество полезных функций, включая воспитание иммунной системы. Кредит: Shutterstock

Как организм борется с инфекцией COVID-19?

Когда вирус попадает в организм, он в основном попадает в дыхательные пути и желудочно-кишечный тракт. Затем вирус связывается со специфическими рецепторами, присутствующими на поверхности эпителиальных клеток, чтобы проникнуть в эти клетки. Репликация вируса внутри клеток приводит к повреждению клеток и гибели клеток. Это приводит к высвобождению специфических сигнальных молекул, которые предупреждают местную иммунную систему.

Затем отправляют армии иммунных клеток, чтобы инициировать противовирусный ответ. Некоторые из этих клеток специализируются на локализации и идентификации вируса, в то время как другие проводят специфическую иммунную атаку. Иммунный ответ приводит к высвобождению цитокинов, хемокинов и антител, которые во многих случаях могут победить вирус, и пациент выздоравливает.

Иногда иммунная система находится в состоянии повышенной готовности и чрезмерно реагирует. В этом случае иммунные клетки вызывают особенно сильный воспалительный ответ, который выходит за рамки того, что требуется для уничтожения вируса. Эта сверхсильная атака высвобождает цитокины и хемокины в огромных масштабах по всему телу, что приводит к цитокиновому шторму, который вызывает широко распространенное воспаление и повреждение тканей у пациентов с тяжелой формой COVID-19.

Одна из причин ненормального, чрезмерно активного иммунного ответа лежит в желудочно-кишечном тракте. Миллионы взаимодействий постоянно происходят между иммунной системой и триллионами неопасных микробов, которые живут в организме. Эти взаимодействия обучают иммунную систему тому, как функционировать и, что важно, как не реагировать на инфекционные микробы. Может ли это помочь объяснить, почему у некоторых людей чаще развивается неконтролируемое воспаление при инфекции COVID-19?

Триллионы микроорганизмов, которые называют ваш желудочно-кишечный тракт домом

Микробиом кишечника — это сообщество микроорганизмов, живущих в желудочно-кишечном тракте, главным образом в толстой кишке. Микробиом содержит бактерии, грибки (дрожжи), вирусы и простейшие, которые способствуют поддержанию сбалансированной экосистемы и здоровья человека. Эти микробы в совокупности выполняют множество полезных функций, включая воспитание иммунной системы.

Реакция кишечника: как кишечный микробиом может влиять на тяжесть COVID-19
У вас есть триллион друзей в низких местах: бактерии в кишечнике могут защитить от вирусов, сигнализируя об их присутствии иммунной системе. Предоставлено: Piqsels.

При изучении микробиома ученые изучают состав (что там) и функцию (что они делают) этой экосистемы. Мы узнали, что как состав, так и функция кишечного микробиома являются важными характеристиками, связанными со здоровьем человека. В определенных условиях баланс состава и функции кишечного микробиома нарушается, что приводит к заболеванию, явлению, называемому дисбиозом микробиома.

Из исследований на животных и людях накапливается доказательство того, что дисбиоз кишечного микробиома играет причинную роль в нарушении регуляции обмена веществ, проявляющемся в диабете и ожирении — факторах риска тяжелого заболевания COVID-19.

Является ли кишечный микробиом предрасполагающим к тяжелым проявлениям COVID-19?

Микробиом кишечника регулирует защиту организма от вирусных инфекций, включая респираторные вирусы, такие как вирус гриппа. Это происходит посредством активации иммунных противовирусных механизмов и предотвращения чрезмерного воспаления.

Различные виды микробиома кишечника обладают про — или противовоспалительными свойствами и играют разные роли в регуляции иммунной системы. В контексте COVID-19 недавнее препринтное исследование (еще не рецензированное) показало, что специфические члены микробиома кишечника были связаны с тяжелым заболеванием и с повышенными иммунными маркерами, о которых известно, что они повышены при тяжелом заболевании. Ассоциация этих кишечных бактерий с иммунными маркерами была даже выше, чем у известных факторов риска тяжести COVID-19: возраста и ожирения.

Необходима дальнейшая работа, чтобы подтвердить, что провоспалительные микробные виды могут способствовать иммунным реакциям, которые повышают вероятность тяжелого COVID-19, но, исходя из того, что мы знаем о микробиоме, это, безусловно, возможно. Это также может означать, что полезные виды кишечных микробиомов, способствующие слабому воспалению, способны предотвратить или исправить иммунные изменения, которые приводят к тяжелому COVID-19.

Потенциал для лечения и профилактики

Исследовательское сообщество очень усердно работает над разработкой и тестированием безопасных и эффективных вакцин и препаратов против COVID-19. Использование потенциала кишечного микробиома — это еще один путь, которым мы можем заняться, чтобы определить потенциальные безопасные и доступные пробиотики для профилактики и лечения. Это не беспрецедентно в контексте вирусных респираторных заболеваний: пробиотики и пребиотики могут влиять на иммунный ответ на вакцину против гриппа и могут улучшить результаты при гриппоподобных заболеваниях.

До тех пор, пока не появятся эффективные методы лечения, «следите за своими микробами» и поддерживайте здоровый образ жизни./p>

Spread the love

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *