Бактерии в кишечнике могут играть роль в развитии долговременных последствий COVID-19

Новые исследования обращаются к микробиому кишечника в поисках подсказок относительно долговременных последствий COVID-19. Многие люди, выздоравливающие от COVID-19, сообщают о продолжающихся симптомах, таких как усталость, слабость в мышцах и бессонница, известных совокупно как постковидный синдром COVID (PACS) или долговременные последствия COVID.

Предыдущие исследования выявили, что у людей, перенесших тяжелую форму COVID-19, часто наблюдается дисбиоз кишечной микробиоты – нарушение сообщества микроорганизмов, обитающих в кишечнике.

Новое исследование показало первые свидетельства того, что может существовать связь между дисбиозом кишечной микробиоты и долгосрочными последствиями COVID.

Будущие клинические исследования могут исследовать пробиотики, изменения диеты или трансплантацию фекалий как потенциальные методы лечения долгосрочных последствий COVID.

До трех четвертей людей, выздоравливающих от COVID-19, сообщают, что они испытывают хотя бы один продолжающийся симптом через 6 месяцев.

Распространенные симптомы этого состояния, известного как PACS или долговременные последствия COVID, включают усталость, слабость в мышцах и бессонницу.

Точная причина долговременных последствий COVID остается загадкой, но возможными факторами, способствующими этому, являются избыточные иммунные реакции и повреждение клеток, полученное во время болезни.

Также неясно, почему некоторые люди, переболевшие COVID-19, испытывают продолжающиеся симптомы в течение недель или месяцев, в то время как другие полностью выздоравливают.

В 2020 году исследователи из Центра исследования кишечной микробиоты, входящего в состав Китайского университета Гонконга, нашли подсказку.

Они обнаружили, что у людей с COVID-19 наблюдаются отличия в составе микробиоты кишечника – сообществе микроорганизмов, обитающих в кишечнике, по сравнению с здоровыми контрольными группами.

Совокупность геномов микробиоты кишечника известна как кишечная микробиота.

Фекальные образцы от людей с COVID-19 содержали больше условно-патогенных и болезнетворных микроорганизмов и меньше “дружественных” бактерий.

Это нарушение баланса бактерий, обитающих в кишечнике, известное как дисбиоз кишечника, казалось более выраженным у людей с более тяжелым течением болезни.

Поскольку кишечник играет важную роль в регуляции иммунной системы, нарушения в микробиоте кишечника могут не только усугубить COVID-19, но также вызвать продолжительные симптомы вследствие длительных нарушений иммунной системы.

Центр исследования кишечной микробиоты обнаружил первые свидетельства дисбиоза кишечника у людей с долгосрочными последствиями COVID через 6 месяцев после первичной инфекции SARS-CoV-2.

Ученые выявили связи между конкретными группами бактерий и определенными симптомами.

На момент госпитализации люди, которым позже диагностировали олгосрочные последствия COVID, обычно имели менее разнообразную и обильную микробиому по сравнению с людьми, полностью выздоровевшими.

Фактически микробиом кишечника людей без долгосрочных последствий COVID был схож с микробиомом группы здоровых контрольных лиц, которые предоставили образцы фекалий до пандемии.

Результаты исследования опубликованы в журнале Gut.

Возможные методы лечения.

“Наше исследование продемонстрировало связь между [продолжительным] нарушением микробиома кишечника и долгосрочными последствиями COVID, что также подразумевает возможность облегчить эти симптомы путем регулирования микробиома кишечника”, – сказала профессор Siew C. Ng, Ph.D., заместитель директора Центра исследования кишечной микробиоты и старший автор нового исследования.

«Это имеет важные последствия для будущих исследований в отношении механизмов заболевания, лежащих в основе долгосрочных последствий COVID, где большинство исследований игнорировали желудочно-кишечную систему, а также для клинических исследований потенциальных терапий и методов диагностики», – сообщила она Medical News Today.

Она добавила, что возможными методами лечения могут быть диеты, которые поддерживают здоровое и сбалансированное микробиоту кишечника, избегание антибиотиков, где это возможно, пробиотические добавки для восстановления исчерпанных видов бактерий и трансплантация фекальной микробиоты.

Исследователи считают, что профилирование микробиома кишечника у людей с COVID-19 также может помочь выявить тех, у кого наиболее вероятно развитие данного состояния.

Как работало исследование

Ученые привлекли 106 человек с COVID-19, поступивших в госпитали Гонконга. У большинства была легкая или умеренно тяжелая форма COVID-19.

Средний возраст составил 48 лет, и немногим больше половины были женщинами. Участники предоставили образцы фекалий при поступлении, через 1 месяц и через 6 месяцев.

Исследователи использовали технику метагеномного секвенирования для анализа общей численности 258 образцов. Они также проанализировали контрольные образцы, предоставленные до пандемии 68 человеками с соответствием по возрасту, полу, предыдущим заболеваниям и диете.

После выписки из больницы 81% людей сохраняли хотя бы один продолжительный симптом через 3 месяца. Через 6 месяцев 76% все еще их испытывали.

Наиболее частыми симптомами были усталость, трудности с памятью, потеря волос, тревога и нарушения сна.

Интересно, что исследователи не нашли связи между количеством вируса в образцах, предоставленных при поступлении в больницу, и тем, развивались ли у участников долгосрочные последствия COVID.

Однако существовали значительные связи между микробиомом кишечника у участников и этим состоянием.

Например, через 6 месяцев у людей с долгосрочными последствиями COVID было значительно меньше “дружественного” вида Faecalibacterium prausnitzii (F. prausnitzii) и Blautia obeum в их кишечнике. Также было больше “недружественных” видов Ruminococcus gnavus и Bacteroides vulgatus.

Дружественные бактерии, производящие химическое вещество бутират, такие как Bifidobacterium pseudocatenulatum и F. prausnitzii, были наиболее вероятными видами, которые были истощены у людей с долгосрочными последствиями COVID через 6 месяцев после выписки.

В отличие от этого, у людей, не испытавших долгосрочные последствия COVID, на момент госпитализации было всего 25 изменений в обилии видов по сравнению с контрольными группами. И через 6 месяцев после выписки их микробиом кишечника был схож с микробиомом контрольной группы.

Исследователи также нашли связи между определенными видами и конкретными симптомами долгосрочных последствий COVID, например, респираторные симптомы коррелировали с бактериями-патогенами. Нейропсихиатрические симптомы и усталость были связаны с бактериями, приобретенными в больнице, такими как Clostridium innocuum и Actinomyces naeslundii.

Иммунорегулирующие бактерии

Профессор Грэм Рук, доктор медицинских наук, профессор медицинской микробиологии Университетского колледжа Лондона, не участвовавший в исследовании, сказал MNT: “Вполне разумно предположить, что состав организмов в кишечнике может быть важным для развития PACS. Одной из особенно вероятных связей является регуляция иммунной системы”.

Он пояснил, что у людей с долгосрочными последствиями COVID часто повышены уровни аутоиммунных антител.

«Другими словами, вирус вызвал ответ антител к тканям самих пациентов”, – сказал он. “Это представляет собой поражение регуляторных механизмов, которые должны бы остановить иммунные реакции против собственных тканей пациентов.»

В исследовании у людей с долгосрочными последствиями COVID были снижены уровни нескольких видов кишечных бактерий, которые помогают регулировать иммунную систему, таких как F. prausnitzii, Eubacterium rectale и виды бифидобактерий.

Профессор Рук сформулировал гипотезу “старых друзей”, предполагая, что человек эволюционировал, развивая дружественные отношения с бактериями, которые помогают удерживать иммунную систему в норме.

Ограничения исследования.

Авторы отмечают несколько узких мест своей работы. В частности, как наблюдательное исследование, оно не могло установить, вызвали ли конкретные характеристики микробиома кишечника у участников долгосрочные последствия COVID.

Кроме того, ученые должны были полагаться на субъективные ответы участников на опросник о их симптомах.

Авторы предполагают, что небольшой размер выборки является ограничением этого исследования и что дальнейшие работы должны попытаться подтвердить их результаты на более крупных группах в различных населенных пунктах.