Изменения в составе кишечной микробиоты у пациентов с COVID-19

25.01.2021
Изменения в составе кишечной микробиоты у пациентов с COVID-19

Доказано, что желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) может быть внелегочным участком репликации вируса SARS-CoV-2, поскольку рецепторы ангиотензинпревращающего фермента 2 (ACE2) экспрессированы не только на мембранах пневмоцитов IIтипа, но и на апикальной поверхности эпителиоцитов кишечника.

 

Симптомы поражения ЖКТ, такие как диарея, тошнота, рвота и боль в животе, возникают примерно у 20% пациентов с инфекцией COVID-19, у 50% больных вирус SARS-CoV-2 выявляется в образцах стула.

 

Наличие «входных ворот» для вируса SARS-CoV-2 на протяжении ЖКТ, а также наличие клинических симптомов со стороны ЖКТ позволяет предположить наличие изменения состава кишечной микробиоты при инфекции COVID-19.

 

В сентябре 2020 года было опубликованы данные 16sRNAсеквенирования образцов кала у 15 пациентов, инфицированных SARS-CoV-2. Оказалось, что у таких больных определялись изменения в составе кишечной микробиоты в сторону уменьшения количества комменсальных и увеличения уровня условно-патогенных бактерий. Так, у обследованных пациентов было выявлено достоверно более высокое содержание бактерий видов Clostridium hathewayi (тип Firmicutes), Bacteroides nordii (тип Bacteroidetes) и Actinomyces viscosus в сравнении со здоровыми добровольцами, коме того, отмечалась тенденция к увеличению количества бактерий вида Clostridiumramosumи рода Coprobacillus. Причем повышение количества Clostridium hathewayi, Clostridiumramosumи Coprobacillusкоррелировало с более тяжелым течением инфекции COVID-19.

 

Опыты на животной модели (лабораторные мыши) продемонстрировали также, что увеличение количества бактерий рода Coprobacillus в составе кишечной микробиоты ассоциировано с более высоким уровнем экспрессии ACE2 в эпителиоцитах кишечника, что указывает на их возможное участие в обеспечении проникновения вируса в клетку. 

 

В том же исследовании было установлено, что снижение количества бактерий вида Faecalibacterium prausnitzii (тип Firmicutes), являющихся одним из основных продуцентов масляной кислоты, в составе кишечной микробиоты сопряжено с более тяжелым течением инфекции COVID-19.

 

Данные исследования, проведенного группой китайских ученых, с участием 100 пациентов с COVID-19, опубликованного в январе 2021 года, подтвердили наличие выявленных ранее изменений в составе кишечной микробиоты у больных. Методом 16S-секвенирования бактерий в кале было подтверждено снижение количества бактерий вида Faecalibacterium prausnitzii и Eubacterium rectale (тип Firmicutes), Bifidobacterium adolescentis (тип Actinobacteria)в сравнении со здоровыми лицами, причем в образцах, полученных через 30 дней после элиминации вируса, сохранялось снижение количества данных бактерий. Выявленные изменения в составе микробиоты коррелировали с тяжестью заболевания и повышением уровня ФНО-α. Также у пациентов с COVID-19 определялось увеличение количества бактерий типа FirmicutesRuminococcus gnavus и Ruminococcus torques; а также бактерий вида Bacteroides dorei (тип Bacteroidetes), ассоциированное с более высоким уровнем провоспалительных цитокинов IL-1β и IL-6.

 

Данные об изменениях в составе кишечной микробиоты являются предварительными. Тем не менее, связь между составом кишечной микробиоты, уровнем провоспалительных цитокинов и тяжестью заболевания позволяет предположить, что коррекция кишечной микробиоты может быть рассмотрена как потенциальная терапевтическая мишень для более эффективного лечения COVID-19.

Источники:

  1. Zuo, T., Zhang, F., Lui, G. C. Y., Yeoh, Y. K., Li, A. Y. L., Zhan, H., … Ng, S. C. (2020). Alterations in Gut Microbiota of Patients With COVID-19 During Time of Hospitalization. Gastroenterology. doi:10.1053/j.gastro.2020.05.048  
  2. Segal J.P., Mak J.W.Y., Mullish B.H., Alexander J.L., Ng S.C., Marchesi J.R. et al. The gut microbiome: an under-recognised contributor to the COVID-19 pandemic? Therap Adv Gastroenterol. 2020; 13: 1756284820974914 
  3. Yeoh Y. K., Zuo T., Lui G., Zhang F., Liu Q., Li A. et al.Gut microbiota composition reflects disease severity and dysfunctional immune responses in patients with COVID-19. Gut . 2021 Jan 11;gutjnl-2020-323020

Ковалева Александра Леонидовна

____________