COVID-19: czy mikrobiota jest brakującą wskazówką?

Jaką rolę może odgrywać mikrobiota w zakażeniach wirusem COVID-19?

Prof. Irina Spacova and Prof. Sarah Lebeer: Zakażenie COVID-19 nie u każdego przebiega tak samo: niektórzy przechodzą infekcję bezobjawowo, a inni całymi miesiącami, a nawet latami mają objawy rezydualne, takie jak zmęczenie czy osłabienie mięśni. Najnowsze badania wskazują, że oprócz czynników socjodemograficznych, takich jak wiek, istotny wpływ na przebieg zakażenia wirusem COVID-19 mają różnice osobnicze w składzie mikrobioty. W naszych organizmach żyją kolonie różnych drobnoustrojów, zasiedlających układ pokarmowy oraz drogi oddechowe, w których dochodzi do zakażenia wirusem SARS-CoV-2. Wiele drobnoustrojów (sidenote: Mikroorganizmy Organizmy żywe zbyt małe, aby zobaczyć je gołym okiem. Są to bakterie, wirusy, grzyby, archeony, pierwotniaki itp. Potocznie nazywa się je mikrobami. What is microbiology? Microbiology Society. )  w mikrobiocie pełni funkcję ochronnej bariery przeciwko inwazji patogenów (sidenote: Patogen To mikroorganizm, który powoduje lub może spowodować chorobę Pirofski LA, Casadevall A. Q and A: What is a pathogen? A question that begs the point. BMC Biol. 2012 Jan 31;10:6. ) .

Czy wirus oddziałuje na mikrobiotę jelit, jamy ustnej, nosa i płuc w taki sam sposób?

I. S. & S. L.: COVID-19 jest związany z zaburzeniami składu mikrobioty (czasami używa się określenia dysbioza) jelit, jamy ustnej, nosa i płuc; wiele badań wskazuje na mniejsze zróżnicowanie mikrobioty zakażonych pacjentów w tych głównych miejscach zakażenia i namnażania się wirusa. Nie wszystkie badania wykrywają jednak takie same zmiany różnorodności mikrobioty. 

Poniżej podsumowujemy najważniejsze ogólne wyniki:

• Kanał nosowy, jama ustna, a zwłaszcza gardło (mikrobiota górnych dróg oddechowych) to najważniejsze miejsca zakażenia i namnażania się wirusa SARS-CoV-2. Pacjenci z potwierdzonym zakażeniem COVID-19 mają z reguły mniej zróżnicowaną mikrobiotę w wymazie z nosa i gardła. Wydaje się, że różnorodność mikrobioty maleje wraz nasilaniem się choroby ¹. Zwiększony udział niektórych bakterii, na przykład takich patogenów bakteryjnych, jak Pseudomonas aeruginosa stwierdzono w mikrobiocie nosa pacjentów hospitalizowanych z powodu COVID-19 ². Świadczy to o tym, że zapalenie wywołane przez SARS-CoV-2 może pobudzać wzrost patogenów oportunistycznych w jamie nosowej, powodując nadkażenie. Wydaje się również, że istnieje związek między zróżnicowaniem mirobioty jamy ustnej a nasileniem objawów COVID-19. Wreszcie, oportunistyczne patogeny grzybicze Candida i Aspergillus oraz bakterie związane z niewłaściwą higieną jamy ustnej i paradontozą występują w dużej ilości u pacjentów zakażonych wirusem COVID-19 ³.

• Ciężki przebieg COVID-19 może spowodować zespół ostrej niewydolności oddechowej (ARDS) związany z rozległym zapaleniem w płucach (mikrobiota płuc), często wymagający długotrwałej wentylacji mechanicznej w warunkach szpitalnych. Wydaje się, że istnieje wyraźny związek między ciężkim zakażeniem COVID-19, wymagającym wentylacji mechanicznej a słabym zróżnicowaniem składu mikrobioty w porównaniu z próbkami ze zdrowych płuc ⁴. Co więcej, w próbkach pochodzących z płuc pacjentów poddawanych wentylacji mechanicznej często dominuje jeden rodzaj bakterii, zawierający potencjalne patogeny, na przykład Staphylococcus lub Enterococcus.

• W przewodzie l pokarmowym (mikrobiota jelitowa), COVID-19 jest związany z takimi objawami, jak biegunka i utrata apetytu. Nic więc dziwnego, że występuje przy tym dysbiota jelitowa. Warto zauważyć, że obserwuje się również zwiększony udział drobnoustrojów Candida i Aspergillus (oportunistyczne patogeny grzybicze) w mikrobiocie fekalnej pacjentów z COVID-19 ⁵ , a udział potencjalnie korzystnych bakterii, takich jak Faecalibacterium prausnitzii się zmniejsza ⁶.Niezwykle interesującym odkryciem było to, że skład mikrobioty jelitowej przy przyjęciu do szpitala może być prognozą długotrwałych powikłań COVID-19. Porównując wyniki przy przyjęciu do szpitala z uzyskanymi po 6 miesiącach trwania skutków COVID-19 stwierdzono, że w sumie 13 szczepów bakteryjnych, w tym Bifidobacterium longum wykazywało korelację ujemną z długotrwałymi skutkami COVID-19: oznacza to, że im więcej tych bakterii jest obecnych w jelitach, tym mniejsze ryzyko wystąpienia długotrwałych powikłań COVID-19, co wskazywałoby na przypuszczalną rolę ochraniającą tych gatunków w procesie zdrowienia po zakażeniu ⁶. Inne gatunki, takie jak Atopobium parvulum wykazywały dodatnią korelację z objawami: im więcej tych bakterii stwierdzono w jelitach, tym cięższy przebieg zakażenia. Różnice te stwarzają możliwości lepszego monitorowania i przewidywania długotrwałych objawów COVID-19.

Jaki jest związek między wirusem, odpornością a mikrobiotą?

I. S. & S. L.: Nie wiadomo jeszcze dokładnie, czy obserwowane zmiany mikrobioty są przyczyną, czy skutkiem choroby. Aby lepiej to zrozumieć, należy również wziąć pod uwagę układ immunologiczny. W zakażeniu wirusem SARS-CoV-2 konieczne jest wywołanie skutecznych reakcji odpornościowych, aby zwalczyć wirus i zapobiec ponownym zakażeniom.

Jeszcze przed zakażeniem wirusem COVID-19, mikrobiota rezydentna może pełnić funkcję ochronną poprzez trening układu odpornościowego, wzmacnianie bariery ochronnej ⁷ lub nawet przez bezpośrednie hamowanie przyczepności lub zakaźności wirusa​​​​​​​ ⁸. Przeciwnie, zaburzona mikrobiota jelitowa może zwiększać podatność na choroby wirusowe przez niszczenie bariery ochronnej śluzówki jelit, upośledzenie reakcji antywirusowych oraz nasilenie kolonizacji patogenów i zwiększenie ich przyczepności​​​​​​​ ⁹.

Czy zdrowa dieta lub probiotyki chronią przed wirusem, modulując mikrobiotę jelitową?

I. S. & S. L.: Jak można się domyślić, rozwikłanie zawiłych zależności między mikrobiotą a wirusem COVID-19 jest trudnym zadaniem, ponieważ skład naszej mikrobioty i funkcjonowanie układu odpornościowego zależą od wielu czynników (zdrowie, genetyka, styl życia). Ponieważ jednak dieta jest ważnym wyznacznikiem składu ludzkiej mikrobioty, zmiany dietetyczne wydają się obiecujące w walce z wirusem COVID-19. Na przykład badanie z wykorzystaniem smartfonów, które objęło ponad 30 000 przypadków COVID-19 w Wielkiej Brytanii i Stanach Zjednoczonych wskazuje, że spożywanie produktów roślinnych jest związane z mniejszym ryzykiem i lżejszym przebiegiem zakażenia COVID-19 ¹⁰. Sformułowano ciekawą teorię, że jedzenie dużych ilości fermentowanych warzyw, które mogą zawierać korzystne drobnoustroje, może być pomocne w łagodzeniu przebiegu zakażenia COVID-19​​​​​​​ ¹¹. Jest to prawdopodobna teza, biorąc pod uwagę, że modulacja mikrobioty jelitowej przez bakterie probiotyczne (sidenote: Probiotics Żywe drobnoustroje, które – podawane w odpowiednich ilościach – zapewniają korzyści zdrowotne organizmowi gospodarza. FAO/OMS, Joint Food and Agriculture Organization of the United Nations/ World Health Organization. Working Group. Report on drafting  guidelines for the evaluation of probiotics in food, 2002. Hill C, Guarner F, Reid G, et al. Expert consensus document. The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics consensus statement on the scope and appropriate use of the term probiotic. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2014;11(8):506-514. ) występujące często w żywności fermentowanej , działa zapobiegawczo i leczniczo w ostrych zakażeniach układu oddechowego, co zostało potwierdzone w badaniach klinicznych​​​​​​​ ¹².

W badaniu przeprowadzonym na niewielką skalę, w którym pacjentom zarażonym wirusem SARS-CoV-2 podawano doustnie probiotyczną mieszaninę bakterii, odnotowano zmniejszenie ryzyka niewydolności oddechowej, a biegunka ¹³ ustępowała szybciej. 

Podsumowując, Światowa Organizacja Zdrowia zaleca pacjentom zarażonym wirusem COVID-19, aby stosowali zdrową dietę z codziennym spożywaniem świeżej i nieprzetworzonej żywności oraz ograniczyli ilości soli i cukru w celu wspomagania zrównoważonej mikrobioty jelitowej i poprawy ogólnego stanu zdrowia organizmu. Jest to ogólna reguła prawdziwa dla każdego z nas w każdym czasie: gdyby tylko zdrowe jedzenie było takie łatwe!

Zobacz wywiad prof. Sarah Lebber:

^BMI-23.18