Tudástár

A mikrobiom összetételének elemzése alkalmas lehet a COVID-19 megbetegedés súlyosságának előrejelzésére

A mikrobiomunk sok szálon összefonódik egészségünkkel. Ha kellően sokszínű és megfelelő összetételű, akkor baktériumaink a szervezetünkkel kiegyensúlyozott kapcsolatban, szimbiózisban élnek, sőt még védelmet is nyújtanak azáltal, hogy a tápanyagokért versengenek patogén mikroorganizmusokkal, illetve stimulálják immunrendszerünk.


Noha még közel sincs teljes körűen feltárva, mire és hogyan képes a mikrobiom, azt biztosan tudjuk, hogy a hatása jelentős, mivel arról már nagyon sok információ rendelkezésre áll, hogy a kóros összetételű mikrobiom milyen patológiás folyamatokat indít be. Egyre több betegség és tünetcsoport esetén írnak le olyan mikrobiom eltéréseket, amelyek alkalmasak lehetnek patológiás folyamatok előrejelzésére. Ilyen mikrobiom eltérés lehet akár egyes baktériumok jelenléte/hiánya, egymáshoz viszonyított arányuk változása, vagy akár az egész ökoszisztéma összetételét jellemző mutatók változása. Ezt a szemléletet alkalmazták egy közelmúltban publikált kutatás szerzői a COVID-19 fertőzéssel kapcsolatban.

Egy peer-review (kollegiális lektorálás*) folyamatán még át nem esett cikk, a medRχve-on (www.medrxiv.org) arról számol be, hogy a COVID-19 fertőzés lefolyásának prediktálása terén a száj és bél mikrobiom összetételén alapuló előrejelzés pontosabb, mint pusztán a klinikai kockázati tényezőket számba vevő metódus. Ezen túlmenően, a mikrobiomot és klinikai tényezőket együtt értékelve minden eddiginél pontosabb, a COVID-19 fertőzés lefolyásának súlyosságát 96%-os pontossággal előre jelző modellt tudtak készíteni.

Az első modell amit készítettek, azt hivatott vizsgálni, mely klinikai tényezők együttese a legpontosabb a covid-fertőzéssel összefüggő halálozás előrejelzésében. Ebben a modellben 68 klinikai változót és a covid-fertőzés súlyosságát vizsgálták együttesen. A covid-19 fertőzés súlyosságát az alapján határozták meg, hogy a betegnek mennyi oxigén hozzáadásra volt szüksége a vizsgálatkor. Az alkotott modell a rizikótényezők kombinálásával 89% pontossággal tudta előre jelezni a betegség halálos kimenetelét. Az alkalmazott paraméterek közül az oxigén hozzadás alapján megállapított súlyosság volt a legerősebb prediktív tényező. 

A kutatók ezt követően megvizsgálták, milyen mértékben lehet a betegség lefolyását előre jelezni a száj és bél mikrobiom mintázat vizsgálatával. Az elgondolás hátterében az állt, hogy korábbi kutatások a tüdő vírusos gyulladásai, így a COVID-19 fertőzés esetén is a mikrobiom jelentős változásáról számoltak be. A jelen kutatásban több modellt alkottak, amelyekben a klinikai paramétereket, a száj és a bél mikrobiom összetételét önmagukban, illetve ezeket a tényezőket egymással kombinálva vizsgálták, és számoltak prediktív értéket.

Az a modell, amikor csak a  klinikai paraméterek kombinációjával számoltak, 75,55%-ban tudta előre jelezni a COVID-19 fertőzés súlyosságát. (A klinikai paraméterek között olyan tényezők szerepeltek, mint koronária-betegség, elhízás, hiperkoleszterinémia, asztma, stb.)  A száj mikrobiom mintázaton alapuló előrejelzés 83,79% pontosságú volt, míg a széklet mikrobiomon alapuló modell 92,05% pontosságot adott. A legnagyobb prediktív értéket a száj és bél mikrobiom illetve a klinikai paraméterek együttes kombinálásával lehetett nyerni, mely 96,36% volt.  

A mikrobiom jelentőségének további feltárása céljából kutatók a pontos baktérium összetételt is megvizsgálták, és azt találták, hogy a betegség lefolyásának súlyosságát legjobban két baktérium mutatja, a bélflóra esetén az Enterococcus faecalis, míg a szájban a Porphyromonas endodontalis. Ezek a baktériumok a covid-fertőzés mérsékeltebb lefolyása esetén alacsonyabb, a súlyos kimenetelű esetekben magasabb arányban voltak jelen. Tekintve, hogy az Enterococcus faecalis székletből kitenyészthető, a cikk szerzői felvetették ennek a vizsgálatnak esetleges alkalmazását a covid-fertőzés lefolyásának gyors és olcsó predikciós eszközeként. 

Korábban több kutatásban is foglalkoztak a mikrobiom szerepével a COVID-19 fertőzéssel összefüggésben, így egyre több információ segít körvonalazni a mikrobiom szerepét a megbetegedésre és annak lefolyására. A cikknek még át kell esnie a peer review folyamatán, és fontos, hogy újabb adatok támasszák alá az eredményeket, de amennyiben megerősítésre kerül az itt leírt predikciós hatékonyság, a jövőben egy fontos diagnosztikai eszközzel válhatunk gazdagabbá a COVID-19 elleni küzdelemben. Mindemellett, ha a befolyásoló hatás mögött álló mechanizmusokról is több tudás áll majd rendelkezésre, ez a tudás más betegségek lefolyásának előrejelzésében is segítségünkre lehet majd.

*Kollegiális lektorálás: A tudományos cikk tartalmához hozzáértő szakemberek általi ellenőrzés, bírálat. Azt hivatott biztosítani, hogy tudományos, szakmai és formai követelményeknek megfelelő tartalmak kerüljenek csak publikálásra. 

Forrás: Peer-rewievt megelőzően:
Ward, Doyle V., et al. "THE INTESTINAL AND ORAL MICROBIOMES ARE ROBUST PREDICTORS OF COVID-19 SEVERITY THE MAIN PREDICTOR OF COVID-19-RELATED FATALITY." medRxiv (2021).

https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2021.01.05.20249061v1



nkfi alapból megvalósuló projekt