Search
Study: High burden of viruses and bacterial pathobionts drives heightened nasal innate immunity in children. Image Credit: Pixel-Shot / Shutterstock

זיהומים ופתוביונטים תכופים מגבירים את חסינות האף של ילדים, כך עולה ממחקר

מחקר שפורסם לאחרונה ב- כתב עת לרפואה ניסיונית הראה כי אינטראקציות דינמיות ותכופות של מארח-פתוגן מפעילות חסינות מולדת באף בילדים.

מחקרים דיווחו על הפעלה מוגברת של מערכת החיסון המולדת של האף בילדים בהשוואה למבוגרים עם או בלי זיהום בנגיף קורונה 2 (SARS-CoV-2) בתסמונת נשימתית חריפה. עם זאת, המניעים הביולוגיים של חסינות מוגברת זו אצל ילדים אינם ידועים. דיווחים על נתונים טרום-מגיפה מצביעים על כך שלילדים יש שיעור גבוה יותר של קולוניזציה עם פתוביונים בדרכי הנשימה וזיהומים תכופים יותר עם וירוסים מאשר למבוגרים.

דיווחים מצביעים על כך שאפילו קולוניזציה של פאתוביונט או זיהומים ויראליים אסימפטומטיים יכולים לעורר תגובה רירית המארח. משמעות הדבר עשויה להיות שפתוביונט חיידקי גבוה יותר או עומס נגיפי עשוי להוביל את חסינות האף המוגברת באוכלוסיות ילדים. אם יוכח כנכון, נוכחות/עומס של פתוביונטים בדגימה יכולה לחזות אימונוטיפים של האף בילדים.

מחקר: עומס גבוה של וירוסים ופתוביונטים חיידקיים מניע את חסינות האף המולדת מוגברת אצל ילדים. קרדיט תמונה: Pixel-Shot / Shutterstock

המחקר והממצאים

במחקר הנוכחי, החוקרים חשפו את דפוסי ההפעלה המובהקים של חסינות מולדת באף בילדים, המנובאים על ידי העומס וסוגי החיידקים בלוע האף. הם אספו דגימות ספוגיות של אף-לוע (NP) מאנשים בני 22≤ בין ה-3 ביוני ל-2 ביולי 2021, תקופה עם מעט מקרים יחסית של COVID-19 בילדים, ובינואר 2022, במהלך עליית ה-Omicron, עם השיעור הגבוה ביותר של זיהומים בילדים. בארצות הברית (ארה"ב).

דגימות נאספו מילדים אסימפטומטיים שנבדקו לניתוח אלקטיבי ומאלו שהגיעו למיון עם תסמינים נשימתיים או סיבות אחרות. בסך הכל, 176 דגימות הושגו ב-2021 ו-291 ב-2022. וירוסים שאינם SARS-CoV-2 זוהו ב-10 דגימות ב-2021 ו-5 ב-2022.

אף אחת מהדגימות של 2021 לא נבדקה חיובית ל-SARS-CoV-2, בעוד ש-65 דגימות משנת 2022 היו SARS-CoV-2+. ב-SARS-CoV-2+ בקבוצה, 16 היו א-סימפטומטיים, 15 אושפזו ו-34 היו חולי חוץ. בנוסף, ספוגיות NP שיוריות נבדקו עבור 16 וירוסים נשימתיים באמצעות בדיקות שרשרת פולימראז כמותיות (qPCR). זה גילה כי השכיחות של וירוסים בדרכי הנשימה הייתה גבוהה בהרבה מאשר בבדיקות קליניות.

Rhinovirus (RV) היה דומיננטי ב-2021 ו-SARS-CoV-2 ב-2022, אם כי דגימות רבות גם נבדקו חיוביות למספר וירוסים עונתיים. שיעור החיוביות הנגיפית עמד על 38.6% בשנת 2021 ו-36.4% בשנת 2022. לאחר מכן, בוצעו בדיקות qPCR לשלושה פתוביונטים חיידקיים נפוצים בדרכי הנשימה העליונות. כל הפאתוביונטים החיידקיים (המופילוס שפעת, Moraxella catarrhalis, ו Streptococcus pneumoniae) זוהו.

פאתוביונטים ווירוסים חיידקיים היו נפוצים בילדים מתחת לגיל חמש. בסך הכל, 44.3% ו-53.3% מהדגימות בשנים 2021 ו-2022 היו חיוביות עבור חיידקים, וירוסים או שניהם, וההערכות המקבילות עבור בני פחות מ-5 היו 66.2% ו-78.7%, בהתאמה. למרות שהיו יותר נבדקים סימפטומטיים בקבוצת גיל זו, העשרה נגיפית וחיידקית ניכרה בילדים אסימפטומטיים.

חוץ מזה, העומס הנגיפי היה גבוה יותר באופן משמעותי בדגימות חיוביות ל-pathobiont לחיידקים; כמו כן, עומס הפתוביונט היה גבוה משמעותית בדגימות חיוביות לווירוסים. לאחר מכן, מבחני אימונו העריכו את ההפעלה של תגובת האינטרפרון הרירית על ידי מדידת CXC motif chemokine ligand 10 (CXCL10) בכל הדגימות. ריכוזי CXCL10 בקורלציה עם עומס ויראלי. CXCL10 ועומס ויראלי היו בסבירות נמוכה יותר לעלות באלה ללא תסמינים נשימתיים.

רמות CXCL10 לא היו בקורלציה עם הגיל או עומס הפתוביונט. ניסויים נוספים הראו כי זיהומים משותפים עם וירוסים אחרים בדרכי הנשימה עוררו תגובה רירית חזקה יותר. בנוסף, הצוות חקר האם נוכחותם של פתוביונטים חיידקיים קשורה לשינויים בהפעלת חסינות רירית האף. יותר מ-3,800 גנים בעלי ביטוי דיפרנציאלי (DEG) זוהו בין דגימות RV חיוביות ל-pathobiont-high ו-low.

הפעלה והגירה של גרנולוציטים/נויטרופילים, תגובות חיסוניות לפטריות/חיידקים, ומסלולי ייצור ציטוקינים ממשפחת אינטרלוקין-1 (IL-1) של גורם נמק גידולי (Tumor necrosis factor) הווסרו בדגימות גבוהות ל-RV חיוביות ל-Pathobiont. לעומת זאת, הרכבה ותנועה של cilium הועשרו בדגימות RV-positive pathobiont-low. IL-1α, IL-1β ו-TNF היו בין 10 הדרגות המובילות ברמת החלבון.

לאחר מכן, הצוות בחן מתאמים בין רמות חלבון TNF, IL-1β ו-CXCL10 לבין גורמים חיידקיים בילדים מתחת לגיל חמש. העשרת CXCL10 בדגימות חיוביות לנגיף הייתה בלתי תלויה במצב הפתוביונט. נוכחותם של פאתוביונטים בלבד לא הייתה קשורה לעלייה ב-CXCL10. TNF ו-IL-1β הופיעו בדגימות חיוביות לנגיפים או לפתוביונטים והיו קשורים מאוד לתגובה רירית לפתוביונטים.

מסקנות

יחד, הממצאים חשפו קשר בין נוכחות/שפע הנגיף לבין הפעלת תגובת האינטרפרון הרירית. באופן דומה, עומס פתוביונט חיידקי היה קשור גם כן להפעלה של תגובות פרו-דלקתיות. המחקר לא הצליח להסביר כיצד אימונוטיפים של האף השפיעו על תוצאות/סימפטומים של המחלה, שכן רוב האנשים טופלו כמטופלים חוץ ולא סבלו ממחלות קשות. לכן, מחקרים עתידיים צריכים להעריך כיצד פנוטיפים של האף בעת זיהום/אבחון יכולים להשפיע על החומרה הקלינית ועל התוצאות.

דילוג לתוכן