מחקר חדש מציע כי ביטוי מוגבר של ACE2 ו- TMPRSS2 בחלל האף מגדיל משמעותית את הסיכון לזיהום SARS-COV-2 עתידי, כאשר מינים מסוימים של מיקרוביומה באף משפיעים על ביטוי זה.
לִלמוֹד: המיקרוביומה של האף מווסתת את הסיכון לזיהום SARS-COV-2ו קרדיט תמונה: Shutterstock AI Generator / Shutterstock.com
לאחרונה ebiomedicine המחקר קובע את הפוטנציאל של מדידת פרוטאז 2 סרין טרנסממברני 2 (TMPRSS2) ורמות אנזים 2 (ACE2) הממרות על אנגיוטנסין (ACE2) בחלל האף כדי לחזות את הסיכון למחלת Coronavirus עתידית 2019 (COVID-19) והאם מיקרוביום האף המארח מווסת את הביטוי של פרוטנים אלה.
SARS-COV-2 ומיקרוביומה האף
תסמונת נשימה חריפה חמורה Coronavirus 2 (SARS-COV-2) לתאים מתווכת על ידי כריכה נגיפית לקולטן ACE2 באפיתל הנשימה, המלווה במחשוף של חלבון הדוקרן הנגיפי על ידי TMPRSS2.
חלל האף, שהוא לרוב האתר הראשון של חשיפה פתוגנית, מציג רמות גבוהות של ביטוי ACE2. חלל האף הוא גם ביתם של מיקרוביומה באף, המורכבת מסוגי מדינת קהילה באף (CSTS). כל CST מאופיין במין דומיננטי שונה, אשר עשוי לכלול Enterobacteriaceae, Moraxella, Staphylococcus epidermidis, מינים Corynebacterium, Staphylococcus aureus, וכן Dolosigranulum.
נכון להיום, לא ברור כיצד גורמים מסוימים במיקרוביומה באף משפיעים על רגישות המארח לזיהום SARS-COV-2. באופן דומה, מעט מחקרים בדקו את תפקיד הביטוי האף של ACE2 ו- TMPRSS2 בסיכון העתידי של COVID-19.
על המחקר
שני מחקרי בקרת מקרה רטרוספקטיבית נערכו בוושינגטון הבירה על ידי ניצול של 1,548 דגימות ספוגית באף שנאספו על ידי עצמם. ספוגיות באף נאספו מבדיקות מעקב מבוססות אוכלוסייה של מבוגרים שוכנים בקהילה.
המחקר הראשון לשליטת מקרה רטרוספקטיבית מחקר חתך עם 111 מקרים ו -343 בקרות ומחקר אורכי המורכב מ 97 מקרים ו 286 בקרות. נערך גם מחקר מיקרוביומה באף שנערך על 428 מקרים.
מקרים, שכללו אנשים שבדקו חיוביים עבור SARS-COV-2, הותאמו לבקרות על סמך תאריך ובגיל הבדיקה. דגימות של זיהום מראש נותחו ותגובת שרשרת פולימראז איכותית של שעתוק (RT-QPCR) שימשה להערכת ביטוי ACE2/TMPRSS2 האף.
המיקרוביומה של האף התאפיינה באמצעות חומצה ריבוזומלית ריבוזומלית ריבוזומלית (rRNA) מבוססי QPCR ורצף. מודלים ללימוד מכונות וניתוח רגרסיה שימשו גם כדי לקבוע אם ביטוי TMPRSS2 ו- ACE2 בחלל האף יכול לחזות את COVID-19.
ממצאי לימוד
הבדיקה מיד לפני מבחן SARS-COV-2 החיובי (t-1) התרחש בממוצע 12 ימים לפני מבחן SARS-COV-2 החיובי (t0). רמות ACE2 ו- TMPRSS2 באף בין המקרים ב- T-1 היו גבוהים יותר מבקרות.
שלושה אזורים זוהו על סמך ערכי Crossing Point (CP) שניבאו זיהום SARS-COV-2 עתידי. האזור הנמוך לא הציג ביטוי ACE2 או TMPRSS2, ואילו ACE2 לא התגלה וערכי CP של TMPRSS2 היו מעל 32 באזור הבינוני. אזורים גבוהים הציגו ביטוי ACE2 או ערכי CP של TMPRSS2 של 32 או פחות.
בהשוואה לביקורת, רמות האף הגבוהות של ACE2 ו- TMPRSS2 היו קשורות לסיכון מוגבר פי 3.6 לזיהום SARS-COV-2. גברים גם היו בעלי סיכוי גבוה יותר להפגין ביטוי רב יותר ACE2 ו- TMPRSS2 מאשר נקבות.
במחקר האורך בהתחשב בחמש נקודות זמן (t-5 to t-1), מקרים ביטאו דפוסי ACE2/TMPRSS2 אורך אורך מובהק לפני זיהום נגיפי. המקרים היו בעלי סיכוי גבוה יותר לעבור בין קטגוריות ביטוי, מציגים קטגוריות ביטוי גבוהות בהתמדה על פני נקודות זמן שונות, ויש להם ביטוי ACE2/TMPRSS2 לא יציב.
במחקר המיקרוביומה באף שנערך על 428 פרטים, 27% היו שייכים לקטגוריה הגבוהה, 51% בינוני ו -22% נמוכים. CST באף חדש שנשלט על ידי Heamophilus influenzae זוהה, בזמן Enterobacteriaceae-CST שנשלט נעדר.
Corynebacterium-CST בהתחנה היה המין הנפוץ ביותר, יחד עם Cutibacterium-, Staphylococcus epidermidis-, Dolosigranulum-ו ש. אוורוס-CST של CST. ה- CSTs הכי פחות נפוצים היו ח. שפעת-CST של CST ו- Moraxella catarrhalis/nonliquefaciens-CST של CST. CSTs לא היו שונים באופן משמעותי בין קטגוריות הביטוי באף.
ד. פיגרום, M. Catarrhalis/Nonliquefaciens, H. influenzae, וכן ש. אוורוס השפיע באופן משמעותי על ביטוי גנים ACE2/TMPRSS2.
שפע מוחלט גבוה של ד. פיגרום היה קשור לביטוי נמוך יותר של ACE2/TMPRSS2. ההשפעה המועילה של ד. פיגרום ככל הנראה מונע על ידי השפע המוחלט שלו, ולא על ידי השפע היחסי שלו עם חיידקים אחרים.
באופן יחסי, השפע של M. Catarrhalis/Nonliquefaciens, H. influenzae, וכן ש. אוורוס היה קשור לסיכון מוגבר לזיהום SARS-COV-2.
מסקנות
מבוגרים עם רמות הביטוי הגבוהות יותר של ACE2 ו- TMPRSS2 באף היו בעלי סיכוי גבוה יותר להידבק בזיהום ב- SARS-COV-2 בעתיד הקרוב. יש צורך במחקרים עתידיים כדי לחקור את הקשר בין זיהום SARS-COV-2 לבין המיקרוביומה של האף כדי לתכנן אסטרטגיות חדשות למניעה או טיפול ב- COVID-19.
