عفونت همزمان پاتوژن ها و میکروبیوم از نمونه های مثبت و منفی SARS-CoV-2


در مطالعه اخیر منتشر شده در PLOS ONEمحققان عفونت‌های همزمان در بیماران مبتلا به سندرم حاد تنفسی کرونا 2 (SARS-CoV-2) را ارزیابی کردند. علاوه بر این، آنها تفاوت‌های پروفایل میکروبی نمونه‌های SARS-CoV-2 مثبت و SARS-CoV-2 منفی را بررسی کردند.

مطالعه: ارزیابی پاتوژن‌های در گردش و میکروبیوم از عفونت‌های COVID-19.  اعتبار تصویر: Kateryna Kon/Shutterstock
مطالعه: ارزیابی پاتوژن‌های در گردش و میکروبیوم از عفونت‌های COVID-19. اعتبار تصویر: Kateryna Kon/Shutterstock

زمینه

بیماری کروناویروس 2019 (COVID-19) در دو سال گذشته سلامت و زندگی مردم را در سطح جهان از بین برده است. در طی چند ماه پس از ظهور، مطالعات همچنین عفونت(های) همزمان با سایر پاتوژن‌های میکروبی، از جمله باکتری‌ها، ویروس‌ها و قارچ‌ها را گزارش کردند.

یک متاآنالیز 118 مطالعه منتشر شده را بین سال‌های 2019 تا 2021 بررسی کرد تا نشان دهد که 19 درصد از بیماران COVID-19 از عفونت‌های همزمان رنج می‌برند. عفونت(های) همزمان باکتریایی با شدیدترین پیامدها، از جمله مرگ همراه بود.

این مطالعات عمدتاً از روش‌های واکنش زنجیره‌ای ترانس کریپتاز-پلیمراز معکوس در زمان واقعی (RT-PCR) برای شناسایی پاتوژن‌های هم‌عفونی کننده استفاده کردند. با توجه به حساسیت محدود سنجش‌های PCR، تشخیص عفونت‌های همزمان محدود به اهداف شناخته شده یا مشکوک باقی ماند.

در مورد مطالعه

در مطالعه حاضر، محققان نمونه‌های بالینی ارسال شده به وزارت بهداشت عمومی کالیفرنیا (CDPH) را برای آزمایش‌های تشخیصی SARS-CoV-2 بین فوریه 2020 و ژوئیه 2020 برای حضور عوامل بیماری‌زا و غیر ویروسی، باکتریایی و قارچی تجزیه و تحلیل کردند. – عوامل بیماری زا

مجموعه نمونه شامل 203 نمونه سواب نازوفارنکس (NP) و حلق دهان (OP) بود که 101 و 102 نمونه به ترتیب SARS-CoV-2 مثبت و SARS-CoV-2 منفی بودند. همچنین، محققان بسیاری از این نمونه‌ها را پس از دستور «Shelter-in-Place» در سراسر ایالت جمع‌آوری کردند که باعث کاهش گردش پاتوژن‌های ویروسی تنفسی پس از مارس 2020 شد.

این تیم از نسخه هفت (v7) آرایه تشخیص میکروبی لاورنس لیورمور (LLMDA)، یک پلت فرم تشخیص میکروبی با طیف وسیع، برای تجزیه و تحلیل نمونه‌های جمع‌آوری‌شده استفاده کرد. این پلت فرم به سرعت تا 96 نمونه بالینی را به طور همزمان پردازش کرد. این می تواند بیش از 12000 گونه میکروبی را از طریق کاوشگرهای اسید دئوکسی ریبونوکلئیک (DNA) خود، از جمله 4219 گونه ویروسی، 5367 باکتری و 265 گونه قارچی شناسایی کند. علاوه بر این، می تواند 117 تک یاخته و 293 آرکی باکتری را شناسایی کند.

این تیم تجزیه و تحلیل توالی اسید ریبونوکلئیک ریبوزومی 16S (rRNA) را برای ارزیابی میکروبیوم نمونه‌های مورد مطالعه انجام داد. در نهایت آنها بیوانفورماتیک و آنالیزهای آماری را برای ارزیابی پروفایل میکروبی این نمونه ها انجام دادند.

یافته های مطالعه

LLMDA SARS-CoV-2 را در همه نمونه‌هایی با مقادیر آستانه چرخه ≥34، یعنی 92/101 (91%) از نمونه‌های SARS-CoV-2 RT-PCR مثبت شناسایی کرد. پنج فراوان ترین باکتری شناسایی شده توسط LLDMA در نمونه های مثبت و منفی SARS-CoV-2 بودند. استرپتوکوک پیوژنز، استرپتوکوک آگالاکتیه، Prevotella intermedia، استرپتوکوک پنومونیه، و مایکوپلاسما تستودینیس.

همچنین، شناسایی شد هموفیلوس آنفولانزا در هشت مورد از 101 نمونه SARS-CoV-2 مثبت. یک متاآنالیز توسط لنزبری و همکاران. مشخص شد که شایع‌ترین عفونت‌های همزمان باکتریایی ناشی از آن است سودوموناس آئروژینوزا، پنومونی مایکوپلاسما، و هموفیلوس آنفولانزا. علاوه بر این، آنها ویروس سنسیشیال تنفسی (RSV) و آنفولانزای A را به عنوان شایع‌ترین ویروس‌های آلوده کننده همزمان شناسایی کردند. آنها 30 مطالعه را بررسی کردند که شامل 3834 بیمار بود که بین ژانویه و آوریل 2020 منتشر شد.

LLMDA RSV یا آنفولانزای A را از نمونه‌های SARS-CoV-2 مثبت شناسایی نکرد، احتمالاً به این دلیل که گردش خون آنها کاهش یافته است که سیاست‌های پوشش اجباری پس از تصویب دولت تصویب شده است. با این حال، آنها متاپنوموویروس انسانی را در شش نمونه منفی SARS-CoV-2 که در مارس/آوریل 2020 جمع آوری شده بودند، پیدا کردند.

به طور کلی، LLMDA ویروس ها و باکتری ها را در 125 نمونه از 203 نمونه شناسایی کرد. یا 78 نمونه باقیمانده دارای DNA میکروبی یا ویروسی کافی نبودند، یا غلظت ویروسی و باکتریایی در این نمونه ها کمتر از حد تشخیص LLMDA بود. ارزیابی‌های قبلی نسخه‌های دیگر LLMDA نشان داده‌اند که نمونه‌های سواب بینی/گلو نسبت به نمونه‌های NP برای استخراج اسید نوکلئیک پایین‌دست کارآمدتر هستند.

Firmicutes، Proteobacteria، Actinobacteria، Bacteroidetes، و Fusobacteria شامل 98 درصد از توالی های شناسایی شده توسط تجزیه و تحلیل توالی 16S rRNA بودند. تجزیه و تحلیل 16S rRNA برای انواع توالی آمپلیکون (ASVs) نشان داد که مشخصات میکروبی بینی بسیار فردی است. در حالی که ASVهای موجود در Moraxellaceae و Corynebacteriaceae در نمونه‌های مثبت SARS-CoV-2 شیوع بالاتری داشتند، آنهایی که در Pasturellaceae و Streptococcaceae بودند فراوانی کمتری داشتند.

مطالعات قبلی نتایج متضادی در مورد تغییرات میکروبیوم بینی و دهان پس از COVID-19 به دست آورده است. به عنوان مثال، یک مطالعه اخیر نشان داد که تفاوت های بین فردی باعث ایجاد تغییرات در میکروبیوم نواحی بینی و دهان بر اساس توالی 16S rRNA می شود، نه COVID-19. مطالعه دیگری کاهش آشکار در تنوع میکروبیوم نازوفارنکس در بیماران COVID-19 را نشان داد. به طور کلی، داده های ناکافی مبنی بر اینکه عفونت SARS-CoV-2 بر تنوع کلی میکروبیوم بینی و دهان تأثیر می گذارد، وجود ندارد.

نتیجه گیری

به طور خلاصه، محققان یک یا چند ویروس یا باکتری را در 62 درصد از نمونه‌های بالینی مورد بررسی در مطالعه حاضر شناسایی کردند. S. pyogenes و S. pneumoniae به عنوان فراوان‌ترین گونه‌های باکتریایی هم‌عفونی کننده در بیماران COVID-19 شناسایی شده است. به دلیل کمبود داده های بالینی، محققان نتوانستند علائم بالینی COVID-19 را با عفونت های همزمان مرتبط کنند. با این حال، آنها تفاوت معنی داری در تعداد پاتوژن های میکروبی شناسایی شده از SARS-CoV-2 مثبت در مقابل نمونه های منفی مشاهده نکردند.

برای تعیین اینکه کدام جمعیت در میکروبیوم بینی می تواند با پیشرفت و شدت کووید-19 مرتبط باشد، نیاز فوری به مطالعات طولی بیشتر با گروه هایی با داده های بالینی مشخص وجود دارد.



منبع