МІКРОБІОМ КИШЕЧНИКА МОЖЕ ВПЛИВАТИ НА ВАЖКІСТЬ ПЕРЕБІГУ COVID-19

Вікторія Валеріївна Родінкова

Професорка Вінницького національного медичного університету, докторка біологічних наук

Науковий редактор Вікторія Родінкова

Практика пандемії довела, що ризик важкої інфекції COVID-19 найчастіше зустрічається у людей із високим артеріальним тиском, діабетом і ожирінням. Це захворювання, які пов'язані зі змінами у складі мікробіома кишечника – бактерій, вірусів і грибів. Відтак постає питання про те, чи залежить важкість перебігу COVID-19 від стану мікробіому людини.

Отже, COVID-19 – це відносно нове захворювання, яке викликається дуже заразним вірусом SARS-CoV-2. І вірус цей доволі часто мутує, щоразу підносячи людству сюрпризи у вигляді нових штамів.

Втім, у багатьох інфікованих людей вірус не викликає серйозних симптомів. І завдяки численним дослідженням хворих з COVID-19 лікарі визначили характеристики, які з більшою ймовірністю пов'язані з легкими або важкими формами захворювання.

Хто схильний до серйозного перебігу COVID-19?

У дітей та молодих людей менша ймовірність розвитку симптомів COVID-19, хоча інфекція легко виникає у молодих людей із високим вірусним навантаженням у дихальних шляхах. Це дозволяє припустити, що вони, безумовно, можуть заражати інших. Навпаки, люди старшого віку і люди з хронічними захворюваннями піддаються високому ризику, і дуже ймовірно, що у них розвинеться симптоматично важке захворювання.

Якщо ми уявимо важкість захворювання у вигляді шкали, то з’ясується, що на одному її кінці з легким перебігом знаходяться діти, а люди похилого віку і пацієнти з хронічними захворюваннями – на іншому.

Які стани пов'язані з тяжкою формою COVID-19?

Інформація, зібрана дослідниками з багатьох країн, вказує на схожі характеристики та стани здоров'я, які частіше спостерігаються у пацієнтів з важким перебігом захворювання. До них відносяться літній вік, високий артеріальний тиск, діабет та ожиріння.

Сила цих зв'язків ще помітніша серед молодих людей, оскільки молодші пацієнти з ожирінням і діабетом більш схильні до важкого перебігу захворювання.

Ожиріння було пов'язане зі збільшенням кількості госпіталізацій та важким перебігом захворювання серед громадян США. Аналогічні результати були надані дослідниками зі Сполученого Королівства. У Великій Британії у пацієнтів з ожирінням ймовірність розвитку важкого захворювання була вдвічі вищою.

Чи означають ці результати, що механізми, які лежать в основі розвитку гіпертензії, діабету та ожиріння, можуть допомогти пояснити, чому ці захворювання призводять до важкого перебігу COVID-19? Перш ніж відповісти на це питання, розгляньмо клітинні та молекулярні механізми, які, як відомо, беруть участь у захворюванні на COVID-19.

Як організм бореться із COVID-19- інфекцією?

Коли вірус потрапляє в організм, він переважно проникає у дихальні шляхи та шлунково-кишковий тракт. Там вірус зв'язується зі специфічними рецепторами, присутніми на поверхні епітеліальних клітин, щоб проникнути в них. Розмноження вірусів у клітинах призводить до їх пошкодження та загибелі. Це веде до вивільнення певних сигнальних молекул, які активують місцевий імунітет.

Після чого у місце, пошкоджене вірусом, прямує армія імунних клітин, щоб ініціювати противірусну відповідь. Деякі з цих клітин спеціалізуються на виявленні та ідентифікації вірусу, тоді як інші проводять специфічну імунну атаку. Імунна відповідь призводить до вивільнення цитокінів, хемокінів та антитіл, які у багатьох випадках можуть перемогти вірус. Відтак, пацієнт одужує.

Але іноді імунна система перебуває у небезпечному стані підвищеної готовності та реагує надто гостро. У цьому випадку імунні клітини викликають особливо сильну запальну відповідь. І вона, у свою чергу, виходить за рамки захисту, необхідного для знищення вірусу. Ця надсильна атака вивільняє цитокіни та хемокіни у великій кількості по всьому тілу, що призводить до цитокінового шторму. Він спричиняє широко поширене запалення та пошкодження тканин у пацієнтів із відповідно важкою формою COVID-19.

Одна з причин аномальної, надмірно реактивної імунної відповіді, знаходиться у шлунково-кишковому тракті. Між імунною системою і трильйонами безпечних бактерій, що живуть в організмі, постійно відбуваються мільйони взаємодій. Ці взаємодії навчають імунну систему тому, як функціонувати, і що важливо, як не надмірно реагувати на інфекційні чинники. Чи можуть ці факти допомогти пояснити, чому деякі люди мають вищу ймовірність розвитку неконтрольованого запалення при зараженні COVID-19?

Трильйони мікроорганізмів, які називають ваш шлунково-кишковий тракт своєю домівкою

Мікробіом кишечника – це спільнота мікроорганізмів, що мешкають у шлунково-кишковому тракті. В основному – у товстому кишечнику. Мікробіом містить бактерії, гриби (дріжджі), віруси та найпростіші, які сприяють підтримці збалансованої екосистеми та здоров'я людини. Ці мікроби разом виконують безліч корисних функцій, зокрема "тренують" імунну систему.

Вивчаючи мікробіом, вчені визначають склад та функції цієї екосистеми. Останні є важливими характеристиками, пов'язаними зі здоров'ям людини. У певних умовах баланс складу та функції мікробіома кишечника порушується, що призводить до його дисбіозу.

У дослідженнях на тваринах і людях, наразі, накопичилися дані про те, що дисбіоз кишкового мікробіома відіграє причинну роль у порушенні регуляції метаболізму. І таке порушення проявляється у вигляді діабету та ожиріння – факторів ризику важкого перебігу захворювання на COVID-19.

Чи впливає мікробіом кишечника на перебіг важкої форми COVID-19?

Мікробіом кишечника регулює захист господаря від вірусних інфекцій, включаючи респіраторні віруси, такі як вірус грипу. Це відбувається за рахунок активації імунних противірусних механізмів та запобігання надмірному запаленню.

Різні види кишкового мікробіома мають прозапальні або протизапальні властивості і грають різні ролі в регулюванні роботи імунної системи. У контексті COVID-19 недавнє дослідження показало, що кількість певних мікроорганізмів мікробіома кишечника та імунних маркерів підвищується при важкому перебігу захворювання. Зв'язок цих кишкових бактерій з імунними маркерами був навіть вищим, ніж зв'язок віку та ожиріння.

Потрібна подальша робота, щоб підтвердити, що прозапальні види мікробів можуть сприяти імунним відповідям, які підвищують ймовірність важкого перебігу COVID-19. Але, виходячи з того, що ми знаємо про мікробіом, це, безумовно, можливо. Це також може означати, що корисні види кишкового мікробіома, які сприяють послабленню запалення, можуть запобігати або усувати імунні порушення, що призводять до важкої форми COVID-19.

Можливість лікування та профілактики ковіду пробіотиками

Дослідницька спільнота дуже багато працює над розробкою та тестуванням нових безпечних та ефективних вакцин та засобів лікування проти COVID-19. Використання потенціалу мікробіома кишечника – ще один напрямок, який дозволить визначити потенційно безпечні та доступні пробіотики для профілактики та лікування ковіду. Це не єдиний випадок у контексті вірусних респіраторних захворювань: відомо, що пробіотики та пребіотики можуть впливати на імунну відповідь на вакцину від грипу та здатні покращити результати перебігу грипоподібних захворювань.

Отже, щоб зайвий раз не інфікуватися, вакцинуйтеся, підтримуйте баланс свого мікробіому і ведіть здоровий спосіб життя.

Джерело:

1. https://theconversation.com/gut-reaction-how-the-gut-microbiome-may-influence-the-severity-of-covid-19-139094