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Resumen Aunque las poblaciones microbianas en el microbioma intestinal están asociadas con la gravedad de la COVID-19, no se ha establecido un impacto causal en la salud del paciente. Aquí proporcionamos evidencia de que la disbiosis del microbioma intestinal está asociada con la translocación de bacterias a la sangre durante la COVID-19, lo que provoca infecciones secundarias potencialmente mortales. Primero demostramos que la infección por SARS-CoV-2 induce disbiosis del microbioma intestinal en ratones, lo que se correlacionó con alteraciones en las células de Paneth y las células caliciformes, y marcadores de permeabilidad de la barrera. Las muestras recolectadas de 96 pacientes con COVID-19 en dos sitios clínicos diferentes también revelaron una disbiosis sustancial del microbioma intestinal, incluidas las floraciones de géneros bacterianos patógenos oportunistas que se sabe que incluyen especies resistentes a los antimicrobianos. El análisis de los resultados de los cultivos de sangre para detectar infecciones microbianas secundarias del torrente sanguíneo con datos de microbiomas emparejados indica que las bacterias pueden trasladarse desde el intestino a la circulación sistémica de los pacientes con COVID-19. Estos resultados son consistentes con un papel directo de la disbiosis del microbioma intestinal en permitir infecciones secundarias peligrosas durante COVID-19. |
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La infección con el virus pandémico, SARS-CoV-2, puede reducir la cantidad de especies bacterianas en el intestino de un paciente, y la menor diversidad crea espacio para que prosperen los microbios peligrosos, encuentra un nuevo estudio.
El estudio se basa en la comprensión de que el uso generalizado de antibióticos para combatir infecciones con bacterias que causan enfermedades en las últimas décadas, al eliminar las especies más vulnerables a los medicamentos disponibles, ha dejado en su lugar a más especies resistentes a los antibióticos. Además, las interrupciones en las proporciones de bacterias intestinales se han relacionado previamente con una COVID-19 más grave.
Sin embargo, dicen los investigadores, no estaba claro hasta ahora qué fue primero, si la infección por coronavirus interrumpió el microbioma intestinal o un intestino ya debilitado que hizo que el cuerpo fuera más vulnerable al virus. El nuevo estudio parece favorecer la explicación anterior. La nueva investigación también reveló que las especies resistentes a los antibióticos pueden escapar al torrente sanguíneo, poniendo a los pacientes en mayor riesgo de infecciones secundarias potencialmente mortales.
Dirigida por investigadores de la Escuela de Medicina Grossman de la NYU, la investigación involucró a 96 hombres y mujeres hospitalizados con COVID-19 en 2020 en la ciudad de Nueva York y en New Haven, Conn. Los resultados mostraron que la mayoría de los pacientes tenían una baja diversidad de microbiomas intestinales, con un cuarto dominado por un solo tipo de bacteria. Al mismo tiempo, aumentaron las poblaciones de varios microbios que se sabe que incluyen especies resistentes a los antibióticos, posiblemente debido al uso generalizado de antibióticos al principio de la pandemia.
También se observó que estas bacterias resistentes a los antibióticos que se encuentran en el intestino migraron al torrente sanguíneo en el 20% de los pacientes. Los autores del estudio señalan que se necesita más investigación para descubrir por qué este grupo estaba en mayor riesgo de una infección secundaria mientras que otros permanecieron protegidos.
“Nuestros hallazgos sugieren que la infección por coronavirus interfiere directamente con el equilibrio saludable de los microbios en el intestino, poniendo en peligro aún más a los pacientes en el proceso”, dice el coautor principal del estudio y microbiólogo Ken Cadwell, PhD. “Ahora que hemos descubierto la fuente de este desequilibrio bacteriano, los médicos pueden identificar mejor a los pacientes con coronavirus con mayor riesgo de una infección secundaria del torrente sanguíneo”, agrega Cadwell.
El nuevo estudio es el primero en mostrar que la infección por coronavirus por sí sola, y no el uso inicial de antibióticos para tratar la enfermedad como habían pensado otros expertos, daña el microbioma intestinal, dice Cadwell, también profesor en los Departamentos de Microbiología y Medicina de la Salud Langone de la Universidad de Nueva York. Agrega que el estudio también proporciona la primera evidencia de que las mismas bacterias en el intestino también están ingresando al torrente sanguíneo de los pacientes, causando infecciones peligrosas.
El informe se publica en la revista Nature Communications.
Para la investigación, los investigadores primero infectaron a docenas de ratones con el coronavirus y analizaron la composición de especies bacterianas en sus muestras de heces. Este paso les permitió desentrañar si el coronavirus podría alterar directamente el microbioma independientemente de la hospitalización y el tratamiento.
Luego, recolectaron muestras de heces y análisis de sangre de pacientes con COVID-19 en los hospitales NYU Langone Health y Yale University para evaluar la composición de los microbios intestinales y la presencia de una infección secundaria. Si algún grupo de bacterias constituía la mayoría de las bacterias que vivían en el intestino, se consideraba dominante.
"Nuestros resultados destacan cómo el microbioma intestinal y las diferentes partes del sistema inmunológico del cuerpo están estrechamente interconectados", dice el autor principal del estudio, Jonas Schluter, PhD, profesor asistente en el Departamento de Microbiología de NYU Langone y miembro de su Instituto de Genética de Sistemas. . “Una infección en uno puede provocar interrupciones importantes en el otro”. Schluter advierte que dado que los pacientes recibieron diferentes tipos de tratamientos para su enfermedad, la investigación no pudo explicar por completo todos los factores que pueden haber contribuido a la alteración de su microbioma y al empeoramiento de su enfermedad.
Según Schluter, el equipo de estudio planea examinar a continuación por qué es más probable que ciertas especies microbianas escapen del intestino durante la COVID-19. Los investigadores dicen que también tienen la intención de explorar cómo interactúan los diferentes microbios, lo que puede contribuir a esta migración al torrente sanguíneo.