Änderungen im Mikrobiom bei COVID-19-Patienten in Uganda

Ende 2019 tauchte ein neuer Virus namens SARS-CoV-2 auf, der eine Krankheit namens COVID-19 verursacht hat. Dieser Virus hat Millionen von Menschen weltweit betroffen, was zu vielen unterschiedlichen gesundheitlichen Ergebnissen führte, von überhaupt keinen Symptomen bis hin zu schweren Krankheiten und sogar Todesfällen. Die Weltgesundheitsorganisation berichtet von Hunderten Millionen Fällen, mit Millionen von Todesfällen. In Afrika war die Situation etwas anders, hier wurden weniger Fälle gemeldet als erwartet.

Ein interessanter Aspekt ist, wie das Mikrobiom im Darm, die Ansammlung von Bakterien und anderen Mikroben in unseren Därmen, beeinflussen könnte, wie Menschen auf diesen Virus reagieren. Das Mikrobiom im Darm kann auf verschiedene Arten gegen Infektionen schützen, zum Beispiel indem es mit schädlichen Bakterien konkurriert und das Immunsystem unterstützt. Untersuchungen haben gezeigt, dass das Mikrobiom im Darm beeinflussen kann, wie wir auf Atemwegsinfektionen reagieren, aber die meisten Studien haben sich auf Bevölkerungen in einkommensstarken Ländern konzentriert. Es besteht Bedarf zu verstehen, wie das Mikrobiom im Darm in verschiedenen Regionen betroffen ist, insbesondere in Afrika.

#Die Studie

In dieser Studie wurden die Mikrobiome im Darm von Menschen in Uganda, die COVID-19 hatten, mit gesunden Personen aus derselben Gegend verglichen. Ziel war es herauszufinden, ob es Unterschiede in den Bakterienarten gibt, die bei COVID-19-Patienten im Vergleich zu gesunden Personen vorhanden sind.

Die Forscher sammelten Stuhlproben von beiden Gruppen, um die Mikrobiome im Darm zu analysieren. Sie fanden heraus, dass die Mikrobiome von COVID-19-Patienten weniger vielfältig waren als die der gesunden Kontrollpersonen. Ein weniger vielfältiges Mikrobiom kann auf ein weniger gesundes Darmumfeld hinweisen, was möglicherweise beeinflusst, wie der Körper auf Infektionen reagiert.

#Probenahme

Bevor die Daten gesammelt wurden, holten sich die Forscher die Genehmigung von den entsprechenden Ethikkommissionen. Sie sammelten Stuhlproben von COVID-19-Patienten in Uganda, hauptsächlich in der Hauptstadt Kampala, von Juni 2020 bis Dezember 2022. Das Team sammelte auch Proben von gesunden Personen, die mit diesen Patienten lebten, testete sie aber aufgrund eines Mangels an Tests zu diesem Zeitpunkt nicht auf das Virus.

Insgesamt extrahierten sie DNA aus 190 Stuhlproben. Nach Qualitätschecks wurden 126 Proben für weitere Analysen verwendet, sodass die Forscher die Mikrobiome im Detail untersuchen konnten.

#Analyse des Mikrobioms

Die Analyse konzentrierte sich darauf, die Unterschiede in den Mikrobiomen im Darm zwischen COVID-19-Patienten und gesunden Kontrollpersonen zu verstehen. Sie verwendeten fortgeschrittene Techniken, um die Bakterienarten in jeder Probe zu identifizieren und zu vergleichen.

Die Forscher berechneten zwei Arten von Vielfalt: Alpha-Diversität und Beta-Diversität. Alpha-Diversität zeigt, wie viele verschiedene Arten in einer Probe vorhanden sind, während Beta-Diversität misst, wie ähnlich oder unterschiedlich die Mikrobiome zwischen den Proben sind. Sie fanden heraus, dass COVID-19-Patienten eine niedrigere Alpha-Diversität hatten, was bedeutet, dass ihre Mikrobiome im Darm weniger komplex waren als die der Kontrollen.

Zusätzlich fanden die Forscher heraus, dass die Mikrobiome im Darm von COVID-19-Patienten verstreuter waren. Das bedeutet, dass während die Mikrobiome gesunder Personen einander ähnlicher waren, die Mikrobiome der infizierten Personen stark variierten. Das deutet darauf hin, dass das Vorhandensein von COVID-19 die Darmgesundheit in einer Weise beeinflussen könnte, die zu einer erhöhten Variabilität führt.

#Unterschiede in den Bakterienarten

Die Studie untersuchte auch spezifische Bakterienarten, die im Mikrobiom im Darm vorhanden sind. Sie identifizierten, dass bestimmte nützliche Bakterien in den gesunden Personen häufiger vorkamen. Zum Beispiel wurden Bakterienarten namens Lactobacillus und Akkermansia in der gesunden Gruppe häufiger gefunden.

Auf der anderen Seite waren zwei Bakterienarten, Enterococcus und Eggerthella, signifikant häufiger bei COVID-19-Patienten vertreten. Interessanterweise hatten keine der gesunden Personen Enterococcus in ihren Mikrobiomen, während es bei einer bemerkenswerten Anzahl der COVID-19-Patienten gefunden wurde. Das wirft Fragen auf, ob das Vorhandensein dieser Bakterien mit der Schwere der Krankheit zusammenhängt oder ob sie einfach eine Folge davon sind.

#Rolle von Enterococcus

Enterococcus kann manchmal zu Infektionen führen, besonders in Krankenhausumgebungen. Seine erhöhte Präsenz bei COVID-19-Patienten könnte auf einen Zusammenhang zwischen der Darmgesundheit und der Schwere von COVID-19 hinweisen. Es ist wichtig zu prüfen, ob diese Beziehung eine Folge der Krankheit ist oder ob das Vorhandensein von Enterococcus im Darm die Menschen anfälliger für schwere Erkrankungen macht.

Die Forscher schauten sich an, ob eine Antibiotikabehandlung den Gehalt an Enterococcus im Mikrobiom im Darm beeinflussen könnte. Ihre Ergebnisse deuteten jedoch darauf hin, dass die Anwendung von Antibiotika die Menge an Enterococcus bei COVID-19-Patienten nicht signifikant veränderte. Das deutet darauf hin, dass das Vorhandensein von Enterococcus nicht nur auf die Antibiotikabehandlung zurückzuführen ist.

#Vergleich mit anderen Regionen

Um zu verstehen, wie Enterococcus in verschiedenen Populationen agiert, verglichen die Forscher ihre Ergebnisse mit Daten aus Studien, die in den Vereinigten Staaten durchgeführt wurden. Sie fanden heraus, dass Enterococcus bei gesunden Personen aus den Studien in den USA seltener vorkam, was darauf hindeutet, dass lokale Faktoren, einschliesslich Lebensstil und Gesundheitssysteme, eine Rolle bei der Verteilung der Darmbakterien spielen könnten.

#Implikationen für zukünftige Forschungen

Die Studie wirft wichtige Fragen zum Mikrobiom im Darm und dessen Verbindung zu Atemwegsinfektionen wie COVID-19 auf. Zu verstehen, wie das Mikrobiom im Darm mit solchen Infektionen interagiert, kann die Behandlungsoptionen und Präventionsmassnahmen informieren.

Weitere Forschung ist notwendig, um zu klären, ob die beobachteten Veränderungen im Mikrobiom im Darm eine Ursache oder eine Folge von COVID-19 sind. Prospektive Studien könnten Erkenntnisse darüber liefern, ob die Aufrechterhaltung eines gesunden Mikrobioms im Darm die Auswirkungen von Atemwegsinfektionen mildern kann.

#Fazit

Diese Forschung lieferte Beweise dafür, dass die Mikrobiome im Darm von COVID-19-Patienten in Uganda erheblich von denen gesunder Personen abweichen. Das Vorhandensein bestimmter Bakterien, einschliesslich Enterococcus und Eggerthella, war bei COVID-19-Patienten deutlich höher. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Mikrobiom im Darm eine Rolle dabei spielen könnte, wie Menschen auf diesen Virus reagieren, und dass lokale Gesundheitsfaktoren diese Beziehungen beeinflussen könnten.

Das Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Darmgesundheit und Atemwegsinfektionen kann zu neuen Strategien für Behandlung und Prävention führen. Mehr Forschung, die sich auf unterschiedliche Populationen konzentriert, wird unser Wissen erweitern und helfen, Krankheiten effektiv zu managen.