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Genetische Verbindungen zwischen IPF und schwerem COVID-19 entdeckt

Studie zeigt gemeinsame genetische Faktoren, die Schweregrad von COVID-19 und IPF beeinflussen.

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Die Coronaviruskrankheit 2019, besser bekannt als COVID-19, wird durch ein Virus namens SARS-CoV-2 verursacht. Viele Leute, die ernsthaft an COVID-19 erkranken, müssen ins Krankenhaus. Forschungen haben gezeigt, dass einige dieser Patienten langfristige Lungenprobleme wie Lungenschäden oder Fibrose entwickeln können. Warum das so ist, ist noch unklar.

Idiopathische pulmonale Fibrose (IPF) ist eine seltene Lungenerkrankung, die sich im Laufe der Zeit verschlechtert. Menschen, bei denen IPF diagnostiziert wird, leben normalerweise etwa drei Jahre nach der Diagnose. Es wurde festgestellt, dass IPF die Wahrscheinlichkeit erhöht, einen schweren Verlauf von COVID-19 zu haben. Ausserdem gibt es einige Ähnlichkeiten darin, wie schwer COVID-19 und IPF die Lunge beeinträchtigen. Das wirft die Möglichkeit auf, dass ähnliche biologische Prozesse bei beiden Bedingungen am Werk sind.

Genetische Verbindungen zwischen IPF und COVID-19

Studien haben herausgefunden, dass es einige genetische Faktoren gibt, die IPF und die Schwere von COVID-19 verbinden könnten. Von fast 20 genetischen Variationen, die das Risiko für IPF erhöhen, wurden vier auch mit der Schwere von COVID-19 in Verbindung gebracht. Diese genetischen Variationen können das Risiko für die Krankheit entweder erhöhen oder senken, je nachdem, welche es ist. Eine besonders wichtige genetische Variation befindet sich in der Nähe eines Gens namens MUC5B. Interessanterweise ist diese Variante mit einem höheren Risiko für IPF verbunden, könnte aber vor schwerem COVID-19 schützen.

Eine spezifische Analysemethode, die Mendelianische Randomisierung, zeigte, dass das Ausschliessen der MUC5B-Variation ergab, dass IPF einen direkten Einfluss darauf haben könnte, wie schwer COVID-19 verläuft.

Viele frühere Studien, die die genetische Verbindung zwischen IPF und COVID-19 bewertet haben, konzentrierten sich nur auf einige genetische Variationen. Allerdings hat bislang niemand den kumulierten Effekt aller genetischen Variationen in Bezug auf die Schwere von COVID-19 untersucht. Diese Forschung zielte darauf ab, gemeinsame Gene und biologische Prozesse zu finden, die möglicherweise an beiden Krankheiten beteiligt sind.

Studiendesign und Stichprobengruppen

Die Forscher verwendeten genetische Daten von zwei Gruppen von Menschen: denjenigen mit IPF und denen, bei denen COVID-19 diagnostiziert wurde. Für die IPF-Gruppe schauten sie sich Daten von über 4.000 Patienten mit IPF und eine Kontrollgruppe von über 20.000 Personen an.

Die COVID-19-Gruppe bestand aus fast 12.000 Patienten, die positiv auf COVID-19 getestet wurden. Sie waren Teil einer Studie, die in Spanien in den frühen Monaten der Pandemie durchgeführt wurde, bevor Impfstoffe verfügbar waren. Die COVID-19-Patienten wurden je nach Schwere ihrer Erkrankung klassifiziert: Hospitalisierung, schwere Erkrankung und kritische Erkrankung.

Analyse der genetischen Daten

Um die genetischen Daten zu analysieren, berechneten die Forscher einen Score, der das Risiko eines Individuums für IPF basierend auf seinem genetischen Hintergrund widerspiegelt. Dieser Score wird als polygenetischer Risikoscore (PRS) bezeichnet. Je höher der Score, desto grösser das genetische Risiko für IPF. Mithilfe dieses Scores untersuchten sie, wie er mit der Schwere von COVID-19 in der zweiten Gruppe zusammenhing.

Die Forscher verwendeten eine bestimmte Methode, die hilft, genetische Variationen zu entfernen, die einander zu ähnlich sind. Sie suchten nach Zusammenhängen mit Hospitalisierungen, schweren Erkrankungen und kritischen Erkrankungen separat und passten für Faktoren wie Alter und Geschlecht an.

Wichtige Ergebnisse

Die Ergebnisse zeigten, dass die polygenetischen Risikoscores für IPF mit der Schwere von COVID-19 verbunden waren. Patienten mit einem höheren IPF-Risikoscore waren wahrscheinlicher hospitalisiert, erfuhren eine schwere Erkrankung oder erreichten sogar eine kritische Erkrankung aufgrund von COVID-19. Die stärksten Assoziationen wurden bei jüngeren Patienten gefunden, besonders bei jungen Männern.

Zusätzliche Analysen bestätigten, dass diese Erkenntnisse konsistent waren und auch dann zutrafen, wenn man andere Faktoren berücksichtigte, wie das Ausschliessen von Patienten mit anderen chronischen Atemwegserkrankungen.

Untersuchung genetischer Wege

Die Forscher schauten auch tiefer in die genetischen Daten, um biologische Wege zu identifizieren, die mit der Schwere von IPF und COVID-19 in Verbindung standen. Sie fanden heraus, dass bestimmte Wege, die mit Proteinen namens Cadherinen und Integrinen zu tun haben, besonders wichtig waren. Diese Proteine spielen eine Rolle in zellulären Funktionen und könnten an Reparaturprozessen der Lunge beteiligt sein.

Einige dieser Wege wurden bereits mit Lungensfibrose in Verbindung gebracht und könnten zur Schwere von COVID-19 beitragen. Sie fanden heraus, dass die mit Integrinen verbundenen Wege eine starke Verbindung zur Hospitalisierung aufgrund von COVID-19 bei jüngeren Patienten zeigten.

Bedeutung der Ergebnisse

Diese Ergebnisse heben hervor, dass es gemeinsame genetische Faktoren geben könnte, die sowohl IPF als auch COVID-19 betreffen. Das deutet darauf hin, dass Patienten mit einer genetischen Veranlagung für IPF auch eher schwere Auswirkungen von COVID-19 erleben könnten. Angesichts der potenziellen Verbindung kann das Verständnis dieser gemeinsamen Risiken für Gesundheitsfachkräfte bei der Behandlung von COVID-19-Patienten, besonders bei denen mit bekanntem Risiko für Lungenprobleme, entscheidend sein.

Die Forschung legt nahe, dass der Fokus auf bestimmten biologischen Wegen zu neuen Behandlungsmöglichkeiten für diejenigen führen könnte, die sowohl unter COVID-19 als auch unter lungenbezogenen Problemen leiden.

Einschränkungen der Studie

Obwohl die Studie wertvolle Einblicke lieferte, gibt es einige Einschränkungen. Zum Beispiel gab es keine unabhängige Gruppe von Patienten, um die Ergebnisse weiter zu bestätigen. Ausserdem könnten die Ergebnisse, da die meisten Teilnehmer europäischer Abstammung waren, möglicherweise nicht auf Menschen anderer genetischer Hintergründe zutreffen.

Trotz dieser Einschränkungen liegen die Stärken der Studie in ihrer grossen Stichprobengrösse und der Tatsache, dass sie Daten vor der weit verbreiteten Impfung sammelte, was sicherstellt, dass die Ergebnisse den natürlichen Verlauf der Krankheit widerspiegeln.

Fazit

Zusammenfassend beleuchtet diese Forschung die genetische Überschneidung zwischen IPF und schweren Fällen von COVID-19. Sie hebt die potenziellen Auswirkungen genetischer Risikofaktoren darauf hervor, wie schwer COVID-19 bestimmte Individuen trifft. Ausserdem betont sie die Notwendigkeit, fortlaufende Studien durchzuführen, um diese Verbindungen weiter zu evaluieren und zu untersuchen, wie diese Erkenntnisse in bessere Behandlungsstrategien für gefährdete Patienten übersetzt werden könnten. Indem wir die Zusammenhänge zwischen diesen Krankheiten verstehen, können wir uns besser auf ihre Auswirkungen auf die Gesundheit vorbereiten und diese managen.

Originalquelle

Titel: Polygenic risk of idiopathic pulmonary fibrosis and COVID-19 severity

Zusammenfassung: IntroductionCoronavirus disease 2019 (COVID-19) survivors can develop residual lung abnormalities consistent with lung fibrosis. A shared genetic component between COVID-19 and idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) has been shown. However, genetic overlap studies of IPF and COVID-19 have primarily concentrated on the IPF genome-wide significant risk variants that have been previously identified, rather than combined into a genome-wide polygenic risk. Here we used IPF genome-wide association study (GWAS) results to calculate polygenic risk scores (PRSs) and study their association with COVID-19 severity. MethodsWe used results from the largest meta-GWAS of clinically defined IPF risk (base dataset; n=24,589) and individual-level imputed data from the SCOURGE study of patients with COVID-19 (target dataset; n=15,024). We calculated IPF PRSs using PRSice-2 and assessed their association with COVID-19 hospitalisation, severe illness, and critical illness. We also evaluated the effect of age and sex stratification. Results were validated using an independent PRS method. Enrichment analyses and pathway-specific PRSs were performed to study biological pathways associated with COVID-19 severity. ResultsIPF PRSs were significantly associated with COVID-19 hospitalisation and severe illness. The strongest association was found in patients aged

Autoren: Beatriz Guillen-Guio, I. Marcelino-Rodriguez, J. M. Lorenzo-Salazar, O. C. Leavy, R. J. Allen, Scourge Cohort Group, J. A. Riancho, A. Rojas, P. Lapunzina, A. Carracedo, L. V. Wain, C. Flores

Letzte Aktualisierung: 2023-06-13 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.06.12.23291269

Quell-PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.06.12.23291269.full.pdf

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

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