Investigando Infecciones Respiratorias Durante el COVID-19
Un estudio sobre virus respiratorios e interacciones bacterianas en medio de la pandemia de COVID-19.
― 6 minilectura
Tabla de contenidos
- Enfoque en Infecciones Respiratorias
- Secuenciación de Nueva Generación como Herramienta
- Síntomas Clínicos y Meta-Análisis
- Objetivos de la Investigación
- Análisis Estacional de Muestras
- Análisis de la Comunidad Bacteriana
- Co-infección Viral e Impacto en el Tratamiento
- Secuenciación de Nueva Generación para Mejores Resultados
- Conclusión
- Fuente original
El virus SARS-CoV-2 apareció por primera vez en Wuhan, China, y rápidamente se propagó por todo el mundo, representando una seria amenaza para la salud. Para el 10 de abril de 2023, había infectado a alrededor de 684 millones de personas y causado aproximadamente 6.8 millones de muertes en todo el mundo. Se reportaron la mayor cantidad de casos en países como EE. UU., India, Francia, Alemania, Brasil, Japón, Corea del Sur, Italia, Reino Unido y Rusia. Solo en Estados Unidos se reportaron más de 105 millones de casos y más de 1.1 millones de muertes.
Enfoque en Infecciones Respiratorias
Durante la pandemia de COVID-19, los investigadores empezaron a prestar más atención a los Virus respiratorios y sus interacciones con las bacterias. Varios estudios mostraron que diferentes microorganismos existían en las narices y gargantas de personas sanas y de aquellas infectadas con SARS-CoV-2. Un estudio clasificó las Comunidades bacterianas de personas sanas en cuatro tipos principales, siendo las bacterias comunes Moraxella, Fusobacterium, Streptococcus, entre otras.
Con los avances en la secuenciación de nueva generación (NGS), los científicos encontraron muchos tipos de bacterias en pacientes que dieron positivo para SARS-CoV-2 y en aquellos que no mostraron síntomas. En India, el estado de Maharashtra tuvo la mayor cantidad de casos de COVID-19 durante la pandemia. Se recogieron muestras en diciembre de 2020 y junio de 2021, cuando se reportaron más de 731,000 y 2.28 millones de casos de COVID, respectivamente.
Curiosamente, COVID-19 es solo uno de muchos virus respiratorios. La investigación sobre estos virus ha crecido, destacando su papel en varias enfermedades respiratorias.
Secuenciación de Nueva Generación como Herramienta
La secuenciación de nueva generación ha surgido como una herramienta valiosa para detectar patógenos en pacientes con y sin síntomas de COVID-19. Al analizar un segmento genético específico, los investigadores pueden identificar varias bacterias y virus en una sola prueba. A pesar de la investigación continua, los hallazgos sobre co-infecciones con otros patógenos aéreos en pacientes con COVID-19 han sido limitados.
Es esencial rastrear la presencia de diferentes patógenos, ya que esto puede ayudar a desarrollar estrategias para manejar futuros brotes respiratorios. Muchas personas siguen buscando pruebas por síntomas similares a COVID, y la identificación de patógenos virales existentes puede ayudar a los profesionales de la salud a tomar decisiones informadas.
Síntomas Clínicos y Meta-Análisis
Una variedad de síntomas clínicos puede surgir de infecciones respiratorias, que van desde enfermedades leves hasta neumonía severa. Se requieren pruebas de laboratorio para confirmar casos de COVID-19 e implementar medidas para prevenir la transmisión adicional del virus.
En India, circularon varias variantes del virus durante la segunda ola de COVID-19. Esto incluye variantes etiquetadas como B.1.1.7, B.1.351, B.1.1.28.1, B.1.1.28.2, B.1.617.1, y B.1.617.2, entre otras.
Monitorear virus y bacterias co-infectantes que causan síntomas similares a COVID-19 es crucial para desarrollar planes de tratamiento efectivos. La población india es especialmente vulnerable a múltiples infecciones debido a las variaciones estacionales y diferencias geográficas.
Objetivos de la Investigación
El estudio actual tenía como objetivo verificar otros virus y bacterias en pacientes sintomáticos que dieron positivo para SARS-CoV-2. Utilizando procedimientos optimizados, los investigadores se centraron en identificar tanto virus como poblaciones bacterianas a través de la tecnología de NGS y el análisis de material genético.
El estudio involucró muestras nasofaríngeas tomadas de pacientes de 18 a 35 años. Entre los participantes, 41 eran hombres (64%) y 23 eran mujeres (36%). La mayoría tenía virus respiratorios detectados, siendo el Rinovirus encontrado en el 10.9% de los casos, seguido por Influenza A (6.25%). Dos pacientes positivos para SARS-CoV-2 incluso tenían co-infecciones con adenovirus e Influenza B.
Los síntomas más comunes reportados fueron fiebre, tos, secreción nasal y congestión en el pecho, con un 21.87% de los pacientes teniendo otras infecciones virales.
Análisis Estacional de Muestras
Las muestras tomadas en diciembre de 2020 mostraron un conjunto diferente de síntomas en comparación con aquellas tomadas en junio de 2021. En diciembre, muchos pacientes positivos para COVID-19 reportaron secreción nasal (55%), fiebre alta (22.2%) y tos (33%). En contraste, los pacientes muestreados en junio de 2021 tenían principalmente fiebre alta (80%) y tos (60%), sin secreción nasal.
Se notaron síntomas clínicos tanto en pacientes positivos como negativos para COVID-19, indicando cambios debido a factores estacionales. Notablemente, síntomas comunes como el dolor de garganta fueron más prominentes en pacientes no COVID muestreados durante el invierno.
Análisis de la Comunidad Bacteriana
Las comunidades bacterianas de los pacientes fueron analizadas utilizando técnicas genéticas. El estudio encontró que la diversidad bacteriana era menor en aquellos que eran positivos para COVID-19 en comparación con los negativos. Esto sugiere que SARS-CoV-2 podría afectar la variedad de bacterias en la garganta.
En las muestras de individuos positivos para COVID-19, los grupos bacterianos comunes incluyeron Fusobacteriota, Actinobacteriota y otros. En general, constituían casi la mitad de las secuencias en cada grupo de muestras.
Se utilizaron gráficos y mapas de calor para mostrar la frecuencia y diversidad de bacterias encontradas en cada grupo. Esta representación clara ayuda a entender cómo interactúan las diferentes bacterias dentro de las muestras.
Co-infección Viral e Impacto en el Tratamiento
La aparición de otros virus junto al SARS-CoV-2 es notable, especialmente porque la detección temprana de cualquier infección juega un papel vital en los planes de tratamiento. Las co-infecciones con virus como el virus de la influenza pueden complicar la atención al paciente, haciendo necesario que los proveedores de salud tengan herramientas eficientes para el diagnóstico y tratamiento.
A lo largo de la duración del estudio, muchos pacientes positivos para COVID-19 no mostraron signos significativos de otras infecciones virales. Esto podría deberse a la capacidad de SARS-CoV-2 para influir en la respuesta inmune.
Secuenciación de Nueva Generación para Mejores Resultados
La aplicación de la secuenciación de nueva generación juega un papel crucial en la medicina moderna. Permite la identificación rápida de patógenos, ayudando a los profesionales de la salud a responder rápidamente a brotes. La tecnología ha reducido drásticamente los costos asociados a la secuenciación y mejora las capacidades diagnósticas.
Usando este método avanzado, los profesionales de la salud pueden tomar acciones necesarias para manejar la propagación de enfermedades, asegurando que la atención al paciente mejore también.
Conclusión
Las infecciones virales, junto a o sin SARS-CoV-2, se encontraron más frecuentemente en pacientes sin el virus. Esto subraya la importancia de entender el papel de otras infecciones virales y bacterianas durante la pandemia de COVID-19. Futuros estudios con tamaños de muestra más grandes son esenciales para explorar los impactos de las co-infecciones y síntomas superpuestos en pacientes.
Los conocimientos adquiridos al analizar patógenos virales respiratorios y comunidades bacterianas durante la pandemia de COVID-19 destacan lo complejo que puede ser nuestro entorno microbiano. Entender estas interacciones puede llevar a mejores tratamientos y manejo de enfermedades respiratorias en el futuro.
Título: Exploring respiratory viral pathogens and bacteriome from symptomatic SARS-CoV-2-negative and positive individuals
Resumen: In the COVID pandemic era, increased mortality was seen despite some unknown etiologies other than SARS-CoV2 viral infection. Vaccination targeted to SARS-CoV2 was successful due to infection caused by pathogens of viral origin based on symptomatology. Hence, it is essential to detect other viral and bacterial infections throughout the initial wave of the COVID-19 disease outbreak, particularly in those suffering from a symptomatic respiratory infection with SARS-CoV-2-negative status. This study was planned to explore the presence of bacterial and other respiratory viruses in symptomatic patients with SARS-CoV2-positive or negative status. The study selected128 patients samples out of 200 patients samples (100 at each time point) collected for routine SARS-CoV-2 detection schedule in December 2020 and June 2021. Considering the seasonal changes responsible for the occurrence of respiratory pathogens, we finalized 64 SARS-CoV-2 tested patients with 32 SARS-CoV-2-negatives and 32 SARS-CoV-2-positives from each collection time to examine them further using real-time PCR for the presence of other viral species and bacterial infection analyzing 16S rRNA metagenome supporting to cause respiratory infections. Along with various symptoms, we observed the co-infection of adenovirus and influenza B(Victoria) virus to two SARS-CoV-2-positive samples. The SARS-CoV-2-negative but symptomatic patient showed Rhinovirus (7/64 i.e. 10.9%) and Influenza (A/H3N2) infection in 4 patients out of 64 patients (6.25%). Additionally, one SARS-CoV-2-negative patient enrolled in June 2021 showed PIV-3 infection. Influenza A/H3N2 and Adenovirus were the cause of symptoms in SARS-CoV-2-negative samples significantly. Thus, the overall viral infections are considerably higher among SARS-CoV-2-negative patients (37.5% Vs 6.25%) compared to SARS-CoV-2-positive patients representing respiratory illness probably due to the abundance of the viral entity as well as competition benefit of SARS-CoV-2 in altering the imperviousness of the host. Simultaneously, 16S rRNA ribosomal RNA metagenomenext-generation sequencing (NGS) data from the same set of samples indicated a higher frequency of Firmicutes, Proteobacteria, Bacteroidota, Actinobacteriota, fusobacteriota, Patescibacteria, and Campilobacterotaphyla out of 15 phyla, 240 species from positive and 16 phyla, 274 species from negative samples. Exploring co-infecting respiratory viruses and bacterial populations becomes significant in understanding the mechanisms associated with multiple infecting pathogens from symptomatic COVID-positive and negative individuals for initiating proper antimicrobial therapy. Author SummaryFrequent transfer of SARS-CoV-2 events has resulted in the emergence of other viral infections along with several evolutionarily separate viral lineages in the global SARS-CoV-2 population, presenting significant viral variants in various regions worldwide. This variation also raises the possibility of reassortment and the creation of novel variants of SARS-CoV-2, as demonstrated by the COVID pandemic in all the waves, which may still be able to cause illness and spread among people. Still unclear, though, are the molecular processes that led to the adaption of other viral and bacterial pathogens in humans when a human SARS-CoV-2 virus was introduced. In this study, we identified the presence of various other viral infections and bacterial content in symptomatic COVID-19-positive and negative patients, as evidenced by the data obtained using next-generation sequencing of 16S rRNA metagenome and real-time PCR detection technologies. Symptoms might have been induced by bacterial content and various viral entities other than the SARS-CoV-2 viral infection in the COVID-negative population, indicating its importance in detecting and initiating appropriate therapy to recover from all other infections.
Autores: Vijay Nema, S. Jadhav, R. B. Waghmode, V. A. Potdar, M. L. Choudhary
Última actualización: 2024-05-14 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.13.593815
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.13.593815.full.pdf
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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