Enquête sur les infections respiratoires pendant le COVID-19
Une étude sur les virus respiratoires et les interactions bactériennes pendant la pandémie de COVID-19.
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Table des matières
- Focus sur les infections respiratoires
- Séquençage de nouvelle génération comme outil
- Symptômes cliniques et méta-analyse
- Objectifs de recherche
- Analyse saisonnière des échantillons
- Analyse des communautés bactériennes
- Co-infection virale et impact sur le traitement
- Séquençage de nouvelle génération pour de meilleurs résultats
- Conclusion
- Source originale
Le virus SARS-CoV-2 est apparu pour la première fois à Wuhan, en Chine, et s'est rapidement répandu à travers le monde, posant une sérieuse menace pour la santé. Au 10 avril 2023, il avait infecté environ 684 millions de personnes et causé environ 6,8 millions de décès dans le monde entier. Le plus grand nombre de cas a été signalé dans des pays comme les États-Unis, l'Inde, la France, l'Allemagne, le Brésil, le Japon, la Corée du Sud, l'Italie, le Royaume-Uni et la Russie. Rien qu'aux États-Unis, plus de 105 millions de cas et plus de 1,1 million de décès ont été rapportés.
Focus sur les infections respiratoires
Pendant la pandémie de COVID-19, les chercheurs ont commencé à s'intéresser de plus près aux Virus respiratoires et à leurs interactions avec les bactéries. Plusieurs études ont montré que différents microorganismes existaient dans les nez et les gorges tant de personnes en bonne santé que de celles infectées par le SARS-CoV-2. Une étude a catégorisé les Communautés bactériennes des personnes saines en quatre types principaux, avec des bactéries communes comme Moraxella, Fusobacterium, Streptococcus, et d'autres.
Avec les avancées en Séquençage de nouvelle génération (NGS), les scientifiques ont trouvé de nombreux types de bactéries chez des patients testés positifs au SARS-CoV-2 et chez ceux qui n'avaient aucun symptôme. En Inde, l'État du Maharashtra a connu le plus grand nombre de cas de COVID-19 pendant la pandémie. Des échantillons ont été collectés en décembre 2020 et en juin 2021, période durant laquelle plus de 731 000 et 2,28 millions de cas de COVID ont été rapportés respectivement.
Fait intéressant, le COVID-19 n'est qu'un des nombreux virus respiratoires. La recherche sur ces virus a augmenté, mettant en avant leur rôle dans diverses maladies respiratoires.
Séquençage de nouvelle génération comme outil
Le séquençage de nouvelle génération est devenu un outil précieux pour détecter des agents pathogènes chez des patients avec et sans symptômes de COVID-19. En analysant un segment génétique spécifique, les chercheurs peuvent identifier diverses bactéries et virus en un seul test. Malgré les recherches en cours, les découvertes sur les Co-infections avec d'autres agents pathogènes aéroportés chez les patients COVID-19 restent limitées.
Il est essentiel de suivre la présence de différents agents pathogènes, car cela peut aider à développer des stratégies pour gérer de futures épidémies respiratoires. Beaucoup de gens continuent de se faire tester pour des symptômes ressemblant au COVID, et identifier les agents pathogènes viraux existants peut aider les professionnels de santé à prendre des décisions éclairées.
Symptômes cliniques et méta-analyse
Une variété de symptômes cliniques peut survenir en raison d'infections respiratoires, allant de maladies bénignes à une pneumonie sévère. Des tests de laboratoire sont nécessaires pour confirmer les cas de COVID-19 et mettre en œuvre des mesures pour prévenir une nouvelle transmission du virus.
En Inde, plusieurs variants du virus circulaient pendant la deuxième vague de COVID-19. Cela inclut des variants étiquetés B.1.1.7, B.1.351, B.1.1.28.1, B.1.1.28.2, B.1.617.1, et B.1.617.2, entre autres.
Surveiller les virus et bactéries co-infectants qui provoquent des symptômes similaires à ceux du COVID-19 est crucial pour développer des plans de traitement efficaces. La population indienne est particulièrement vulnérable aux infections multiples en raison des variations saisonnières et des différences géographiques.
Objectifs de recherche
L'étude actuelle visait à vérifier la présence d'autres virus et bactéries chez des patients symptomatiques testés positifs au SARS-CoV-2. En utilisant des procédures optimisées, les chercheurs se sont concentrés sur l'identification à la fois des virus et des populations bactériennes via la technologie NGS et l'analyse du matériel génétique.
L'étude a impliqué des échantillons nasopharyngés prélevés chez des patients âgés de 18 à 35 ans. Parmi les participants, 41 étaient des hommes (64 %) et 23 des femmes (36 %). La majorité avait des virus respiratoires détectés, le Rhinovirus étant trouvé dans 10,9 % des cas, suivi de l'Influenza A (6,25 %). Deux patients SARS-CoV-2 positifs avaient même des co-infections avec l’adénovirus et l’Influenza B.
Les symptômes les plus courants signalés étaient la fièvre, la toux, l'écoulement nasal et la congestion thoracique, avec 21,87 % des patients ayant d'autres infections virales.
Analyse saisonnière des échantillons
Les échantillons prélevés en décembre 2020 ont montré un ensemble de symptômes différent de ceux prélevés en juin 2021. En décembre, de nombreux patients positifs au COVID-19 signalaient un écoulement nasal (55 %), une forte fièvre (22,2 %) et de la toux (33 %). En revanche, les patients échantillonnés en juin 2021 avaient principalement de la fièvre élevée (80 %) et de la toux (60 %), sans écoulement nasal.
Les symptômes cliniques pour les patients COVID-19 positifs et négatifs ont été notés, indiquant des changements dus à des facteurs saisonniers. Notamment, des symptômes communs comme le mal de gorge étaient plus prononcés chez les patients non COVID échantillonnés pendant l'hiver.
Analyse des communautés bactériennes
Les communautés bactériennes des patients ont été analysées à l'aide de techniques génétiques. L'étude a trouvé que la diversité bactérienne était moins importante chez ceux qui étaient positifs au COVID-19 par rapport à ceux qui étaient négatifs. Cela suggère que le SARS-CoV-2 pourrait affecter la variété des bactéries dans la gorge.
Dans les échantillons provenant d'individus positifs au COVID-19, les groupes bactériens courants incluaient Fusobacteriota, Actinobacteriota, et d'autres. Dans l'ensemble, ils représentaient presque la moitié des séquences dans chaque groupe d'échantillons.
Des graphiques et des cartes thermiques ont été utilisés pour afficher la fréquence et la diversité des bactéries trouvées dans chaque groupe. Cette représentation claire aide à comprendre comment les différentes bactéries interagissent au sein des échantillons.
Co-infection virale et impact sur le traitement
L'émergence d'autres virus aux côtés du SARS-CoV-2 est notable, surtout que la détection précoce de toute infection joue un rôle vital dans les plans de traitement. Les co-infections avec des virus tels que le virus de la grippe peuvent compliquer les soins aux patients, rendant nécessaire pour les fournisseurs de soins de santé d'avoir des outils efficaces pour le diagnostic et le traitement.
Tout au long de l'étude, de nombreux patients COVID-19 positifs n'ont pas montré de signes significatifs d'autres infections virales. Cela pourrait être dû à la capacité du SARS-CoV-2 à influencer la réponse immunitaire.
Séquençage de nouvelle génération pour de meilleurs résultats
L'application du séquençage de nouvelle génération joue un rôle crucial dans la médecine moderne. Elle permet d'identifier rapidement des agents pathogènes, aidant les professionnels de santé à réagir rapidement aux épidémies. La technologie a considérablement réduit les coûts associés au séquençage et améliore les capacités de diagnostic.
En utilisant cette méthode avancée, les professionnels de santé peuvent prendre les mesures nécessaires pour gérer la propagation des maladies, assurant que les soins aux patients s'améliorent en conséquence.
Conclusion
Les infections virales, avec ou sans SARS-CoV-2, étaient plus fréquemment trouvées chez les patients sans le virus. Cela souligne l'importance de comprendre le rôle d'autres infections virales et bactériennes pendant la pandémie de COVID-19. Des études futures avec des tailles d'échantillons plus grandes sont essentielles pour explorer les impacts des co-infections et des symptômes qui se recouvrent chez les patients.
Les informations obtenues de l'analyse des pathogènes viraux respiratoires et des communautés bactériennes pendant la pandémie de COVID-19 mettent en lumière la complexité de notre environnement microbien. Comprendre ces interactions peut conduire à une meilleure traitement et gestion des maladies respiratoires à l'avenir.
Titre: Exploring respiratory viral pathogens and bacteriome from symptomatic SARS-CoV-2-negative and positive individuals
Résumé: 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.
Auteurs: Vijay Nema, S. Jadhav, R. B. Waghmode, V. A. Potdar, M. L. Choudhary
Dernière mise à jour: 2024-05-14 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.13.593815
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.13.593815.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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