Indagare sulle infezioni respiratorie durante il COVID-19
Uno studio sui virus respiratori e le interazioni batteriche durante la pandemia di COVID-19.
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Indice
- Focus sulle Infezioni Respiratorie
- Sequenziamento di Nuova Generazione come Strumento
- Sintomi Clinici e Meta-Analisi
- Obiettivi della Ricerca
- Analisi Stagionale dei Campioni
- Analisi della Comunità Batterica
- Co-infezione da Virus e Impatto sul Trattamento
- Sequenziamento di Nuova Generazione per Maggiori Risultati
- Conclusione
- Fonte originale
Il virus SARS-CoV-2 è apparso per la prima volta a Wuhan, in Cina, e si è diffuso rapidamente in tutto il mondo, rappresentando una seria minaccia per la salute. Entro il 10 aprile 2023, aveva infettato circa 684 milioni di persone e causato circa 6,8 milioni di morti in tutto il mondo. Il numero più alto di casi è stato riportato in paesi come USA, India, Francia, Germania, Brasile, Giappone, Corea del Sud, Italia, Regno Unito e Russia. Solo negli Stati Uniti sono stati segnalati oltre 105 milioni di casi e più di 1,1 milioni di morti.
Focus sulle Infezioni Respiratorie
Durante la pandemia di COVID-19, i ricercatori hanno iniziato a prestare maggiore attenzione ai Virus respiratori e alle loro interazioni con i batteri. Vari studi hanno mostrato che diversi microrganismi erano presenti nei nasi e nelle gole sia di persone sane che di quelle infette da SARS-CoV-2. Uno studio ha classificato le Comunità Batteriche delle persone sane in quattro principali categorie, con batteri comuni come Moraxella, Fusobacterium, Streptococcus e altri.
Con i progressi nel Sequenziamento di nuova generazione (NGS), gli scienziati hanno trovato molti tipi di batteri in pazienti risultati positivi al SARS-CoV-2 e in quelli senza sintomi. In India, lo stato del Maharashtra ha registrato il numero più alto di casi di COVID-19 durante la pandemia. I campioni sono stati raccolti a dicembre 2020 e giugno 2021, quando sono stati riportati oltre 731.000 e 2,28 milioni di casi di COVID rispettivamente.
È interessante notare che il COVID-19 è solo uno dei tanti virus respiratori. La ricerca su questi virus è aumentata, evidenziando il loro ruolo in varie malattie respiratorie.
Sequenziamento di Nuova Generazione come Strumento
Il sequenziamento di nuova generazione è emerso come uno strumento prezioso per rilevare patogeni in pazienti con e senza sintomi di COVID-19. Analizzando un segmento genetico specifico, i ricercatori possono identificare vari batteri e virus in un unico test. Nonostante la ricerca in corso, le scoperte sui co-infezioni con altri patogeni aerei nei pazienti COVID-19 sono state limitate.
È essenziale monitorare la presenza di diversi patogeni, poiché farlo può aiutare a sviluppare strategie per gestire futuri focolai respiratori. Molte persone continuano a cercare test per sintomi simili al COVID, e identificare i patogeni virali esistenti può aiutare i professionisti della salute a prendere decisioni informate.
Sintomi Clinici e Meta-Analisi
Una varietà di sintomi clinici può derivare dalle infezioni respiratorie, che vanno da malattie lievi a polmoniti severe. I test di laboratorio sono necessari per confermare i casi di COVID-19 e implementare misure per prevenire ulteriori trasmissioni del virus.
In India, diversi varianti del virus circolavano durante la seconda ondata di COVID-19. Tra queste ci sono varianti etichettate come B.1.1.7, B.1.351, B.1.1.28.1, B.1.1.28.2, B.1.617.1 e B.1.617.2, tra le altre.
Monitorare i virus e i batteri co-infettanti che causano sintomi simili a quelli del COVID-19 è cruciale per sviluppare piani di trattamento efficaci. La popolazione indiana è particolarmente vulnerabile a più infezioni a causa delle variazioni stagionali e delle differenze geografiche.
Obiettivi della Ricerca
Lo studio attuale mirava a controllare altri virus e batteri in pazienti sintomatici risultati positivi al SARS-CoV-2. Utilizzando procedure ottimizzate, i ricercatori si sono concentrati sull'identificazione di virus e popolazioni batteriche attraverso la tecnologia NGS e l'analisi del materiale genetico.
Lo studio ha coinvolto campioni nasofaringei prelevati da pazienti di età compresa tra 18 e 35 anni. Tra i partecipanti, 41 erano maschi (64%) e 23 erano femmine (36%). La maggior parte aveva virus respiratori rilevati, con il Rhinovirus trovato nel 10,9% dei casi, seguito dall'Influenza A (6,25%). Due pazienti risultati positivi al SARS-CoV-2 avevano persino co-infezioni con adenovirus e Influenza B.
I sintomi più comuni riportati erano febbre, tosse, secrezione nasale e congestione toracica, con il 21,87% dei pazienti che presentavano altre infezioni virali.
Analisi Stagionale dei Campioni
I campioni prelevati a dicembre 2020 mostravano un diverso insieme di sintomi rispetto a quelli prelevati a giugno 2021. A dicembre, molti pazienti positivi al COVID-19 riferivano secrezione nasale (55%), febbre alta (22,2%) e tosse (33%). Al contrario, i pazienti campionati a giugno 2021 avevano per lo più febbre alta (80%) e tosse (60%), senza secrezione nasale.
I sintomi clinici per i pazienti positivi e negativi al COVID-19 sono stati annotati, indicando cambiamenti dovuti a fattori stagionali. È interessante notare che sintomi comuni come mal di gola erano più prominenti nei pazienti non COVID campionati durante l'inverno.
Analisi della Comunità Batterica
Le comunità batteriche dei pazienti sono state analizzate utilizzando tecniche genetiche. Lo studio ha trovato che la diversità batterica era minore in quelli positivi al COVID-19 rispetto a quelli negativi. Questo suggerisce che il SARS-CoV-2 potrebbe influenzare la varietà di batteri nella gola.
Nei campioni di individui positivi al COVID-19, i gruppi batterici comuni includevano Fusobacteriota, Actinobacteriota e altri. In totale, rappresentavano quasi la metà delle sequenze in ciascun gruppo di campioni.
Grafici e mappe di calore sono stati utilizzati per mostrare la frequenza e la diversità dei batteri trovati in ciascun gruppo. Questa rappresentazione chiara aiuta a capire come i vari batteri interagiscono all'interno dei campioni.
Co-infezione da Virus e Impatto sul Trattamento
L'emergere di altri virus insieme al SARS-CoV-2 è degno di nota, specialmente dato che la diagnosi precoce di qualsiasi infezione gioca un ruolo vitale nei piani di trattamento. Le co-infezioni con virus come il virus influenzale possono complicare l'assistenza ai pazienti, rendendo necessario che i fornitori di assistenza sanitaria abbiano strumenti efficienti per la diagnosi e il trattamento.
Nel corso dello studio, molti pazienti positivi al COVID-19 non mostravano segni significativi di altre infezioni virali. Questo potrebbe essere dovuto alla capacità del SARS-CoV-2 di influenzare la risposta immunitaria.
Sequenziamento di Nuova Generazione per Maggiori Risultati
L'applicazione del sequenziamento di nuova generazione gioca un ruolo cruciale nella medicina moderna. Consente l'identificazione rapida dei patogeni, aiutando i professionisti della salute a rispondere rapidamente agli focolai. La tecnologia ha drasticamente ridotto i costi associati al sequenziamento e migliora le capacità diagnostiche.
Utilizzando questo metodo avanzato, i professionisti della salute possono intraprendere le azioni necessarie per gestire la diffusione della malattia, garantendo che l'assistenza ai pazienti migliori di conseguenza.
Conclusione
Le infezioni virali, insieme o senza SARS-CoV-2, erano più frequentemente trovate in pazienti senza il virus. Questo sottolinea l'importanza di capire il ruolo di altre infezioni virali e batteriche durante la pandemia di COVID-19. Futuri studi con dimensioni di campione maggiori sono essenziali per esplorare gli impatti delle co-infezioni e dei sintomi sovrapposti nei pazienti.
Le intuizioni ottenute dall'analisi dei patogeni virali respiratori e delle comunità batteriche durante la pandemia di COVID-19 evidenziano quanto possa essere complesso il nostro ambiente microbico. Comprendere queste interazioni può portare a un miglior trattamento e gestione delle malattie respiratorie in futuro.
Titolo: Exploring respiratory viral pathogens and bacteriome from symptomatic SARS-CoV-2-negative and positive individuals
Estratto: 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.
Autori: Vijay Nema, S. Jadhav, R. B. Waghmode, V. A. Potdar, M. L. Choudhary
Ultimo aggiornamento: 2024-05-14 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.13.593815
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.13.593815.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.
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