Wyniki długoterminowego badania wskazują, że specyficzne profile mikrobiomu jelitowego podczas ostrego zakażenia SARS-CoV-2 mogą przewidzieć ryzyko rozwoju tzw. long COVID, otwierając nowe możliwości w analizie biomarkerów oraz klastrów objawowych.
Mikrobiom jelitowy a rozwój long COVID
Nowe badania pokazują, że mikrobiom jelitowy – zespół mikroorganizmów zamieszkujących ludzki układ trawienny – może mieć kluczowe znaczenie w przewidywaniu ryzyka wystąpienia long COVID. Long COVID, czyli zespół przewlekłych objawów po przechorowaniu COVID-19, dotyka od 10 do 30% osób, które nie wymagały hospitalizacji. Stan ten może powodować znaczne pogorszenie jakości życia, przyczyniać się do utraty zdolności do pracy i wiązać się z ogromnymi kosztami ekonomicznymi. W samych Stanach Zjednoczonych szacuje się, że jego wpływ gospodarczy wynosi około 3,7 biliona dolarów.
Objawy long COVID obejmują zmęczenie, trudności z oddychaniem, problemy neurologiczne, zaburzenia trawienne oraz bóle mięśniowe. Mechanizmy wywołujące ten stan nie są w pełni poznane, ale naukowcy wskazują na takie elementy, jak zaburzenia układu odpornościowego, stany zapalne układu nerwowego, utrzymywanie się wirusa w organizmie czy nieprawidłowości w układzie krzepnięcia. W ostatnich latach coraz większe znaczenie ma analiza mikrobiomu jelitowego jako ważnego czynnika w rozwoju long COVID.
O badaniu
Badanie przeprowadzone przez zespół naukowców z Mayo Clinic miało na celu dokładne zbadanie roli mikrobiomu jelitowego w przewidywaniu ryzyka wystąpienia long COVID. W projekcie wzięło udział 799 osób, z których 380 uzyskało pozytywny wynik testu na obecność SARS-CoV-2, a 419 stanowiło grupę kontrolną (negatywny wynik testu).
Każdy z uczestników dostarczał próbki kału w dwóch okresach: od 0 do 2 tygodni oraz od 3 do 5 tygodni po przeprowadzeniu testów. Próbki te były dokładnie analizowane pod kątem obecności DNA mikroorganizmów za pomocą zaawansowanych technologii sekwencjonowania. Badacze przeprowadzili szczegółowe profilowanie taksonomiczne oraz funkcjonalne, aby zrozumieć, jakie mikroorganizmy występują w próbkach i jak mogą one wpływać na rozwój long COVID.
Kluczowe wyniki
Z analizy wynika, że osoby, które rozwinęły long COVID, miały charakterystyczne profile mikrobiomu jelitowego już w trakcie ostrej fazy zakażenia. W ich mikrobiomie obserwowano zmniejszoną różnorodność gatunkową w porównaniu z osobami, które nie miały tego zespołu, oraz osobami z grupy kontrolnej. Co więcej, niektóre rodzaje bakterii, takie jak Faecalimonas i Blautia, były wyraźnie bardziej obecne u pacjentów cierpiących na long COVID.
Ciekawym odkryciem było także to, że mikrobiom jelitowy u osób z long COVID zmieniał się tylko w ograniczonym stopniu pomiędzy fazą ostrą a post-ostrym etapem choroby. Oznacza to, że mikrobiom w trakcie początkowej infekcji może być ważnym czynnikiem prognostycznym dla rozwoju przewlekłych objawów.
Zastosowanie sztucznej inteligencji
W pracach badawczych zastosowano modele uczenia maszynowego, które łączyły dane mikrobiologiczne z informacjami klinicznymi, w tym wiekiem, płcią, ciężkością przebiegu choroby czy statusem szczepień. Modele te okazały się niezwykle skuteczne – już same dane mikrobiologiczne pozwalały na trafne przewidywanie ryzyka long COVID. Kluczowymi predyktorami okazały się bakterie z rodziny Lachnospiraceae, takie jak Eubacterium czy Agathobacter.
Dalsza analiza objawów w obrębie zespołu long COVID pozwoliła na podzielenie pacjentów na cztery główne grupy: objawy żołądkowo-jelitowe i sensoryczne, problemy mięśniowo-neuropsychiatryczne, kardiopulmonologiczne oraz objawy ograniczone wyłącznie do zmęczenia. Każda z tych grup miała charakterystyczne powiązania z określonymi mikroorganizmami.
Znaczenie wyników
Wyniki tego badania dostarczają nowych, przełomowych informacji na temat powiązań między mikrobiomem jelitowym a long COVID. Dotychczasowe analizy koncentrowały się głównie na ciężkich przypadkach hospitalizowanych pacjentów, co ograniczało możliwość przewidywania ryzyka w lżejszych przebiegach choroby. Ta nowa ścieżka badawcza może umożliwić bardziej precyzyjną diagnostykę i indywidualne podejście do leczenia long COVID.
Przyszłe badania powinny koncentrować się na potwierdzeniu uzyskanych wyników w innych populacjach oraz na opracowaniu praktycznych narzędzi diagnostycznych opartych na analizie mikrobiomu. W dłuższej perspektywie takie podejście może nie tylko poprawić opiekę nad pacjentami, ale także pomóc w zmniejszeniu ogólnego wpływu tego schorzenia na społeczeństwo.
Uwaga: Choć badanie zostało opublikowane w formie preprintu i nie przeszło jeszcze pełnej recenzji naukowej, jego wyniki stanowią ważny krok w kierunku lepszego zrozumienia długoterminowych skutków COVID-19.
