У многих пациентов с COVID-19 развивается острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС), опасное для жизни состояние, при котором легкие не могут обеспечить жизненно важные органы организма достаточным количеством кислорода. Пациентов с ОРДС обычно помещают на аппараты ИВЛ, чтобы обеспечить поступление достаточного количества кислорода в организм. Новое исследование, представленное на «виртуальном» Международном конгрессе Европейского респираторного общества, показало, что меньшее количество различных типов грибов в легких связано с увеличением тяжести заболевания у пациентов с ОРДС.
Микробиом человека состоит из крошечных организмов, таких как бактерии, вирусы и грибки. Представляя свое исследование на встрече, г-жа Ноэль Бриттон, доктор философии.D. кандидат из Университета Питтсбурга, США, сказал, что до сих пор исследователи, как правило, концентрировались на изучении воздействия бактерий на здоровье человека, отчасти потому, что микробиом в основном состоит из бактерий, и существуют технические трудности с извлечением достаточного количества грибов для изучения.
"По количеству клеток грибов на несколько порядков меньше, чем бактерий," она сказала. "Кроме того, хотя в настоящее время хорошо известно, что легкие являются хозяином особого и динамичного микробиома, они не представляют собой богатую среду для размножения микробов, и, как правило, в них содержится гораздо меньше микробов, чем в кишечнике – участке тела, где ученые обнаружили сосредоточил большинство исследований микробиома. Может быть трудно уловить сигнал от такой низкой массы грибов и убедиться, что идентифицированные последовательности не связаны с загрязнением в лаборатории.
"Мы хотели провести это исследование, поскольку синдром острого респираторного дистресс-синдрома характеризуется гипервоспалительной гиперреакцией иммунной системы, и мы знаем, что грибы могут участвовать в активации и регулировании иммунной системы человека. Нет известных методов лечения для успешного лечения ОРДС, и очень мало известно о том, почему у некоторых пациентов возникает гипервоспалительная реакция. Разнообразие микробиома, особенно грибов, может играть важную роль в понимании того, почему у некоторых пациентов развивается ОРДС, а у некоторых нет."
Г-жа Бриттон и ее коллеги включили в исследование 202 пациента с механической вентиляцией легких в период с октября 2011 г. по сентябрь 2019 г. Насколько им известно, ни у одного из этих пациентов не было COVID-19, но они продолжают набирать пациентов во время пандемии, и в будущем анализе будут рассмотрены пациенты с подтвержденным COVID-19.
Из 202 пациентов в этом анализе 21% имели диагноз ОРЗ, средний возраст составлял 50 лет и 61% составляли женщины. Исследователи собрали слизистые выделения из трахеи (главного дыхательного пути, ведущего к легким) и извлекли ДНК для анализа в лаборатории, используя метод, называемый секвенированием следующего поколения.
Г-жа Бриттон сказала: "Мы идентифицировали около 100 различных типов грибков в легких у тяжелобольных пациентов с механической вентиляцией легких. Разнообразие было довольно низким во всех выборках, но в выборках, в которых доминировал один вид, разнообразие было очень низким. У большого числа пациентов были образцы, в которых доминировал один вид грибов типа Candida; это составляет более 50% грибов, присутствующих в этих образцах, и известно, что они вызывают заболевания у людей."
Разнообразие грибов у пациентов с ОРДС было ниже, чем у пациентов без заболевания. У пациентов с ОРДС шок, сепсис и органная недостаточность были связаны с меньшим разнообразием. Уменьшение разнообразия было связано с более серьезным повреждением легких, более интенсивным лечением и повышенным уровнем белка под названием пентраксин-3, который является индикатором воспаления и тяжести заболевания.
"Связь более низкого грибкового разнообразия с клиническими маркерами тяжести заболевания является важным открытием, поскольку оно предоставляет доказательства взаимосвязи между микробиомом легких и клиническими исходами при критическом заболевании," сказала мисс Бриттон. "Мы продолжим изучение этого вопроса, потому что многое не известно о развитии и лечении ОРДС, и это исследование может указать нам на важное диагностическое или лечебное открытие."
Неизвестно, как развивается разнообразие грибов (или других микроорганизмов), но грибки, скорее всего, попадут в легкие через вдыхание крошечного количества слюны в легкие.
"Поскольку площадь слизистой оболочки второго по величине человеческого тела, примерно такая же, как у теннисного корта, легкие человека постоянно подвергаются воздействию грибков при вдыхании," сказала мисс Бриттон. "Особенно распространены переносимые по воздуху грибы, содержащие до 50 000 спор на кубический метр воздуха, поэтому дыхательные пути подвергаются воздействию самых разных факторов. Вдыхаемые грибы могут быть чрезвычайно разнообразными и включать виды, которые, как известно, вызывают болезни, а также те, которые считаются безвредными для человека."
Тобиас Велте, который не принимал участия в исследовании, является бывшим президентом Европейского респираторного общества, профессором легочной медицины и директором отделения легочных и инфекционных заболеваний Медицинской школы Ганноверского университета, Германия. Он сказал: "В последние несколько лет большое внимание было сосредоточено на микробиоме, особенно в кишечнике, и его связи с различными проблемами со здоровьем. Грибы труднее изучать, чем другие компоненты микробиоты легких, такие как бактерии и вирусы, но мы начинаем видеть больше доказательств того, что они также играют роль в хронических заболеваниях легких.
"Вывод из этого исследования о том, что меньшее разнообразие микобиома связано с худшими исходами для пациентов с острым респираторным дистресс-синдромом, является захватывающим. Еще слишком рано знать, что это может означать для пациентов и их врачей, но это может привести к новым диагностическим тестам и лучшему лечению."