Le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) infecte principalement les cellules pulmonaires épithéliales, mais on sait qu’il se propage au-delà de ces cellules, en particulier dans les cas graves.
Récemment, l’attention scientifique s’est déplacée vers des études examinant les effets de l’infection par le SRAS-CoV-2 dans l’intestin, et des chercheurs de l’Université de Duisburg-Essen ont étudié les différences dans le microbiome fongique de l’intestin chez les patients atteints d’une maladie à coronavirus légère à sévère. 2019 (COVID-19).
L’étude
Les chercheurs ont recueilli des échantillons d’une cohorte de 212 patients se présentant dans un hôpital entre avril et novembre 2020. Le SRAS-CoV-2 a été détecté à l’aide de tests de réaction en chaîne par polymérase en temps réel (RT-PCR) sur des écouvillons nasopharyngés. Pour confirmer l’infection intestinale, la région ITS2 a été amplifiée par PCR sur des échantillons purifiés à partir d’écouvillons rectaux. Les comparaisons entre les métadonnées catégorielles et les mesures de diversité alpha ont été calculées avec le test de Kruskal-Wallis, et les différences significatives de diversité bêta entre les groupes ont été testées pour l’utilisation de l’analyse de variance multivariée permutationnelle (PERMANOVA).
L’analyse de la taille de l’effet discriminant linéaire a été utilisée pour évaluer les biomarqueurs. Le seuil minimum acceptable a été calculé par sous-échantillonnage itératif à l’intérieur des groupes pour éliminer l’effet des tailles d’échantillon déséquilibrées entre les patients SARS-CoV-2 positifs et négatifs.
La population finale de l’étude comprenait 53 participants, 30 patients SARS-CoV-2, dont 21 n’étaient pas sévères, et 23 patients SARS-CoV-2 négatifs. Un patient avait reçu des antibiotiques et aucun n’avait reçu de traitement antifongique. D’autres variables connues pour affecter l’état du microbiome intestinal ne différaient pas significativement entre les groupes, et la période entre l’admission à l’hôpital et l’échantillonnage était similaire pour tous les individus.
Le groupe négatif était plus susceptible d’être un homme et plus jeune. La seule comorbidité qui était significativement différente entre les groupes était l’hypertension, qui était moins fréquente chez les patients atteints de COVID-19 non sévère. Les patients présentaient des symptômes standards dans les proportions attendues.
Les patients atteints de COVID-19 sévère ou critique présentaient des différences significatives dans la diversité alpha et bêta du microbiome intestinal fongique, présentant une diversité, une richesse et une régularité Shannon inférieures à celles des patients COVID-19 non sévères.
Des différences significatives de phylum entre les groupes ont été révélées par l’analyse multivariée PERMANOVA, et l’analyse des coordonnées principales a révélé un regroupement des patients atteints d’une maladie grave.
Une forte variation interindividuelle du genre dominant entre les patients individuels au sein d’un groupe a caractérisé le microbiome intestinal fongique, avec une seule espèce dominant le microbiome chez 18 des 53 patients au total – avec une abondance minimale de 75 %. Cela s’est produit plus fréquemment chez les personnes atteintes d’une maladie grave que chez les personnes atteintes d’une maladie non grave (55 % et 19 %, respectivement). L’analyse discriminante linéaire de la taille de l’effet a identifié que les personnes souffrant de COVID-19 sévère avaient le phylum Asomycota et le genre Bipolaris enrichis dans leurs microbiomes intestinaux. Ceux dont la maladie était moins grave avaient 22 taxons différents enrichis par rapport au groupe témoin.
Suite à cela, la corrélation au niveau du genre des microbiomes fongiques intestinaux a été analysée afin de mieux comprendre les réseaux par lesquels les champignons entrent en compétition pour les nutriments ou produisent des métabolites. Les patients positifs et négatifs étaient caractérisés par trois communautés interconnectées avec des cooccurrences positives, mais les membres et les interactions entre ces communautés différaient considérablement d’un groupe à l’autre.
Les genres avec la connectivité la plus élevée de corrélations positives comprenaient Fusarium, Gibberella, Sarocladium, Auréobasidium, Géomyces, Trichodermie et Phialemoniopsis. Les patients positifs au SRAS-CoV-2 avaient la plus grande communauté interconnectée, composée de 32 genres positivement corrélés – dont deux surreprésentés chez les patients positifs au SRAS-CoV-2 et 30 genres différents du Ascomycètes. Chez les patients SARS-CoV-2 négatifs, un petit sous-réseau de cinq genres était composé de Auréobasidium, Fusarium, Pénicillium et Trichodermie – qui produisent tous des peptides antimicrobiens. Ce groupe avait une deuxième communauté interconnectée plus grande qui se composait de 20 genres fongiques, dont 13 étaient associés à des patients SARS-CoV-2 négatifs.
Il existe des corrélations inter-royaumes distinctes entre les microbiomes fongiques et bactériens de l’intestin. Les chercheurs ont pu identifier des tableaux distincts de corrélations inter-royaumes qui différenciaient les deux groupes de patients. Généralement, les individus positifs pour le SRAS-CoV-2 ont montré des corrélations inter-royaumes significativement moins positives, et la plus grande communauté positivement corrélée chez les patients négatifs n’était pas présente, pas plus qu’une autre communauté moins prononcée.
Deux genres connus pour avoir des propriétés anti-inflammatoires et épuisés chez les patients atteints du SRAS-CoV-2, Bifidobactérie et Roseburiaétaient négativement associés aux taxons fongiques chez les patients négatifs et non impliqués dans les corrélations inter-royaumes chez les patients positifs pour le SRAS-CoV-2.
conclusion
Cette recherche a recueilli et analysé des données provenant de patients atteints du SRAS-CoV-2, révélant des différences significatives dans la diversité des microbiomes intestinaux, la proportion d’individus avec une espèce dominant le microbiome et l’enrichissement des phylums et des genres.
En plus de cela, les auteurs ont analysé avec succès les corrélations au niveau du genre et identifié des différences dans les corrélations inter-royaumes entre les microbiomes fongiques et bactériens de l’intestin. Cette étude pourrait aider à informer les travailleurs de la santé et les fabricants de médicaments, aidant potentiellement à développer un traitement pour certains des effets du SRAS-CoV-2.
