Une étude intéressante menée par des scientifiques aux États-Unis a récemment révélé que la communauté microbienne dans l’intestin est directement affectée par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) et que la dysbiose du microbiome intestinal à médiation virale peut provoquer de graves infections secondaires dans patients atteints de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19). L’étude est actuellement disponible sur le bioRxiv* serveur de préimpression.
Sommaire
Arrière-plan
Un lien potentiel entre la dysbiose du microbiome intestinal et la gravité du COVID-19 a récemment été établi. Dans ce contexte, des études ont montré que l’infection par le SRAS-CoV-2 peut perturber les populations microbiennes présentes dans l’intestin. La dysbiose du microbiome intestinal est définie comme une réduction de la diversité microbienne, ainsi qu’un déséquilibre entre les populations microbiennes bénéfiques et pathogènes dans l’intestin.
Chez une proportion importante de patients atteints de COVID-19, des complications gastro-intestinales ainsi qu’une perte de microbes intestinaux commensaux ont fréquemment été observées. Les microbes commensaux sont des microbes bénéfiques qui agissent directement sur le système immunitaire de l’hôte pour empêcher l’invasion et la colonisation de microbes pathogènes. Récemment, des études ont montré que les patients COVID-19 traités avec des antibiotiques à large spectre courent un risque significativement plus élevé d’infections secondaires par des bactéries multirésistantes, ce qui est à son tour associé à une mortalité presque 2 fois plus élevée par choc septique.
Dans la présente étude, les scientifiques ont cherché à comprendre si la dysbiose du microbiome intestinal peut augmenter le risque d’infection systémique secondaire chez les patients COVID-19. De plus, ils ont cherché à savoir si l’infection par le SRAS-CoV-2 peut directement provoquer une dysbiose intestinale indépendamment du statut d’hospitalisation et du régime de traitement.
Étudier le design
L’étude a été menée sur des souris transgéniques exprimant l’enzyme humaine de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2). Les souris ont été testées par voie intranasale avec une dose faible ou élevée de SRAS-CoV-2, et les échantillons fécaux ont été collectés quotidiennement pour tester les populations bactériennes. En outre, des échantillons fécaux ont été prélevés sur des patients infectés par le SRAS-CoV-2 pour déterminer la composition du microbiome intestinal.
Remarques importantes
Chez des souris confrontées au SRAS-CoV-2 à forte dose, les scientifiques ont observé une altération significative du microbiome intestinal, notamment une réduction des microbes anaérobies obligatoires et une expansion des Verrucomicrobiales. Dans la semaine suivant l’infection, ils ont observé une réduction de la diversité alpha dans le microbiome intestinal. Surtout, chez les souris infectées, ils ont observé des symptômes d’infection systémique grave, notamment une perte de poids corporel, des difficultés respiratoires, une activité réduite et une posture voûtée. Pris ensemble, les résultats indiquent que l’infection par le SRAS-CoV-2 provoque directement une dysbiose du microbiome intestinal chez la souris.
En analysant les compositions bactériennes dans des échantillons fécaux collectés auprès de patients COVID-19 de deux hôpitaux différents, les scientifiques ont observé un large éventail de diversités bactériennes. Ils n’ont observé aucune différence dans la composition bactérienne dans les échantillons fécaux entre les deux hôpitaux. Cependant, ils ont observé des compositions bactériennes très variables d’un échantillon à l’autre. Avec une analyse plus approfondie, ils ont observé des dominations fréquentes du microbiome, qui est défini comme une communauté microbienne où un genre particulier couvre plus de 50% de la population. Ces observations indiquent une lésion grave du microbiome intestinal chez les patients COVID-19.
Chez 21 patients atteints d’infections secondaires systémiques, ils ont observé une réduction de la diversité bactérienne. Tous ces patients ont été traités avec des antibiotiques pendant l’hospitalisation, avec 80% ont reçu des antibiotiques avant même la détection d’une infection secondaire. L’analyse des échantillons fécaux collectés chez ces patients a révélé que le genre Faecalibacterium était négativement corrélé avec une infection secondaire systémique. Les espèces bactériennes appartenant au genre Faecalibacterium sont les bactéries commensales les plus vitales et les plus abondantes du microbiote intestinal. Une réduction du genre Faecalibacterium est connue pour perturber les fonctions de la barrière intestinale.
De plus, en comparant les compositions bactériennes fécales et les compositions bactériennes sanguines, les scientifiques ont observé une forte abondance de bactéries causant des infections secondaires dans les échantillons fécaux correspondants. Cela indique que certaines populations bactériennes se déplacent de l’intestin vers la circulation pour provoquer une infection secondaire chez les patients COVID-19. Cela pourrait potentiellement se produire en raison de la perte d’intégrité de la barrière intestinale induite par le virus.
Importance de l’étude
L’étude révèle que la dysbiose induite par le SRAS-CoV-2 dans le microbiome intestinal est directement associée à l’infection secondaire systémique observée chez les patients COVID-19. De plus, l’étude indique que des infections secondaires graves peuvent être induites par la translocation intestinale dans le sang de populations bactériennes à la suite d’une dysbiose du microbiome intestinal.
*Avis important
bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, orienter la pratique clinique/le comportement lié à la santé, ou traités comme des informations établies.
