Клиническое течение COVID-19 вариабельно и в значительной степени остается непредсказуемым, особенно у лиц, которые не были вакцинированы и не восстановились после предыдущей инфекции.
Мы предположили, что развитие заболевания и воспалительные реакции связаны с изменениями в микробиоме и метаболоме. Чтобы проверить это, мы объединили профили метагенома, метаболома, цитокинов и транскриптома из лонгитюдно собранных образцов госпитализированных пациентов с COVID-19 в начале пандемии (до появления вакцин или вариантов, вызывающих беспокойство) и неинфицированных контрольных групп, а также использовали подробную клиническую информацию и анализ сопутствующих факторов для выявления надежных внутри-омических и меж-омических ассоциаций.
Тяжелая форма COVID-19 была напрямую связана с истощением потенциально полезных кишечных микроорганизмов, в основном относящихся к Clostridiales, в то время как нарушение микробиоты ротоглотки, по-видимому, в основном было обусловлено употреблением антибиотиков. Тяжесть COVID-19 была также ассоциирована с повышенной концентрацией в плазме кинуренина и пониженным уровнем различных других метаболитов триптофана, лизофосфатидилхолинов и вторичных желчных кислот. Снижение численности Clostridiales потенциально опосредует наблюдаемое снижение уровня 5-гидрокситриптофана. Более того, изменение уровня различных метаболитов триптофана в плазме крови и снижение численности Clostridiales объясняет значительное увеличение выработки IL-6, IFNγ и/или TNFα.
В целом, наше исследование выявило взаимосвязанные изменения микробиома и метаболома как потенциальный фактор, способствующий воспалительной дисрегуляции при тяжелой форме COVID-19.
