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http://hdl.handle.net/1843/51256
Type: | Artigo de Periódico |
Title: | Insights of how lung microbiome can contribute to COVID-19 severity in intensive care unit patients |
Other Titles: | Insights de como o microbioma pulmonar pode contribuir para a gravidade do COVID-19 em pacientes de unidade de terapia intensiva |
Authors: | Fabíola Marques de Carvalho Leandro Nascimento Lemos Luciane Prioli Ciapina Rennan Garcias Moreira Alexandra Lehmkuhl Gerber Renan Pedra de Souza Ana Paula C. Guimarães Tatiani FereguettI Virgínia Antunes de Andrade Zambelli Renata Avila Tailah Bernardo de Almeida Jheimson da Silva Lima Shana Priscila C. Barroso Mauro Martins Teixeira Renan Pedra Souza Cynthia Chester Cardoso Renato Santana Aguiar Ana Tereza R. de Vasconcelos |
Abstract: | Objectives: Secondary bacterial and fungal infections are associated with respiratory viral infections and invasive mechanical ventilation. Microbiome influence on COVID-19 severity in patients admitted to intensive care units (ICU) remains poorly understood. This work described the lung microbiota of Brazilian COVID-19 patients and explored how microbial pathogens can contribute to Coronavirus disease 2019 clinical outcome. Methods: Total DNA of bronchoalveolar lavage fluids from 21 Brazilian COVID-19 patients was extracted. All patients were positive RT-PCR and admitted to intensive care units in two Brazilian centers. For metagenomic analyses, sequenced reads were submitted to bioinformatic tools for taxonomic and functional inferences. Results: We identified respiratory, nosocomial, and opportunistic pathogens as prevalent bacteria in the lung, suggesting a dysbiosis process (microbial imbalance) in ICU COVID-19 patients. Microbial functional analyses showed metabolic pathways associated with virulence repertoire, such as biofilm production, secreted toxins, capsular polysaccharides, and iron acquisition. Microbial pathogens and their virulence mechanisms were associated with host immunological responses, and a cellular model suggesting how bacterial species could participate in COVID-19 worsening was presented. Conclusion: We explore how microbial species present in the lung could potentially modulate and aggravate the immunological processes of patients admitted to intensive care units, contributing to COVID-19 severity. |
Abstract: | Objetivos: Infecções bacterianas e fúngicas secundárias estão associadas a infecções virais respiratórias e ventilação mecânica invasiva. A influência do microbioma na gravidade do COVID-19 em pacientes internados em unidades de terapia intensiva (UTI) permanece pouco compreendida. Este trabalho descreveu a microbiota pulmonar de pacientes brasileiros com COVID-19 e explorou como os patógenos microbianos podem contribuir para o desfecho clínico da doença de Coronavírus 2019. Métodos: O DNA total de fluidos de lavagem broncoalveolar de 21 pacientes brasileiros com COVID-19 foi extraído. Todos os pacientes tiveram RT-PCR positivo e foram internados em unidades de terapia intensiva em dois centros brasileiros. Para análises metagenômicas, leituras sequenciadas foram submetidas a ferramentas bioinformáticas para inferências taxonômicas e funcionais. Resultados: Identificamos patógenos respiratórios, nosocomiais e oportunistas como bactérias prevalentes no pulmão, sugerindo um processo de disbiose (desequilíbrio microbiano) em pacientes de UTI COVID-19. Análises funcionais microbianas mostraram vias metabólicas associadas ao repertório de virulência, como produção de biofilme, toxinas secretadas, polissacarídeos capsulares e aquisição de ferro. Patógenos microbianos e seus mecanismos de virulência foram associados às respostas imunológicas do hospedeiro, e um modelo celular sugerindo como as espécies bacterianas poderiam participar no agravamento do COVID-19 foi apresentado. Conclusão: Exploramos como as espécies microbianas presentes no pulmão podem potencialmente modular e agravar os processos imunológicos de pacientes internados em unidades de terapia intensiva, contribuindo para a gravidade da COVID-19. |
Subject: | COVID-19 (Doença) Infecções respiratórias Metagenômica Bactérias Metabolismo Biologia computacional |
language: | eng |
metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
Publisher Initials: | UFMG |
metadata.dc.publisher.department: | ICB - DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA E IMUNOLOGIA ICB - INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLOGICAS |
Rights: | Acesso Aberto |
URI: | http://hdl.handle.net/1843/51256 |
Issue Date: | 20-May-2021 |
metadata.dc.url.externa: | https://www.walshmedicalmedia.com/open-access/insights-of-how-lung-microbiome-can-contribute-to-covid19-severity-in-intensive-care-unit-patients-78705.html |
metadata.dc.relation.ispartof: | Journal of Vaccines & Vaccination |
Appears in Collections: | Artigo de Periódico |
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