سطح پروتئین بینی ممکن است خطر ابتلا به کووید-۱۹ را پیش‌بینی کند

به گزارش مجله خبری نگار، یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که افزایش بیان ACE۲ و TMPRSS۲ در حفره بینی، خطر ابتلا به عفونت SARS-CoV-۲ در آینده را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد و گونه‌های خاصی در میکروبیوم بینی بر این بیان تأثیر می‌گذارند.

یک مطالعه جدید از eBioMedicine، پتانسیل اندازه‌گیری سطح سرین پروتئاز غشایی ۲ (TMPRSS۲) و آنزیم تبدیل‌کننده آنژیوتانسین ۲ (ACE۲) در حفره بینی را برای پیش‌بینی خطر ابتلا به عفونت آینده بیماری کروناویروس ۲۰۱۹ (COVID-۱۹) و اینکه آیا میکروبیوم بینی میزبان بیان این پروتئین‌ها را تعدیل می‌کند یا خیر، شناسایی می‌کند.

ورود ویروس کرونای سندرم حاد تنفسی ۲ (SARS-CoV-۲) به سلول‌ها از طریق اتصال ویروس به گیرنده ACE۲ در اپیتلیوم تنفسی انجام می‌شود که با تجزیه پروتئین اسپایک ویروسی TMPRSS۲ همراه است.

حفره بینی، که اغلب اولین محل مواجهه با پاتوژن است، سطح بالایی از بیان ACE۲ را نشان می‌دهد. حفره بینی همچنین محل زندگی میکروبیوم بینی است که از انواع مختلف حالت‌های اجتماعی بینی (CST) تشکیل شده است. هر CST با یک گونه غالب متفاوت مشخص می‌شود که ممکن است شامل انتروباکتریاسه، موراکسلا، استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس، گونه‌های کورینه باکتریوم، استافیلوکوکوس اورئوس و دولوسیگرانولوم باشد.

تا به امروز، هنوز مشخص نیست که چگونه عوامل خاص در میکروبیوم بینی بر حساسیت میزبان به عفونت SARS-CoV-۲ تأثیر می‌گذارند. به طور مشابه، تنها تعداد کمی از مطالعات نقش بیان ACE۲ و TMPRSS۲ بینی را در خطر ابتلا به کووید-۱۹ در آینده بررسی کرده‌اند.

دو مطالعه موردی-شاهدی گذشته‌نگر در واشنگتن دی سی، با استفاده از ۱۵۴۸ نمونه سواب بینی که توسط خود فرد جمع‌آوری شده بود، انجام شد. سواب‌های بینی در طول آزمایش‌های نظارتی مبتنی بر جمعیت از بزرگسالان ساکن در جامعه جمع‌آوری شدند.

اولین مطالعه مورد-شاهدی گذشته‌نگر، یک مطالعه مقطعی با ۱۱۱ مورد و ۳۴۳ شاهد و یک مطالعه طولی شامل ۹۷ مورد و ۲۸۶ شاهد. همچنین مطالعه‌ای روی میکروبیوم بینی ۴۲۸ مورد انجام شد.

موارد، که شامل افرادی بودند که آزمایش SARS-CoV-۲ آنها مثبت بود، بر اساس تاریخ و سن آزمایش با گروه کنترل مطابقت داده شدند. نمونه‌های قبل از چالش مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند و از واکنش زنجیره‌ای پلیمراز رونویسی معکوس کیفی (RT-qPCR) برای ارزیابی بیان ACE۲/TMPRSS۲ بینی استفاده شد.

میکروبیوم بینی با استفاده از qPCR و تعیین توالی ژن مبتنی بر اسید ریبونوکلئیک ریبوزومی (rRNA) ۱۶S مشخص شد. همچنین از مدل‌های یادگیری ماشین و رگرسیون برای تعیین اینکه آیا بیان TMPRSS۲ و ACE۲ در حفره بینی می‌تواند کووید-۱۹ را پیش‌بینی کند، استفاده شد.

آزمایش بلافاصله قبل از مثبت شدن آزمایش SARS-CoV-۲ (t-۱) به طور متوسط ​​​​۱۲ روز قبل از مثبت شدن آزمایش SARS-CoV-۲ (t۰) انجام شد. سطح ACE۲ و TMPRSS۲ بینی در بین موارد در زمان t-۱ بالاتر از گروه کنترل بود.

بر اساس مقادیر نقطه تقاطع (Cp)، سه ناحیه شناسایی شدند که عفونت آینده SARS-CoV-۲ را پیش‌بینی می‌کردند. ناحیه پایین هیچ بیانی از ACE۲ یا TMPRSS۲ نشان نداد، در حالی که ACE۲ شناسایی نشد و مقادیر Cp TMPRSS۲ در ناحیه میانی بالای ۳۲ بود. مناطق با بیان بالای ACE۲ یا مقادیر Cp TMPRSS۲ برابر با ۳۲ یا کمتر را نشان دادند.

در مقایسه با گروه کنترل، افزایش سطح ACE۲ و TMPRSS۲ بینی با افزایش ۳.۶ برابری خطر ابتلا به عفونت SARS-CoV-۲ همراه بود. همچنین احتمال بیان بیشتر ACE۲ و TMPRSS۲ در مردان نسبت به زنان بیشتر بود.

در یک مطالعه طولی که پنج نقطه زمانی (t-۵ تا t-۱) را بررسی کرد، موارد، الگو‌های ACE۲/TMPRSS۲ طولی بینی متمایزی را قبل از عفونت ویروسی نشان دادند. موارد بیشتر احتمال داشت که بین دسته‌های بیان ژن جابجا شوند، دسته‌های بیان ژنی بالا و مداومی را در مقاطع زمانی مختلف نشان دهند و بیان ACE۲/TMPRSS۲ ناپایداری داشته باشند.

در مطالعه‌ای که روی میکروبیوم بینی ۴۲۸ نفر انجام شد، ۲۷٪ در دسته بالا، ۵۱٪ در دسته متوسط ​​و ۲۲٪ در دسته پایین قرار داشتند. یک CST جدید بینی که تحت سلطه Haemophilus influenzae بود شناسایی شد، در حالی که CST تحت سلطه Enterobacteriaceae وجود نداشت.

شایع‌ترین گونه CST، گونه غالب کورینه باکتریوم بود، به همراه گونه‌های CST با غالبیت کوتی باکتریوم، استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس، دولوسیگرانولوم و استافیلوکوکوس اورئوس. گونه‌های CST که کمترین شیوع را داشتند، CST با غلبه H. influenzae و CST با غلبه Moraxella catarrhalis/nonliquefaciens بودند. CST‌ها در دسته‌های مختلف حالت بینی تفاوت معنی داری نداشتند.

D. pigrum، M. cataralis/nonliquefaciens، H. influenzae و S. aureus به طور قابل توجهی بیان ژن ACE۲/TMPRSS۲ بینی را تحت تاثیر قرار دادند.

فراوانی مطلق بالای D. pigrum با بیان پایین‌تر ACE۲/TMPRSS۲ در بینی مرتبط بود. اثر مفید D. pigrum احتمالاً به دلیل فراوانی مطلق آن بود تا فراوانی متناسب آن با سایر باکتری‌ها.

در مقایسه، فراوانی M. catarrhalis/nonliquefaciens، H. influenzae و S. aureus با افزایش خطر ابتلا به عفونت SARS-CoV-۲ مرتبط بود.

بزرگسالانی که سطوح بالاتری از بیان ACE۲ و TMPRSS۲ در بینی داشتند، به طور قابل توجهی بیشتر احتمال داشت که در آینده نزدیک به عفونت SARS-CoV-۲ مبتلا شوند. تحقیقات بیشتری برای بررسی رابطه بین عفونت SARS-CoV-۲ و میکروبیوم بینی مورد نیاز است تا استراتژی‌های جدیدی برای پیشگیری یا درمان کووید-۱۹ تدوین شود.