Studie og analyse av akutt pankreatitt komplisert med COVID-19

Akutt pankreatitt (AP) er en vanlig gastrointestinal sykdom. De siste årene har sykehusinnleggelsesraten og relaterte kostnader ved AP økt betydelig. Omtrent 15 % - 20 % av pasientene vil utvikle akutt alvorlig pankreatitt, nemlig SAP. SAP er en alvorlig abdominal sykdom med mange komplikasjoner og høy dødelighet. Den globale gjennomsnittlige årlige insidensraten er omtrent 6,75 tilfeller/100 000 personer. Systemisk inflammatorisk responssyndrom (SIRS), multippelt organdysfunksjonssyndrom (MODS) og sepsis er ofte assosiert med det. SIRS og MODS kan være forårsaket av frigjøring av inflammatoriske cytokiner i det tidlige stadiet av AP, og intestinal dysfunksjon og bukspyttkjertelnekrose i det senere stadiet. Noen studier har vist at 59 % av AP-pasienter er ledsaget av tarmbarriereskade, og økt permeabilitet av tarmslimhinnen, noe som resulterer i tarmbakteriell translokasjon, bukspyttkjertelvevsnekrose og -infeksjon, og multippelorgandysfunksjonssyndrom. De fleste bakteriene som forårsaker nekrotisk infeksjon i bukspyttkjertelvevet kommer fra tarmfloraen, som Escherichia coli og Enterococcus. Derfor kan tarmflora spille en viktig rolle i forekomsten og utviklingen av AP.

Som det største organet i menneskekroppen gir mage-tarmkanalen en bred koloniseringsoverflate for biologisk flora. Tarmbakterier som er tilstede i den menneskelige mage-tarmkanalen er essensielle komponenter for utvikling av slimhinneimmunsystemet, fremme av matfordøyelse og -absorpsjon, og regulering av glukosemetabolismen. I tillegg har den også funksjonen til å beskytte tarmbarrieren og mediere vertsimmunitet og metabolisme. Verten og mikroben når den mikroøkologiske balansen i helsetilstanden, som kalles indre miljøstabilitet, og verten opprettholder normale fysiologiske funksjoner. Imidlertid kan ytre faktorer (som infeksjon, toksin, kostholdsendring, sykdom osv.) endre eller ødelegge balansen mellom dem, og forstyrrelsen i tarmfloraen vil igjen indusere eller fremskynde sykdommens utvikling. Som et av forskningshotspottene de siste årene har ubalansen i tarmfloraen alltid tiltrukket seg folks oppmerksomhet. Den nåværende studien fant at den økologiske ubalansen av intestinal mikrobiota under AP ble definert som reduksjonen av intestinal mikrobiell mangfold og endringen av balansen mellom symbiotisk mikrobiota og patogen mikrobiota. Endringen i tarmfloraen skjedde i det tidlige stadiet av AP, som kan være involvert i forverringen av sykdommen. Ikke bare det, men også tidlig tarmfloraforstyrrelse ble funnet i SAP-forskning. I tillegg til tarmbakterier, påvirker deres metabolitter som kortkjedede fettsyrer (SCFA) også utviklingen av AP. Dessuten har flere og flere studier funnet at endringer i tarmfloraen under utviklingen av AP kan være relatert til alvorlighetsgraden av sykdommen. I prosessen med AP-forekomst og utvikling, fører unormal sekresjon av trypsin og ødeleggelse av bukspyttkjertelstrukturen til unormal sekresjon av bukspyttkjertelen, noe som kan forårsake endringer i tarmhomeostase og tarmflora. I tillegg fant studien også at tarmmikrobiota er et viktig medium under AP, og dens ubalanse er nært knyttet til alvorlighetsgraden av AP. For tiden har mange eksperimentelle data vist at mangfoldet av intestinale mikroorganismer og den relative overfloden av spesifikke bakteriegrupper har endret seg under AP-prosessen.

Basert på forholdet mellom tarmfloraubalanse og forekomst og utvikling av AP, er de mulige mekanismene for tarmmikrobiell ubalanse i AP hovedsakelig som følger: (1) tarmmotilitetsforstyrrelse: gastrointestinal motilitetsforstyrrelse eksisterer ofte i AP og spiller en rolle ved sykdom. progresjon. Tarmmotilitetsforstyrrelse kan også føre til akkumulering av skadelige stoffer og hemme veksten av probiotika. (2) Ischemi-reperfusjonsskade (IRI): pro-inflammatoriske cytokiner som TNF-α under AP, frigjøring av insulin kan forårsake intestinal mucosal IRI og forstyrre intestinal mikrosirkulasjon. En av hovedårsakene til intestinal mikrosirkulasjonsskade er ødeleggelsen av sukkerbeger. (3) Oksidativt stress: alvorlig oksidativt stress og tarmaktivert caspase-3-vei ble funnet under AP. Oksidativt stress akselererer ikke bare forstyrrelsen av tarmbarrierefunksjonen, men deltar også i forstyrrelsen av tarmmikrobiota. (4) Immundysfunksjon: intestinal immunsuppresjon kan observeres i det tidlige stadiet av akutt pankreatitt, som er relatert til skaden av eliminering av proliferative patogener.

I AP er endringen av tarmmikroflora nært knyttet til dens forekomst og utvikling, og metabolittene til tarmmikroflora vil også påvirke serummetabolske indikatorer hos AP-pasienter. Intestinal mikroflora har høy metabolsk aktivitet og kan transformere vertskilder og kostholdskomponenter til forskjellige metabolitter. Noen metabolitter er gunstige og noen er skadelige. Metabolitter som er gunstige for verten inkluderer melkesyre, gallesyre (BA), SCFA og bakteriocin. Disse stoffene anses generelt som antibakterielle faktorer og spiller en nøkkelrolle i forebygging av patogen infeksjon. I tillegg er det også relatert tarmflora og flere spesifikke produkter produsert som kan ha en viss innvirkning på SAP. I menneskelige tarmer er bifidobakterier og laktobacillus probiotika som kan stimulere antitumoregenskaper og immunitet. Hovedproduktene av bifidobakteriemetabolismen er melkesyre og eddiksyre, som reduserer pH-verdien i tarmen og hemmer veksten av skadelige mikroorganismer. Denne mekanismen er spesielt tydelig i blindtarmen og stigende tykktarm.

For tiden utgjør den kontinuerlige pandemien av koronavirussykdom (COVID-19) i 2019 forårsaket av alvorlig akutt respiratorisk syndrom coronavirus type 2 (SARS-CoV-2) en alvorlig trussel mot den globale folkehelsen, og millioner av mennesker i flere og flere land er i faresonen. Denne pandemien har ikke bare påvirket det medisinske systemet, men også påvirket den globale sosioøkonomiske balansen. COVID-19 ble snart utpekt som en global pandemi av Verdens helseorganisasjon, fordi fra januar 2021 var det rundt 98 millioner bekreftede tilfeller og rundt 2 millioner bekreftede dødsfall. Likevel, siden utbruddet av COVID-19, har vår forståelse av det økt betydelig, og en rekke behandlingsmetoder og medikamentelle intervensjoner har blitt testet eller er under utvikling for å redusere risikofaktorene. Nylig har noen kandidatvaksiner vist omtrent 95 % klinisk effekt og blir for tiden godkjent for nødbruk i forskjellige land. Derfor er vaksinasjon som et av de effektive beskyttelsesmidlene verdt å fremme over hele verden. Noen studier har bekreftet at flere tarmmikrofloraer har potensial til å forbedre immunresponsen og redusere uønskede hendelser etter covid-19-vaksinasjon og at tarmmikrofloraen har potensial til å supplere effektiviteten til vaksinen. Kombinert med flere nyere studier, spiller tarmfloraen en nøkkelrolle i å regulere immunresponsen på vaksinasjon og er relatert til alvorlighetsgraden av COVID-19-pasienter. Imidlertid er den omfattende evalueringen av vertsrespons, spesielt rollen til tarmflora i antistoffproduksjon, begrenset. Derfor trenger den spesifikke rollen til tarmfloraen i utviklingen av COVID-19 ytterligere studier.

Sammensetningen av intestinal mikroflora og alvorlighetsgraden av akutt infeksjon (inkludert COVID-19) har et toveis forhold til lungen, som kalles "tarm-lunge-aksen". Intestinal økologisk ubalanse, det vil si fremveksten av virale patologiske organismer, endrer signaloverføringen til intestinale epitelceller og produserer proinflammatoriske reaksjoner, som kan føre til nedsatt immunrespons og gjøre COVID-19-pasienter sårbare for alvorlige sykdommer. En rekke inflammatoriske og infeksjonssykdommer er assosiert med symbiotiske lidelser. Flere studier har vist at avføringsvirusutskillelsen hos COVID-19-pasienter vil fortsette i lang tid etter at luftveissymptomene avtar. Dette viser at mage-tarmkanalen er stedet for virusreplikasjon, og har forårsaket bekymring for fekal og oral overføring. Dette ble ytterligere bekreftet av en liten studie av 30 COVID-19 pasienter. Studien viste at reduksjonen i biologisk mangfold økte sammen med økningen av opportunistiske bakterier, inkludert Streptococcus, Rochella, Verona, Clostridium erysipelas og actinomycetes. Overfloden av fekale bakterier, Clostridium mycobacterium og Clostridium hartwickii, var assosiert med alvorlig COVID-19-sykdom. Overfloden av nyttige Bacteroides og Alisma orientalis var negativt korrelert med alvorlighetsgraden av sykdommen. Mange studier har undersøkt forholdet mellom intestinale økologiske forstyrrelser, alvorlig COVID-19 og forhøyede inflammatoriske markører. Bacteroides Donovan og Akermann myxophila og IL-1 β、 IL-6 er positivt korrelert med CXCL8. Tilsvarende er IL10, TNF-α og kjemokiner (som CXCL10 og CCL2) negativt korrelert med gunstig mikrobiota (som Bifidobacterium adolescents, Eubacterium rectum og Faecalis procterii), som opprettholder et lavt nivå i fekale prøver tatt en måned etter sykdommen . I en annen studie som involverte en liten gruppe covid-19-pasienter, ble smørsyreprodusenter (for eksempel Fecal Procter, Clostridium butyricum, Clostridium parvum og Eubacterium rectum) betydelig redusert, og betingede patogener som Enterococcus og Enterobacteriaceae var rikelig hos alvorlige pasienter med uheldige utfall. Endringer i intestinal mikroflora ble observert hos barn med akutt og ikke-akutt Kawasaki sykdom, noe som videre antydet at MISC i SARS-CoV-2 kan være assosiert med økologiske lidelser. Begrensede studier på pasienter med COVID-19 har vist intestinale økologiske forstyrrelser. En liten rapport i begynnelsen av pandemien viste at nivåene av laktobaciller og bifidobakterier hos COVID-19-pasienter var lave. Zuo et al. viste at COVID-19-virus-RNA i avføringen til nesten halvparten av pasientene i prøven var positivt, noe som varte lenge etter at luftveiene ble renset. I tillegg fant forfatterne at pasienter med viralt RNA hadde høyere nivåer av opportunistiske patogener. For bedre å avklare probiotikas rolle i behandlingen av COVID-19, er flere studier i gang. De klare anbefalingene om probiotika og COVID-19-behandling trenger fortsatt ytterligere bevis, selv om det er biologisk rasjonalitet og grunner til å håpe at de kan spille en gunstig rolle.

I den nåværende epoken med den kontinuerlige utbredelsen av COVID-19, står mange pasienter overfor COVID-19-infeksjon og AP på samme tid, noe som gir nye utfordringer for diagnostisering og behandling av klinikere. Basert på nøkkelrollen til tarmflora-ubalanse i AP- og COVID-19-infeksjon og de unike fordelene ved metabonomikk i diagnostisering og prognose av infeksjonssykdommer. Derfor er forskningen vår basert på det faktum at ubalansen i tarmfloraen spiller en viktig rolle i utviklingen av COVID-19-infeksjon og AP mens vi vurderer innvirkningen av tarmfloraen og dens metabolitter på de serologiske indikatorene til pasienter. Formålet med denne studien var å utforske det komplekse forholdet mellom endringene i tarmmikrobiomet og serummetabolitten hos pasienter med ny koronavirusinfeksjon og akutt pankreatitt, i håp om å gi hjelp til klinisk diagnose og behandling av pasienter med ny koronavirusinfeksjon og akutt pankreatitt.