Является ли микробиом кишечника мишенью для адъювантного лечения COVID-19?

Является ли микробиом кишечника мишенью для адъювантного лечения COVID-19?

Резюме

Высокая экспрессия трансмембранного белка ангиотензин I превращающего фермента 2 (ACE2), более чем в 100 раз выше, чем в легких, и трансмембранной сериновой протеазы 2 (TMPRSS2) в желудочно-кишечном тракте приводит к инфицированию SARS-CoV-2. Согласно данным мета-анализа, у 9,8–20% пациентов с COVID-19 наблюдаются желудочно-кишечные симптомы, где наиболее часто встречается диарея, и около 50% выделяют вирусы с высоким титром через свои фекалии. Кроме того, в различных исследованиях у пациентов с COVID-19 было показано воспаление кишечника, повреждение кишечника и ослабление целостности слизистой оболочки кишечника, что приводит к повышению проницаемости. Низкая целостность слизистой оболочки в сочетании с низким повреждением кишечника является хорошим предиктором прогрессирования заболевания и поступления в отделение интенсивной терапии (ОИТ). Несколько экспериментальных исследований показали, что микробиом кишечника пациентов с COVID-19 изменился, микробное богатство и разнообразие были ниже, а условно-патогенные микроорганизмы, которые могут вызывать бактериемию, были обогащены по сравнению со здоровой контрольной группой. У значительной части этих пациентов дисбиоз не был устранен при выписке из больницы, и одно исследование показало, что дисбиоз все еще присутствует через 3 месяца после COVID-19.  Следовательно, может существовать связь между дисбиозом микробиома кишечника у пациентов с COVID-19 и хроническим синдромом COVID-19 (CCS). Различные клинические испытания изучают пользу пробиотиков для пациентов с острым COVID-19, большинство из которых еще не сообщило о результатах. Однако два клинических испытания показали, что определенная комбинация пробиотиков полезна и безопасна для пациентов с острым COVID-19. Смертность составила 11% для группы лечения пробиотиками и 22% для контрольной группы. Кроме того, в группе пробиотиков симптомы исчезли быстрее, и было рассчитано 8-кратное снижение риска развития дыхательной недостаточности. В заключение, появляются доказательства того, что воспаление, повышенная проницаемость и дисбиоз микробиома в кишечнике возникают у пациентов с COVID-19 и, таким образом, обеспечивают новые цели для адъювантного лечения острого и хронического COVID-19. Необходимы дополнительные исследования в этой области.

1. Введение

С почти 200 миллионами подтвержденных случаев и более чем 4 миллионами смертей (ВОЗ, июль 2021 г.) пандемия COVID-19 оказала огромное влияние на наше общество, экономику и образ жизни. С момента обнаружения COVID-19 / SARS-CoV-2 в декабре 2019 года на PubMed (28 июля 2021 года) теперь доступны ошеломляющие 1 608 720 научных статей. Огромный и впечатляющий прогресс был достигнут в вакцинации; К настоящему времени введено более 3,5 миллиардов доз (ВОЗ, июль 2021 г.). Варианты SARS-CoV-2 представляют собой потенциальную угрозу, и другие варианты лечения по-прежнему будут представлять интерес.

В этом обзоре основное внимание уделяется инфицированию кишечника SARS-CoV-2 и возможным вариантам лечения и профилактики. Чтобы представить это в контексте, будет кратко описано взаимодействие SARS-CoV-2 с желудочно-кишечным трактом, включая желудочно-кишечные симптомы, выделение вируса в стуле, вероятность фекальной передачи, экспрессию рецептора и протеазы хозяина, воспаление, изменения в организме, целостность слизистой оболочки и дисбаиоз микробиома кишечника. В экспертной статье того же автора подробно обсуждается связь между изменениями микробиома кишечника и хроническим синдромом COVID-19 (CCS) [1].

2. Желудочно-кишечные симптомы, вызванные SARS-CoV-2

SARS-CoV-2 - это РНК-вирус, принадлежащий к роду Betacoronavirus [2]. Коронавирусы (CoV) известны тем, что вызывают респираторные и желудочно-кишечные заболевания у животных и людей. Молодые поросята часто заражаются вирусом эпидемической диареи свиней (PEDV) или вирусом трансмиссивного гастроэнтерита свиней (TGEV), вызывая острую диарею, рвоту и обезвоживание [3]. PEDV и TGEV показывают около 100% заболеваемости и 50–100% смертности [4,5]. У коров коронавирус крупного рогатого скота (бета-коронавирус) вызывает пневмонию и диарею у телят и взрослых коров [6]. У людей 15–30% инфекций дыхательных путей ежегодно вызываются CoVs 229E, OC43, NL63 и HKU1 [7,8].

SARS-CoV-2 вызывает желудочно-кишечные симптомы у 9,8–20% госпитализированных пациентов, согласно данным нескольких метаанализов пациентов с COVID-19; см. Таблицу 1. В большинстве исследований основным синдромом является диарея, за которой следует тошнота / рвота и более низкая частота болей в животе. Анорексия очень широко варьирует между исследованиями, от 1 до 79% [9]. Трудно судить о том, какой процент этих зарегистрированных симптомов действительно является прямым следствием инфекции SARS-CoV-2 в кишечнике. Вирус может влиять на блуждающий нерв, а также создавать цитокиновый шторм, который может вызывать тошноту и диарею [10]. Некоторые исследования сообщают о симптомах после госпитализации, поэтому использование антибиотиков, противовирусных препаратов, энтерального питания, ингибиторов протонной помпы и других лекарств также может вызывать желудочно-кишечные симптомы.

Таблица 1. Обзор шести метаанализов исследований пациентов с COVID-19 и их сообщений о желудочно-кишечных симптомах.

Два исследования показали, что у пациентов в критическом состоянии по сравнению с нетяжелыми пациентами не наблюдалось существенных различий в отношении их желудочно-кишечных симптомов [11,12,13]. Противоположные наблюдения были сообщены Wang и др., показывающие статистические различия в желудочно-кишечных симптомах (анорексия и боль в животе) между пациентами отделения интенсивной терапии (ОИТ) и пациентами, не находящимися в отделении интенсивной терапии, где пациенты ОИТ имели более высокий процент этих симптомов [14]. В целом, исследования часто трудно сравнивать, поскольку использовались различные параметры, например, тип сообщаемых симптомов, симптомы, сообщаемые в начале болезни или во время пребывания в больнице. Еще предстоит выяснить, существуют ли региональные различия или различия в отношении штаммов SARS-CoV-2.

3. Обнаружение инфекции желудочно-кишечного тракта SARS-CoV-2 с помощью мазков или образцов стула.

В начале этой пандемии было проверено несколько путей передачи, включая возможность передачи через фекалии; см. Таблицу 2. Уже на этом раннем этапе авторы осторожно предупреждали, что «2019-nCoV может передаваться несколькими путями» [21]. Позже Xiao et al. настоятельно рекомендовали рутинное тестирование на РНК SARS-CoV-2 из фекалий у пациентов с COVID-19 и меры предосторожности, основанные на этой передаче, для госпитализированных пациентов, если результаты теста фекалий были положительными [22]. Те же авторы при иммуногистологическом окрашивании показали экспрессию вирусного нуклеокапсидного белка в железистых эпителиальных клетках желудка, двенадцатиперстной кишки и прямой кишки.

Таблица 2. Обзор примеров исследований по выявлению SARS-CoV-2 в фекалиях.

Исследование Wu et al. сообщило, что тяжесть заболевания тяжесть заболевания не была связана с длительным периодом положительной РНК вируса в образце фекалий. Положительная реакция образцов фекалий отставала от положительной реакции образцов дыхательных путей. Авторы рекомендовали провести анализ кала для определения выхода выздоровевших пациентов. Кроме того, они заявили, что потенциальная передача инфекции фекально-оральным путем может представлять повышенный риск в замкнутых жилых помещениях, таких как общежития, поезда, автобусы и круизные лайнеры [24].

Jiang et al. сообщили о пациенте (8-летняя девочка), у которого не было симптомов и был отрицательный результат во всех образцах из носоглотки, но положительный результат через 42 дня анального мазка, показывая, что бессимптомная инфекция SARS-CoV-2 все еще может привести к длительному периоду риска передачи из-за орально-фекального пути передачи [30]. Авторы подчеркнули, что для мониторинга потенциального контакта с COVID-19 следует рекомендовать не только носоглоточные, но и анальные мазки. Во время скрининга тесного контакта в очаге вспышки 745 детей были обследованы с помощью мазков из носоглотки, и 1,3% детей дали положительный результат [31]. У всех этих детей симптомы были легкими или отсутствовали. Вирусная нагрузка отслеживалась с течением времени с помощью мазков из носоглотки и прямой кишки, что показало, что 80% были положительными на вирусную РНК с использованием ректальных мазков. Для всех этих пациентов выделение фекальной РНК продолжалось после того, как мазки из носоглотки стали отрицательными. Аналогичным образом Zhang et al. сообщили о случае трех детей с легкими симптомами COVID-19, где все три случая дали положительный результат на SARS-CoV-2 в образцах фекалий в течение 10 дней, несмотря на отрицательные результаты мазков из горла [32].

Chen et al. показали, что частота возникновения желудочно-кишечных симптомов не различалась у пациентов с положительными и отрицательными образцами стула. [25]. Исследование Lin et al. показали, что среди пациентов с желудочно-кишечными симптомами 52,4% были положительными на вирусную РНК по сравнению с 39,1% пациентов без симптомов. У двух пациентов РНК SARS-CoV-2 была обнаружена в образцах пищевода, желудка, двенадцатиперстной и прямой кишки [28].

Byrne et al. выполнили экспресс-обзор инфекционного периода SARS-CoV-2 и пришли к выводу, что максимальная продолжительность обнаружения составляет примерно 20–49 дней, причем наибольшая продолжительность связана с образцами фекалий [33].

4. Экспрессия ACE2 и TMPRSS2 в желудочно-кишечном тракте.

Вирус SARS-CoV-2 проникает в клетки человека через трансмембранный белок ангиотензин I превращающий фермент 2 (ACE2) в качестве рецептора. Кроме того, протеазы хозяина необходимы для примирования спайкового белка, особенно трансмембранная сериновая протеаза 2 (TMPRSS2) [34]. ACE2 высоко экспрессируется в тонком кишечнике, толстой кишке и двенадцатиперстной кишке по сравнению с очень низкой экспрессией в легких; см. Рисунок 1 [35]. Иммуногистохимия тканей человека подтверждает данные, показывая высокую экспрессию белка ACE2 в желудочно-кишечном тракте, но минимальную экспрессию в легких [22,35].

Рисунок 1. Экспрессия ангиотензин I превращающего фермента 2 (ACE2) в различных органах человека, основанная на данных Hikmet et al. [35]. Экспрессию ACE2 определяли транскриптомикой тремя различными независимыми консорциумами.

С помощью РНКseq (секвенировании РНК) было определено, что экспрессия TMPRSS2 была высокой в тонкой кишке, толстой кишке, желудке и пищеводе; однако она также была высокой в легких [36]. Совместная экспрессия клеточного рецептора ACE II (ACE2) и трансмембранной сериновой протеазы 2 (TMPRSS2) в клетках верхнего эпителия пищевода, железистых клетках и клетках подвздошной и толстой кишки была подтверждена одноклеточным транскриптомным анализом [37]. Учитывая высокие уровни экспрессии как ACE2, так и TMPRSS2 в желудочно-кишечном тракте, кажется удивительным, что желудочно-кишечные симптомы относительно мягкие и встречаются редко.

5. Передача SARS-CoV-2 через фекалии

Более 100 лет назад способность инфекционного агента передаваться через фекалии была продемонстрирована Хорроксом (Horrocks), показавшим воздушно-капельный перенос из одного здания больницы в другое по канализационным стокам [38]. Более 60 лет назад Джессен (Jessen) сообщил о биоаэрозоле при смывании туалета [39]. Во многих исследованиях было показано, что смыв унитаза вызывает образование биоаэрозолей, которые загрязняют крышку и пол (осевшие частицы), а также воздух через ядра капель, которые остаются при испарении воды в капле. Эти ядра капель плавают с естественным воздушным потоком [40,41,42,43,44,45,46,47].

Как описано выше, РНК SARS-CoV-2 может быть обнаружена либо в анальных мазках, либо в образцах кала у 29-80% обследованных пациентов. Несколько исследований последовательно показали, что РНК SARS-CoV-2 может быть обнаружена в кале в течение 49 дней после появления симптомов. Поскольку РНК SARS-CoV-2 присутствует в кале у многих пациентов, возникает следующий вопрос: присутствует ли живой вирус и в какой концентрации?

Выделение живого вируса из образцов кала, обладающего способностью заражать клетки VERO почек обезьян и демонстрирующего типичное образование вируса с помощью электронной микроскопии (EM), было показано в начале 2020 года, подчеркнув возможность фекально–назальной/оральной передачи [48]. Xiao et al. показали экспрессию вирусного белка нуклеокапсида в эпителиальных клетках желудка, двенадцатиперстной кишки и прямой кишки, что указывает на активную репликацию вируса [22]. Кроме того, авторы писали: «Недавно мы и другие исследователи изолировали инфекционный SARS-CoV-2 из стула (неопубликованные данные), подтверждая выброс инфекционных вирионов в желудочно-кишечный тракт». Xu et al. сообщил: «Мы также изолировали живые штаммы вирусов из фекалий, что указывает на потенциальную инфекционность фекалий». [49]. Wölfle et al. выделили вирус SARS-CoV-2 из образцов, взятых из горла или легких, но не смогли выделить его из образцов стула [50]. Wang et al. сообщили о выделении живого SARS-CoV-2 из образцов стула (без диареи) у двух пациентов [27]. Zhang et al. продемонстрировали, что живой вирус может быть выделен из образцов стула и способен инфицировать и размножаться в клетках VERO почек обезьяны [26]. Авторы пришли к выводу: «Живой вирус в фекалиях может быть важным источником заражения, что может привести к заражению и дальнейшему распространению в районах с плохими санитарными условиями».

В исследовании, проведенном с участием 23 пациентов в больнице в Пекине, 66,7% дали положительный результат с помощью мазков из носа, но 83,3% дали положительный результат с использованием образцов фекалий. Выделение вируса наблюдалось в течение 10 дней (межквартильный диапазон (IQR) 8,0–17,0) в мазках из носоглотки и 22 дня (IQR 15,5–23,5) в фекалиях [29]. Авторы также сообщили о пиковых вирусных титрах для респираторных образцов через 6–9 дней (10^6,3 копий / мл в среднем 2535 копий / мл) и для фекалий через 14-18 дней (10^5,8 копий / мл в среднем 5623 копий / мл) после начала заболевания. Wölfe et al. сообщили о 3 × 10⁶ вирусных частиц на мл в одном образце фекалий [50,51]. В стуле присутствует инфекционный вирус; таким образом, может ли это быть скрытым путем трансфекции через фекально-назальную / оральную передачу?

Liu et al. изучили потенциальную аэрозольную передачу SARS-CoV-2 в двух больницах Ухани [52]. Авторы сообщили о повышенных уровнях вирусной РНК в туалетах пациентов и рекомендовали надлежащую дезинфекцию и вентиляцию. Они также показали, что концентрация обнаруживаемой вирусной РНК упала до неопределяемого уровня при выполнении строгих санитарных процедур. Van Doremalen et al. показали, что жизнеспособный вирус (SARS-CoV-2) может быть обнаружен в аэрозолях до 3 часов после аэрозолизации и до 2–3 дней на пластике и нержавеющей стали [53]. Ong et al. наблюдали за различными пациентами и их окружением в центре вспышки в Сингапуре, взяв пробы воздуха, сильно затронутых участков в изоляторе и в ванной [54]. Авторы пришли к выводу, что «образцы унитаза и раковины были положительными, что позволяет предположить, что вирусное выделение с калом могло быть потенциальным путем передачи».

Подобно вспышке SARS-CoV-1 Амой Гарден в Гонконге [55], были представлены новые доказательства наличия инфекционных фекальных аэрозолей, передающих SARS-CoV-2, в многоэтажном жилом доме в Гуанчжоу (Китай). Три семьи, проживающие в этом здании, были инфицированы SARS-CoV-2. Одна семья сообщила о путешествиях в горячие точки SARS-CoV-2; однако две другие семьи этого не сделали. Несмотря на обширные испытания в воздухе и на поверхностях на различных участках, авторы не смогли найти никаких других следов, кроме соединительных труб канализационной системы. Авторы пришли к выводу, что в данном случае передача фекального аэрозоля могла вызвать вспышку COVID-19 среди населения [56].

Имеются убедительные доказательства того, что передача инфекции через фекалии возможна, и, учитывая тот факт, что существует больше инфекционных вариантов SARS-CoV-2, следует повышать осведомленность об этом пути. Особенно в больницах и домах престарелых важны средства индивидуальной защиты при работе с фекалиями и процедуры очистки ванных комнат. Кроме того, общие туалеты на рабочих местах и общественные туалеты в поездах, автобусах, самолетах и кораблях могут стать местом загрязнения. Частая чистка с правильными добавками может очень хорошо снизить этот риск.

6. Воспаление кишечника у пациентов с COVID-19

В небольшом исследовании, описывающем 40 пациентов с COVID-19, где 18 сообщили об отсутствии диареи, 13 - о прекращении диареи и 9 - с активной диареей [57], группа с диареей, особенно с активной диареей, показала сильное увеличение концентрации кальпротектина в фекалиях, маркера воспаления. Это увеличение коррелировало с концентрацией интерлейкина-6 (IL-6) в сыворотке крови, но не С-реактивного белка (СРБ) или ферритина. Эти результаты были подкреплены исследованием с участием 26 пациентов, проведенным Reuken et al. [58]. Оба исследования показывают, что воспаление в кишечнике может возникать у пациентов с COVID-19 с диареей и/или положительными мазками из прямой кишки/фекалиями.

Было исследовано влияние COVID-19 на микробную транслокацию и повреждение кишечника [59]. Микробная транслокация - это способность микробов или их продуктов перемещаться через обычно очень плотный эпителиальный слой во внекишечное пространство и системную циркуляцию. Это происходит, когда целостность слизистой оболочки кишечника ослаблена. Oliva et al. использовали три различных маркера крови для измерения микробной транслокации и повреждения кишечника (белок, связывающий липополисахариды, EndoCab IgM и белок, связывающий жирные кислоты кишечника) [59]. Когорта состояла из 45 пациентов с COVID-19, из которых 46,6% были госпитализированы в отделение интенсивной терапии. Данные были сопоставлены с группой здоровых доноров. Образцы крови, взятые с 0-го и 7-го дня, показали, что у пациентов с COVID-19 была как более высокая микробная транслокация, так и повреждение кишечника, которое сохранялось в течение 7 дней. У пациентов с более тяжелыми симптомами наблюдалась более высокая микробная транслокация, но низкое повреждение кишечника по сравнению с пациентами с легкими симптомами. Эта закономерность была хорошим предиктором прогрессирования заболевания и поступления в отделение интенсивной терапии. Другое исследование (еще не рассмотренное) дает те же выводы. У 16 обследованных пациентов с COVID-19 средние уровни липополисахарида (LPS), пептидогликана (PGN) и белка, связывающего жирные кислоты-2 (FABP2), были увеличены примерно в 2 раза по сравнению со здоровыми контрольными группами [60]. Все три маркера указывают на повышенную проницаемость кишечника, и авторы пришли к выводу, что это может быть источником воспаления, бактериемии и, следовательно, ухудшения течения заболевания. 

7. SARS-CoV-2 и микробиом кишечника

Было показано, что инфекция SARS-CoV-2 изменяет микробиом легких и приводит к уменьшению разнообразия, а в некоторых случаях к коллапсу сообщества [61], демонстрирует различное бактериальное разнообразие и меньшее количество комменсалов по сравнению с пневмонией без COVID-19 [62], а при функциональном анализе «снижается потенциал для метаболизма липидов и биосинтеза гликанов и путей метаболизма, а также повышается потенциал для путей метаболизма углеводов» [63]. Существует перекрестная связь между кишечником и легкими, часто называемая «осью кишечник-легкие». Это перекрестное воздействие является двунаправленным, и было изучено влияние микробиома при хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) и воспалительных заболеваниях кишечника (ВЗК) [64]. Обзор оси легкое-кишечник при респираторных заболеваниях см. в Dumas et al. [65]. Инфекция SARS-CoV-2 и, следовательно, воспаление в легких также могут привести к изменениям в микробиоте кишечника, которые могут еще больше стимулировать воспалительную реакцию. Кроме того, инфекции SARS-CoV-2 в желудочно-кишечном тракте могут привести к дальнейшим изменениям в микробиоме. Предполагается, что состав и разнообразие «прединфекционного» микробиома и постинфекционных изменений, а также перекрестные помехи микробиома кишечника и легких могут повлиять на исход клинических проявлений [66,67]. В принципе, «оптимизация» микробиома кишечника, особенно у пожилых людей или людей с диабетом II типа, может положительно повлиять на исход инфекций SARS-CoV-2.

Хонарманд Эбрахими (Honarmand Ebrahimi) провел биоинформатический анализ и пришел к выводу, что члены микробиома (особенно протеобактерии - Proteobacteria) верхних дыхательных путей продуцируют гомологи ACE2, а также гомологи TMPRSS2. Это может снизить инфекционность SARS-CoV-2, поскольку вирус будет связываться с бактериями, а не с клетками легких. У пожилых людей количество протеобактерий снижается, и поэтому они обеспечивают меньшую защиту [68]. Протеобактерии также являются частью микробиома кишечника человека, но неясно, проявляется ли тот же эффект в этой более сложной среде. Кроме того, инфекция уже возникнет в верхних отделах желудочно-кишечного тракта, где существует совсем другой микробиом по сравнению с нижней частью. Подобно микробиому легких, разнообразие микробиома кишечника уменьшается с возрастом, и защитные эффекты могут быть снижены у пожилых людей.

Были проведены первые пилотные исследования микробиома кишечника пациентов с COVID-19, примеры которых приведены в таблице 3. Эти небольшие исследования имеют свои ограничения; однако все они показали для большинства пациентов, что дисбактериоз, вызванный COVID-19, не исчез после того, как симптомы COVID-19 ослабли и пациенты были выписаны. Лечение антибиотиками также может изменить микробиоту кишечника; однако в некоторых исследованиях описанные изменения в микробиоме не зависели от лечения антибиотиками. Существуют различные описания дисбактериоза. Например, согласно [69], «дисбиоз - это любое изменение в составе резидентных комменсальных сообществ по сравнению с сообществом, обнаруживаемым у здоровых людей», и, согласно [70], «дисбиоз (также называемый дисбактериозом) характеризуется как нарушение гомеостаз микробиоты, вызванный дисбалансом микрофлоры, изменением их функционального состава и метаболической активности или сдвигом в их локальном распределении». Изменения, вызывающие дисбактериоз в микробиоме, по-видимому, специфичны для COVID-19 и могут использоваться в качестве предикторов тяжести заболевания. Срочно необходимы более масштабные и систематические исследования, чтобы понять влияние SARS-CoV-2 на микробиом кишечника, особенно долгосрочные эффекты.

Таблица 3. Примеры пилотных исследований по изучению изменений микробиома кишечника у пациентов с COVID-19.

1* Лечение антибиотиками привело к дальнейшему истощению множества симбионтов, полезных для иммунитета хозяина, включая Faecalibacterium prausnitzii, Lachnospiraceae bacterium 5_1_63FAA, Eubacterium rectale, Ruminococcus obeum и Dorea formicigenerans. 2* для пациентов с COVID-19 потеря семейства Ruminococcaceae и нескольких родов из семейства Lachnospiraceae (Fusicatenibacter, Anaerostipes, Agathobacter, неклассифицированные Lachnospiraceae и группа Eubacterium hallii). 3* обилие грамотрицательных бактерий.

Gou et al. открыли протеомные биомаркеры крови, которые могут предсказать тяжесть COVID-19 [75]. Эти биомаркеры будут определяться микробными особенностями кишечника, такими как относительная численность рода Bacteroides, рода Streptococcus, рода Lactobacillus, семейства Ruminococcaceae, семейства Lachnospiraceae и порядка Clostridiales. Фекальный метаболом был исследован и показал, что 45 фекальных метаболитов, в основном в категориях аминокислот, жирных кислот и желчных кислот, могут обеспечить связь между идентифицированной микробиотой кишечника, воспалением и восприимчивостью к COVID-19.

8. Нацеливание на микробиом кишечника в качестве дополнительной терапии COVID-19

Желудочно-кишечный тракт выполняет не только пищеварительную функцию, но также отвечает за достижение гомеостаза иммунной системы. Лимфоидная ткань, ассоциированная с кишечником, содержит около 70% всей иммунной системы [76]. Микробиом кишечника, его метаболиты и миРНК влияют на этот гомеостаз, а также влияют на целостность слизистой оболочки. Ослабление этой целостности может привести к дальнейшему воспалению и бактериемии. Как описано выше, COVID-19 приводит к дисбиозу микробиома кишечника, воспалению кишечника и ослаблению целостности слизистой оболочки.

По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций ВОЗ, пробиотики определяются как «живые микроорганизмы, которые при введении в адекватных количествах приносят пользу здоровью хозяина». Было показано, что пробиотики усиливают целостность слизистой оболочки [77] и полезны для очистки от вирусов гриппа [78]. Таким образом, пробиотики могут теоретически поддержать пациентов с COVID-19, чтобы уменьшить воспаление, предотвратить / уменьшить очень опасный цитокиновый шторм и поддержать очистку от вируса. В настоящее время проводится несколько клинических испытаний для изучения влияния пробиотиков на COVID-19 в качестве дополнительной терапии.

В исследовании, проведенном в Италии [79], было зарегистрировано 70 пациентов с COVID-19 с умеренными симптомами (температура > 37,5 °C, необходимость неинвазивной кислородотерапии и, согласно данным визуализации, более 50% поражения легких), которые получали гидроксихлорохин (HCQ) по 200 мг два раза в день, антибиотики (ABX) (азитромицин 500 мг) и Тоцилизумаб (TCZ), дозировка которого составляла 8 мг/кг (максимум 800 мг на дозу) с интервалом 12 ч два раза. Группа из 28 случайно выбранных пациентов (средний возраст 59 лет) получала пробиотики в качестве дополнительной терапии, в то время как остальные 48 пациентов (средний возраст 60,5 лет) составляли контрольную группу. В данном исследовании использовался Sivomixx^® (SivoBiome^®, Роквилл, Мэриленд, США), состоящий из Bifidobacterium lactis DSM 32246,  Bifidobacterium lactis DSM 32247, Streptococcus thermophilus DSM 32345, Streptococcus thermophilus DSM 32345, Lactobaccilus acidophilus DSM 32241, Lactobacillus helveticus DSM 32242, Lacticaseibacillus paracasei DSM 32243, Lactobaccilus plantarum DSM 32244, Lactobacillus brevis DSM 27961, Bifidobacterium lactis DSM 32246. Пациенты получали три равные дозы в день (сумма 2400 миллиардов бактерий) в течение 14 дней. Диарея исчезла у 92,9% пациентов в группе пробиотиков в течение трех дней, тогда как в контрольной группе - менее чем у 10% через три дня и только примерно у 35% через 7 дней. Другие симптомы, такие как лихорадка, астения, головная боль, миалгия и одышка, исчезли у 100% пациентов в группе пробиотиков через 7 дней, но только примерно у 50% контрольной группы. Автор заявил: «После 7 дней лечения рассчитанная модель показала, что риск развития дыхательной недостаточности значительно снизился в 8 раз» [79]. В группе пробиотиков 0% пациентов были переведены в отделение интенсивной терапии или имели летальный исход по сравнению с 4,8% и 9,5%, соответственно, в контрольной группе.

Тот же пробиотик Sivomixx^® использовался той же группой для расширения исследования [80]. На этот раз было зарегистрировано 200 пациентов, 88 из которых получали пробиотик в той же дозе (3 раза в день, в общей сложности 2400 миллиардов бактерий). Было проведено аналогичное лечение, включающее гидроксихлорохин (200 мг два раза в день в течение 7 дней), азитромицин (500 мг один раз в день в течение 7 дней), лопинавир-ритонавир (400/100 мг два раза в день) или дарунавир–кобицистат (800/150 мг один раз в день) в течение 14 дней. Риск перевода в отделение интенсивной терапии был одинаковым как в контрольной группе - 21,4% (средний возраст 64 года), так и в группе лечения пробиотиками - 18,1% (средний возраст 62 года). Между обеими группами наблюдалась значительная разница в смертности, составившая 22% в контрольной группе против 11% в группе пробиотического лечения, что наглядно демонстрирует потенциал этого адъювантного лечения.

В настоящее время Sivomixx^® тестируется в другом клиническом испытании в Италии в сочетании с озонотерапией и рекомендуемым лучшим лечением [81]. Системная аутогемотерапия (два раза в день) будет сочетаться с 200 миллиардами КОЕ/сут препарата Сивомикс^® (шесть пакетиков два раза в день). По оценкам, будет зарегистрировано 152 участника, и будут определены различные показатели результатов, при этом основным результатом будет число пациентов, которым потребуется интубация оротрахеальной области.

Клиническое исследование в Мексике, спонсируемое AB Biotics, SA, завершилось (май 2021 г.), но данные еще не опубликованы [82]. В это интервенционное исследование было включено 300 пациентов с COVID-19 с легкими симптомами. Случайно выбранной группе давали пробиотик (Lactobacillus plantarum CECT 30292, Lactobacillus plantarum CECT 7484, Lactobacillus plantarum CECT 7485 и Pediococcus acidilactici CECT 7483) один раз в день в течение 30 дней. Были определены различные первичные и вторичные исходы, например, прогрессирование тяжести, пребывание в отделении интенсивной терапии (частота и продолжительность), смертность и изменения в микробиоме фекалий.

В настоящее время также завершено канадское клиническое исследование (июнь 2021 г.), но данные еще не опубликованы [83]. В качестве вмешательства использовали промывание носа пробиорином (2,4 миллиарда колониеобразующих единиц (КОЕ) Lactococcus lactis W136, (NPN: 80085895)) два раза в день в течение 14 дней. В общей сложности было зарегистрировано 23 пациента с COVID-19, и изменения в степени тяжести наблюдались в течение 28 дней. В другом канадском клиническом исследовании отслеживалась продолжительность симптомов, тяжесть и изменения микробиома полости рта и фекалий примерно у 84 пациентов [84]. Пробиотик (неопределенный) давали группе лечения в течение 25 дней.

Интервенционное многоцентровое клиническое исследование в Испании оценивает пробиотик Lactobacillus Coryniformis K8 с использованием дозы 3 × 10⁹ КОЕ/день в течение 2 месяцев на медицинских работниках [85]. Предполагаемый охват составляет 314 участников, и будет измерена заболеваемость и тяжесть COVID-19. В Соединенных Штатах в Университете Дьюка проводится исследование микробиома подвергшихся воздействию членов семьи пациентов с COVID-19. Вмешательство будет осуществляться путем предоставления пробиотика, состоящего из Lactobacillus rhamnosus GG. В общей сложности ожидается зачисление 182 участников [86,87]. Клиническое испытание в Австрии направлено на использование Omni-Biotic^® 10 AAD (Bifidobacterium bifidum W23, Bifidobacterium lactis W51, Enterococcus faecium W54, Lactobacillus acidophilus W37, Lactobacillus acidophilus W55, Lactobacillus paracasei W20, Lactobacillus plantarum W1, Lactobacillus plantarum W62, Lactobacillus rhamnosus W71 и Lactobacillus salivarius W24) как изобретение для диареи, связанной с COVID-19 [88]. Планируется, что примерно 120 пациентов будут зачислены.

Другим способом более радикального воздействия на микробиом кишечника является трансплантация фекальной микробиоты (FMT). Было зарегистрировано два случая, от 80- и 19-летнего мужчины, которые получили FMT для лечения инфекции Clostridioides difficile (CDI) [89]. У обоих были серьезные сопутствующие заболевания. Неосознанно оба находились в начале развития COVID-19 в момент начала FMT. Несмотря на факторы риска развития у обоих пациентов тяжелых симптомов COVID-19, у обоих наблюдались довольно легкие симптомы. Это породило гипотезу о том, что FMT можно использовать для снижения риска прогрессирования тяжелого заболевания. Для исследования этой гипотезы было начато клиническое исследование [90].

9. Существует ли связь между изменениями микробиома кишечника у пациентов с COVID-19 и хроническими симптомами COVID-19?

Накапливаются доказательства того, что микробиом кишечника меняется у пациентов с COVID-19, и, как описано выше, у значительной части пациентов эти изменения (дисбиоз), по-видимому, сохраняются. Имеются убедительные доказательства того, что микробный дисбиоз кишечника может приводить к различным проблемам со здоровьем и связан с более низким качеством жизни. Возможно, не случайно публикуется все больше отчетов, описывающих долгосрочные последствия COVID-19. В метаанализе Lopez-Leon et al. было показано, что примерно у 80% пациентов с COVID-19 развился по крайней мере один симптом [91]. Основными симптомами этого хронического синдрома COVID-19 (CCS) были: (1) усталость (58%), головная боль (44%), расстройство внимания (27%), выпадение волос (25%) и одышка (24%); однако также сообщалось о боли в суставах, проблемах со сном, депрессии и диарее. Усталость, головная боль, нарушения внимания, боли в суставах, головные боли, проблемы со сном, депрессия и диарея были связаны с дисбиозом в микробиоме кишечника [92,93,94,95,96,97,98,99,100]. По-видимому, существует интригующее совпадение между этими симптомами, и дополнительные исследования в этой области могут выявить новые варианты лечения CCS. Более подробное обсуждение см. в [1]. В еще не рецензируемой статье (medRxiv) показана потеря разнообразия микробиома кишечника у пациентов с хроническим COVID-19, у которых наблюдались тяжелые острые симптомы COVID-19 [101], что подтверждает важность изучения этой потенциальной связи между дисбиозом кишечника и хроническими симптомами COVID-19. 

10. Выводы

SARS-CoV-2 инфицирует кишечник у части пациентов с COVID-19, так как примерно у 20% развиваются желудочно-кишечные симптомы, а у примерно 50% положительный результат теста с использованием образцов фекалий или анальных мазков. ACE2 и TMPRSS2 высоко экспрессируются в кишечнике и объясняют там размножение вирусов. Первые исследования показали, что изменения микробиома легких, полости рта, а также кишечника у пациентов с COVID-19 не проходят после выписки из больницы. Поскольку кишечник также является местом для поддержания иммунного гомеостаза, изменения в кишечнике могут вызывать или ускорять воспалительный ответ, ослабление стабильности слизистой оболочки и цитокиновый шторм, как это наблюдается у пациентов в критическом состоянии. Поэтому была выдвинута гипотеза, что пробиотики или другие вмешательства, направленные на благоприятное изменение микробиома или устранение повышенной проницаемости в кишечнике, могут снизить иммунный ответ и принести пользу пациенту с COVID-19. Два клинических испытания уже продемонстрировали преимущества пробиотиков, сокращая время до исчезновения симптомов, снижая смертность и снижая риск развития дыхательной недостаточности в 8 раз. Несколько других клинических испытаний находятся в стадии разработки и дадут больше информации о преимуществах. Также может быть связь между изменениями микробиома кишечника и хроническим синдромом COVID-19 (CCS). Необходимы дополнительные исследования, чтобы изучить потенциал этого адъювантного лечения.

Дополнительная информация:

• Роль пробиотиков в управлении COVID-19
• COVID-19 и сопутствующие нарушения здоровья
• Питание пациентов и пробиотическая терапия при COVID-19
• Ферментированное молоко, обогащенное мёдом, и его польза для здоровья (в контексте COVID-19)
• Пробиотики нового поколения и их метаболиты при COVID-19
• Без сероконверсии: Т-клетки сформировали иммунитет против COVID-19
• Дефицит селена связан с риском смертности от COVID-19
• Связь между региональным статусом селена и исходами случаев COVID-19
• Микробиом и COVID-19
• О важной роли диеты при коронавирусной инфекции
• Пробиотики и COVID-19
• Вирусные инфекции, микробиом и пробиотики

Литература

1. Hilpert, K.; Mikut, R. Is there a connection between gut microbiome dysbiosis occurring in COVID-19 patients and post-COVID-19 symptoms? Front. Microbiol. 2021, 12, 2564. [Google Scholar] [CrossRef]
2. Fehr, A.R.; Perlman, S. Coronaviruses: An overview of their replication and pathogenesis. In Coronaviruses Methods and Protocols; Springer: New York, NY, USA, 2015; pp. 1–23. [Google Scholar]
3. Wood, E.N. An apparently new syndrome of porcine epidemic diarrhoea. Veter. Rec. 1977, 100, 243–244. [Google Scholar] [CrossRef]
4. Jung, K.; Annamalai, T.; Lu, Z.; Saif, L.J. Comparative pathogenesis of US porcine epidemic diarrhea virus (PEDV) strain PC21A in conventional 9-day-old nursing piglets vs. 26-day-old weaned pigs. Veter. Microbiol. 2015, 178, 31–40. [Google Scholar] [CrossRef]
5. Saif, L.J.; Wang, Q.; Vlasova, A.N.; Jung, K.; Xiao, S. Coronaviruses. In Diseases of Swine; Wiley: Hoboken, NJ, USA, 2019; pp. 488–523. [Google Scholar]
6. Okur, G.S.; Yazici, Z.; Albayrak, H.; Meral, Y. Rotavirus and Coronavirus Prevalances in Healthy Calves and Calves with Diarrhoea. Available online: https://www.researchgate.net/publication/287890228 (accessed on 29 April 2020).
7. Rehman, S.U.; Shafique, L.; Ihsan, A.; Liu, Q. Evolutionary trajectory for the emergence of novel coronavirus SARS-CoV-2. Pathogens 2020, 9, 240. Available online: https://www.mdpi.com/2076-0817/9/3/240 (accessed on 28 April 2020). [CrossRef]
8. Su, S.; Wong, G.; Shi, W.; Liu, J.; Lai, A.C.K.; Zhou, J.; Liu, W.; Bi, Y.; Gao, G.F. Epidemiology, genetic recombination, and pathogenesis of coronaviruses. Trends Microbiol. 2016, 24, 490–502. [Google Scholar] [CrossRef]
9. Chen, Z.-R.; Liu, J.; Liao, Z.-G.; Zhou, J.; Peng, H.-W.; Gong, F.; Hu, J.-F.; Zhou, Y. COVID-19 and gastroenteric manifestations. World J. Clin. Cases 2021, 9, 4990–4997. [Google Scholar] [CrossRef]
10. Perisetti, A.; Goyal, H.; Gajendran, M.; Boregowda, U.; Mann, R.; Sharma, N. Prevalence, mechanisms, and implications of gastrointestinal symptoms in COVID-19. Front. Med. 2020, 7, 588711. [Google Scholar] [CrossRef]
11. Fang, D.; Ma, J.; Guang, J.; Wang, M.; Song, Y.; Tian, D. Manifestations of digestive system in hospitalized patients with novel coronavirus pneumonia in Wuhan, China: A single-center, descriptive study. Chin. J. Dig. 2020, 40, E005. [Google Scholar] [CrossRef]
12. Guan, W.-J.; Ni, Z.-Y.; Hu, Y.; Liang, W.-H.; Ou, C.-Q.; He, J.-X.; Liu, L.; Shan, H.; Lei, C.-L.; Hui, D.S.; et al. Clinical characteristics of coronavirus disease 2019 in China. N. Engl. J. Med. 2020, 382, 1708–1720. [Google Scholar] [CrossRef]
13. Tian, Y.; Rong, L.; Nian, W.; He, Y. Review article: Gastrointestinal features in COVID-19 and the possibility of faecal transmission. Aliment. Pharmacol. Ther. 2020, 51, 843–851. [Google Scholar] [CrossRef]
14. Wang, D.; Hu, B.; Hu, C.; Zhu, F.; Liu, X.; Zhang, J.; Wang, B.; Xiang, H.; Cheng, Z.; Xiong, Y.; et al. Clinical characteristics of 138 hospitalized patients with 2019 novel coronavirus-infected pneumonia in Wuhan, China. JAMA 2020, 323, 1061–1069. [Google Scholar] [CrossRef]
15. Kumar, V.C.S.; Mukherjee, S.; Harne, P.S.; Subedi, A.; Ganapathy, M.K.; Patthipati, V.S.; Sapkota, B. Novelty in the gut: A systematic review and meta-analysis of the gastrointestinal manifestations of COVID-19. BMJ Open Gastroenterol. 2020, 7, 417. Available online: http://bmjopengastro.bmj.com/ (accessed on 5 October 2020).
16. Cheung, K.S.; Hung, I.F.; Chan, P.P.; Lung, K.C.; Tso, E.; Liu, R.; Ng, Y.Y.; Chu, M.Y.; Chung, T.W.; Tam, A.R.; et al. Gastrointestinal manifestations of SARS-CoV-2 infection and virus load in fecal samples from the Hong Kong cohort and systematic review and meta-analysis. Gastroenterology 2020, 159, 81–95. [Google Scholar] [CrossRef]
17. Parasa, S.; Desai, M.; Chandrasekar, V.T.; Patel, H.K.; Kennedy, K.F.; Roesch, T.; Spadaccini, M.; Colombo, M.; Gabbiadini, R.; Artifon, E.L.; et al. Prevalence of gastrointestinal symptoms and fecal viral shedding in patients with coronavirus disease 2019: A systematic review and meta-analysis. JAMA Netw. Open 2020, 3, e2011335. Available online: https://jamanetwork.com/journals/jamanetworkopen/fullarticle/2767009 (accessed on 27 August 2020). [CrossRef]
18. Rokkas, T. Gastrointestinal involvement in COVID-19: A systematic review and meta-analysis. Ann. Gastroenterol. 2020, 33, 355–365. [Google Scholar] [CrossRef]
19. Dorrell, R.D.; Dougherty, M.K.; Barash, E.L.; Lichtig, A.E.; Clayton, S.B.; Jensen, E.T. Gastrointestinal and hepatic manifestations of COVID-19: A systematic review and meta-analysis. JGH Open 2021, 5, 107–115. [Google Scholar] [CrossRef]
20. Silva, F.A.F.D.; Brito, B.B.D.; Santos, M.L.C.; Marques, H.S.; Silva, R.T.D.; Carvalho, L.S.D.; Vieira, E.S.; Oliveira, M.V.; Melo, F.F.D. COVID-19 gastrointestinal manifestations: A systematic review. Rev. Soc. Bras. Med. Trop. 2020, 53, 1–11. [Google Scholar] [CrossRef]
21. Zhang, W.; Du, R.-H.; Li, B.; Zheng, X.-S.; Yang, X.-L.; Hu, B.; Wang, Y.-Y.; Xiao, G.-F.; Yan, B.; Shi, Z.-L.; et al. Molecular and serological investigation of 2019-nCoV infected patients: Implication of multiple shedding routes. Emerg. Microbes Infect. 2020, 9, 386–389. [Google Scholar] [CrossRef]
22. Xiao, F.; Tang, M.; Zheng, X.; Liu, Y.; Li, X.; Shan, H. Evidence for gastrointestinal infection of SARS-CoV-2. Gastroenterology 2020, 6, 1831–1833. [Google Scholar] [CrossRef]
23. Lo, I.L.; Lio, C.F.; Cheong, H.H.; Lei, C.I.; Cheong, T.H.; Zhong, X.; Tian, Y.; Sin, N.N. Evaluation of SARS-CoV-2 RNA shedding in clinical specimens and clinical characteristics of 10 patients with COVID-19 in Macau. Int. J. Biol. Sci. 2020, 16, 1698–1707. Available online: http://www.ijbs.com//creativecommons.org/licenses/by/4.0/ (accessed on 3 September 2020). [CrossRef]
24. Wu, Y.; Guo, C.; Tang, L.; Hong, Z.; Zhou, J.; Dong, X.; Yin, H.; Xiao, Q.; Tang, Y.; Qu, X.; et al. Prolonged presence of SARS-CoV-2 viral RNA in faecal samples. Lancet Gastroenterol. Hepatol. 2020, 5, 434–435. [Google Scholar] [CrossRef]
25. Chen, Y.; Chen, L.; Deng, Q.; Zhang, G.; Wu, K.; Ni, L.; Yang, Y.; Liu, B.; Wang, W.; Wei, C.; et al. The presence of SARS-CoV-2 RNA in feces of COVID-19 patients. J Med. Virol. 2020, 92, 833–840. [Google Scholar] [CrossRef]
26. Zhang, Y.; Chen, C.; Song, Y.; Zhu, S.; Wang, D.; Zhang, H.; Han, G.; Weng, Y.; Xu, J.; Xu, J.; et al. Excretion of SARS-CoV-2 through faecal specimens. Emerg. Microbes. Infect. 2020, 9, 2501–2508. [Google Scholar] [CrossRef]
27. Wang, W.; Xu, Y.; Gao, R.; Lu, R.; Han, K.; Wu, G.; Tan, W. Detection of SARS-CoV-2 in different types of clinical specimens. JAMA J. Am. Med. Assoc. 2020, 323, 1843–1844. [Google Scholar] [CrossRef]
28. Lin, L.; Jiang, X.; Zhang, Z.; Huang, S.; Zhang, Z.; Fang, Z.; Gu, Z.; Gao, L.; Shi, H.; Mai, L.; et al. Gut immunity gastrointestinal symptoms of 95 cases with SARS-CoV-2 infection. Gut 2020, 69, 997–1001. Available online: http://gut.bmj.com/ (accessed on 4 May 2020). [CrossRef] [PubMed]
29. Zhang, N.; Gong, Y.; Meng, F.; Bi, Y.; Yang, P. Virus Shedding Patterns in Nasopharyngeal and Fecal Specimens of COVID-19 Patients. Sci. China Life Sci. 2021, 64, 486–488. Available online: https://doi.org/10.1101/2020.03.28.20043059 (accessed on 12 May 2020). [CrossRef] [PubMed]
30. Jiang, X.; Luo, M.; Zou, Z.; Wang, X.; Chen, C.; Qiu, J. Asymptomatic SARS-CoV-2 infected case with viral detection positive in stool but negative in nasopharyngeal samples lasts for 42 days. J. Med. Virol. 2020, 92, 1807–1809. [Google Scholar] [CrossRef]
31. Xu, Y.; Li, X.; Zhu, B.; Liang, H.; Fang, C.; Gong, Y.; Guo, Q.; Sun, X.; Zhao, D.; Shen, J.; et al. Characteristics of pediatric SARS-CoV-2 infection and potential evidence for persistent fecal viral shedding. Nat. Med. 2020, 26, 502–505. [Google Scholar] [CrossRef]
32. Zhang, T.; Cui, X.; Zhao, X.; Wang, J.; Zheng, J.; Zheng, G.; Guo, W.; Cai, C.; He, S.; Xu, Y. Detectable SARS-CoV-2 viral RNA in feces of three children during recovery period of COVID-19 pneumonia. J. Med. Virol. 2020, 92, 909–914. [Google Scholar] [CrossRef]
33. Byrne, A.W.; McEvoy, D.; Collins, A.B.; Hunt, K.; Casey, M.; Barber, A.; Butler, F.; Griffin, J.; Lane, E.A.; McAloon, C.; et al. Inferred duration of infectious period of SARS-CoV-2: Rapid scoping review and analysis of available evidence for asymptomatic and symptomatic COVID-19 cases. BMJ Open 2020, 10, e039856. Available online: http://bmjopen.bmj.com/ (accessed on 3 September 2020). [CrossRef]
34. Hoffmann, M.; Kleine-Weber, H.; Schroeder, S.; Krüger, N.; Herrler, T.; Erichsen, S.; Schiergens, T.S.; Herrler, G.; Wu, N.H.; Nitsche, A.; et al. SARS-CoV-2 cell entry depends on ACE2 and TMPRSS2 and is blocked by a clinically proven protease inhibitor. Cell 2020, 181, 271–280. Available online: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32142651/ (accessed on 14 June 2021). [CrossRef]
35. Hikmet, F.; Méar, L.; Edvinsson, Å.; Micke, P.; Uhlén, M.; Lindskog, C. The protein expression profile of ACE2 in human tissues. Mol. Syst. Biol. 2020, 16, e9610. [Google Scholar] [CrossRef]
36. TMPRSS2 Gene—GeneCards. TMPS2 Protein TMPS2 Antibody. Available online: https://www.genecards.org/cgi-bin/carddisp.pl?gene=TMPRSS2 (accessed on 9 September 2021).
37. Zhang, H.; Kang, Z.; Gong, H.; Xu, D.; Wang, J.; Li, Z.; Li, Z.; Cui, X.; Xiao, J.; Zhan, J.; et al. Digestive system is a potential route of COVID-19: An analysis of single-cell coexpression pattern of key proteins in viral entry process. Gut 2020, 69, 1010–1018. [Google Scholar] [CrossRef]
38. Horrocks, W.H. Experiments made to determine the conditions under which “specific” bacteria derived from sewage may be present in the air of ventilating pipes, drains, inspection chambers, and sewers. In Proceedings of the Royal Society of London. Series B, Containing Papers of a Biological Character; The Royal Society: London, UK, 1907; Volume 79, pp. 255–266. [Google Scholar]
39. Jessen, C.U. Airborne Microorganisms: Occurrance and Control; GEC Gad: Copenhagen, Denmark, 1955. [Google Scholar]
40. Wells, W.F. On air-borne infection: Study II. Droplets and droplet nuclei. Am. J. Epidemiol. 1934, 20, 611–618. [Google Scholar] [CrossRef]
41. Darlow, H.M.; Bale, W.R. Infective hazards of water-closets. Lancet 1959, 273, 1196–1200. [Google Scholar] [CrossRef]
42. Blair, M. Ceramic Water Closets; Bloomsbury Publishing: New York, NY, USA, 2008. [Google Scholar]
43. Gerba, C.P.; Wallis, C.; Melnick, J.L. Microbiological hazards of household toilets: Droplet production and the fate of residual organisms. Appl. Microbiol. 1975, 30, 229–237. [Google Scholar] [CrossRef]
44. Barker, J.; Vipond, I.; Bloomfield, S. Effects of cleaning and disinfection in reducing the spread of Norovirus contamination via. environmental surfaces. J. Hosp. Infect. 2004, 58, 42–49. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
45. Barker, J.; Jones, M.V. The potential spread of infection caused by aerosol contamination of surfaces after flushing a domestic toilet. J. Appl. Microbiol. 2005, 99, 339–347. [Google Scholar] [CrossRef]
46. Best, E.; Sandoe, J.; Wilcox, M. Potential for aerosolization of Clostridium difficile after flushing toilets: The role of toilet lids in reducing environmental contamination risk. J. Hosp. Infect. 2012, 80, 1–5. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
47. Newsom, S.W.B. Microbiology of hospital toilets. Lancet 1972, 300, 700–703. [Google Scholar] [CrossRef]
48. Zhang, Y.; Chen, C.; Zhu, S.; Shu, C.; Wang, D.; Song, J.; Song, Y.; Zhen, W.; Feng, Z.; Wu, G.; et al. Isolation of 2019-nCoV from a stool specimen of a laboratory-confirmed case of the coronavirus disease 2019 (COVID-19). China CDC Wkly. 2020, 2, 123–124. [Google Scholar] [CrossRef]
49. Xu, K.; Cai, H.; Shen, Y.; Ni, Q.; Chen, Y.; Hu, S.; Li, J.; Wang, H.; Yu, L.; Huang, H.; et al. Management of corona virus disease-19 (COVID-19): The Zhejiang experience. J. Zhejiang Univ. 2020, 49, 147–157. [Google Scholar]
50. Wölfel, R.; Corman, V.M.; Guggemos, W.; Seilmaier, M.; Zange, S.; Müller, M.A.; Niemeyer, D.; Jones, T.C.; Vollmar, P.; Rothe, C.; et al. Virological assessment of hospitalized patients with COVID-2019. Nature 2020, 581, 465–469. [Google Scholar] [CrossRef]
51. Wu, F.; Xiao, A.; Zhang, J.; Gu, X.; Lee, W.L.; Kauffman, K.; Hanage, W.; Matus, M.; Ghaeli, N.; Endo, N. SARS-CoV-2 titers in wastewater are higher than expected from clinically confirmed cases. medRxiv 2020, 5, e00614–e00620. [Google Scholar] [CrossRef]
52. Liu, Y.; Ning, Z.; Chen, Y.; Guo, M.; Liu, Y.; Gali, N.K.; Sun, L.; Duan, Y.; Cai, J.; Westerdahl, D.; et al. Aerodynamic analysis of SARS-CoV-2 in two Wuhan hospitals. Nature 2020, 582, 557–560. [Google Scholar] [CrossRef]
53. Van Doremalen, N.; Lloyd-Smith, J.O.; Munster, V.J.; Bushmaker, T.; Morris, D.H.; Gamble, A.; Williamson, B.N.; Tamin, A.; Harcourt, J.L.; Thornburg, N.J.; et al. Aerosol and surface stability of HCoV-19 (SARS-CoV-2) compared to SARS-CoV-1. N. Engl. J. Med. 2020, 382, 1564–1567. Available online: https://www.nejm.org/doi/10.1056/NEJMc2004973 (accessed on 17 April 2020). [CrossRef] [PubMed]
54. Ong, S.W.X.; Tan, Y.K.; Chia, P.Y.; Lee, T.H.; Ng, O.T.; Wong, M.S.Y.; Marimuthu, K. Air, surface environmental, and personal protective equipment contamination by severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) from a symptomatic patient. JAMA J. Am. Med. Assoc. 2020, 323, 1610–1612. Available online: https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2762692 (accessed on 28 April 2020). [CrossRef] [PubMed]
55. Yu, I.T.; Li, Y.; Wong, T.W.; Tam, W.; Chan, A.; Lee, J.H.; Leung, D.Y.; Ho, T. Evidence of airborne transmission of the severe acute respiratory syndrome virus. N. Engl. J. Med. 2004, 350, 1731–1739. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
56. Kang, M.; Wei, J.; Yuan, J.; Guo, J.; Zhang, Y.; Hang, J.; Qu, Y.; Qian, H.; Zhuang, Y.; Chen, X.; et al. Probable evidence of fecal aerosol transmission of SARS-CoV-2 in a high-rise building. Ann. Intern. Med. 2020, 173, 974–980. [Google Scholar] [CrossRef]
57. Effenberger, M.; Grabherr, F.; Mayr, L.; Schwaerzler, J.; Nairz, M.; Seifert, M.; Hilbe, R.; Seiwald, S.; Scholl-Buergi, S.; Fritsche, G.; et al. Faecal calprotectin indicates intestinal inflammation in COVID-19. Gut 2020, 69, 1543–1544. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
58. Reuken, P.A.; Wüst, M.; Löffler, B.; Bauer, M.; Stallmach, A. Letter: SARS-CoV-2-induced gastrointestinal inflammation. Aliment. Pharmacol. Ther. 2020, 52, 1748–1749. Available online: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7753696/pdf/APT-52-1750.pdf (accessed on 14 June 2021).
59. Oliva, A.; Miele, M.C.; Di Timoteo, F.; De Angelis, M.; Mauro, V.; Aronica, R.; Al Ismail, D.; Ceccarelli, G.; Pinacchio, C.; D’Ettorre, G.; et al. Persistent systemic microbial translocation and intestinal damage during coronavirus disease-19. Front. Immunol. 2021, 12, 2810. [Google Scholar] [CrossRef]
60. Prasad, R.; Patton, M.J.; Floyd, J.L.; Vieira, C.P.; Fortmann, S.; DuPont, M.; Harbour, A.; See, J.R.C.; Wright, J.; Lamendella, R.; et al. Plasma microbiome in COVID-19 subjects: An indicator of gut barrier defects and dysbiosis. bioRxiv 2021. Available online: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.04.06.438634v1 (accessed on 9 September 2021).
61. Tsitsiklis, A.; Shoshana, Z.B.; Byrne, A.; Devoe, C.; Levan, S.; Rackaityte, E.; Sunshine, S.; Mick, E.; Ghale, R.; Jauregui, A.; et al. Impaired immune signaling and changes in the lung microbiome precede secondary 1 bacterial pneumonia in COVID-19. Res. Sq. 2021, 1, rs-3. [Google Scholar]
62. Gaibani, P.; Viciani, E.; Bartoletti, M.; Lewis, R.E.; Tonetti, T.; Lombardo, D.; Castagnetti, A.; Bovo, F.; Horna, C.S.; Ranieri, M.; et al. The lower respiratory tract microbiome of critically ill patients with COVID-19. Sci. Rep. 2021, 11, 10103. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
63. Haiminen, N.; Utro, F.; Seabolt, E.; Parida, L. Functional profiling of COVID-19 respiratory tract microbiomes. Sci. Rep. 2021, 11, 6433. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
64. Keely, S.; Talley, N.J.; Hansbro, P.M. Pulmonary-intestinal cross-talk in mucosal inflammatory disease. Mucosal Immunol. 2012, 5, 7–18. Available online: www.nature.com/mi (accessed on 3 September 2020). [CrossRef]
65. Dumas, A.; Bernard-Raichon, L.; Poquet, Y.; Lugo, G.; Neyrolles, O. The role of the lung microbiota and the gut-lung axis in respiratory infectious diseases. Cell. Microbiol. 2018, 20, e12966. [Google Scholar] [CrossRef]
66. Dhar, D.; Mohanty, A. Gut microbiota and Covid-19 possible link and implications. Virus Res. 2020, 285, 198018. [Google Scholar] [CrossRef]
67. Baud, D.; Dimopoulou Agri, V.; Gibson, G.R.; Reid, G.; Giannoni, E. Using probiotics to flatten the curve of coronavirus disease COVID-2019 pandemic. Front. Public Health 2020, 8, 186. [Google Scholar] [CrossRef]
68. Ebrahimi, K.H. SARS-CoV-2 spike glycoprotein-binding proteins expressed by upper respiratory tract bacteria may prevent severe viral infection. FEBS Lett. 2020, 594, 1651–1660. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
69. Petersen, C.; Round, J.L. Defining dysbiosis and its influence on host immunity and disease. Cell. Microbiol. 2014, 16, 1024–1033. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
70. Dysbiosis—Wikipedia. Available online: https://en.wikipedia.org/wiki/Dysbiosis (accessed on 9 September 2021).
71. Zuo, T.; Zhang, F.; Lui, G.C.; Yeoh, Y.K.; Li, A.Y.; Zhan, H.; Wan, Y.; Chung, A.C.; Cheung, C.P.; Chen, N.; et al. Alterations in gut microbiota of patients with covid-19 during time of hospitalization. Gastroenterology 2020, 159, 944–955. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
72. Gu, S.; Chen, Y.; Wu, Z.; Chen, Y.; Gao, H.; Lv, L.; Guo, F.; Zhang, X.; Luo, R.; Huang, C.; et al. Alterations of the gut microbiota in patients with coronavirus disease 2019 or H1N1 influenza. Clin. Infect. Dis. 2020, 71, 2669–2678. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
73. Zuo, T.; Zhan, H.; Zhang, F.; Liu, Q.; Tso, E.Y.; Lui, G.C.; Chen, N.; Li, A.; Lu, W.; Chan, F.K.; et al. Alterations in fecal fungal microbiome of patients with covid-19 during time of hospitalization until discharge. Gastroenterology 2020, 159, 1302–1310. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
74. Ren, Z.; Wang, H.; Cui, G.; Lu, H.; Wang, L.; Luo, H.; Chen, X.; Ren, H.; Sun, R.; Liu, W.; et al. Alterations in the human oral and gut microbiomes and lipidomics in COVID-19. Gut 2021, 70, 1253–1265. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
75. Gou, W.; Fu, Y.; Yue, L.; Chen, G.-D.; Cai, X.; Shuai, M.; Xu, F.; Yi, X.; Chen, H.; Zhu, Y.; et al. Gut microbiota, inflammation and molecular signatures of host response to infection. J. Genet. Genom. 2021, in press. [Google Scholar] [CrossRef]
76. Vighi, G.; Marcucci, F.; Sensi, L.; DI Cara, G.; Frati, F. Allergy and the gastrointestinal system. Clin. Exp. Immunol. 2008, 153, 3–6. [Google Scholar] [CrossRef]
77. Hummel, S.; Veltman, K.; Cichon, C.; Sonnenborn, U.; Schmidt, M.A. Differential targeting of the E-cadherin/β-catenin complex by gram-positive probiotic lactobacilli improves epithelial barrier function. Appl. Environ. Microbiol. 2012, 78, 1140–1147. [Google Scholar] [CrossRef]
78. Zelaya, H.; Alvarez, S.; Kitazawa, H.; Villena, J. Respiratory antiviral immunity and immunobiotics: Beneficial effects on inflammation-coagulation interaction during influenza virus infection. Front. Immunol. 2016, 7, 633. [Google Scholar] [CrossRef]
79. D’Ettorre, G.; Ceccarelli, G.; Marazzato, M.; Campagna, G.; Pinacchio, C.; Alessandri, F.; Ruberto, F.; Rossi, G.; Celani, L.; Scagnolari, C.; et al. Challenges in the management of SARS-CoV2 infection: The role of oral bacteriotherapy as complementary therapeutic strategy to avoid the progression of COVID-19. Front Med. 2020, 7, 389. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
80. Ceccarelli, G.; Borrazzo, C.; Pinacchio, C.; Santinelli, L.; Innocenti, G.P.; Cavallari, E.N.; Celani, L.; Marazzato, M.; Alessandri, F.; Ruberto, F.; et al. Oral bacteriotherapy in patients with COVID-19: A retrospective cohort study. Front Nutr. 2021, 7, 341. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
81. Oxygen-Ozone as Adjuvant Treatment in Early Control of COVID-19 Progression and Modulation of the Gut Microbial Flora—Full Text View—ClinicalTrials.gov. Available online: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04366089 (accessed on 13 August 2021).
82. Efficacy of L. Plantarum and P. Acidilactici in Adults with SARS-CoV-2 and COVID-19—Full Text View—ClinicalTrials.gov. Available online: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/study/NCT04517422 (accessed on 13 August 2021).
83. Efficacy of Intranasal Probiotic Treatment to Reduce Severity of Symptoms in COVID19 Infection—Full Text View—ClinicalTrials.gov. Available online: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04458519 (accessed on 13 August 2021).
84. Efficacy of Probiotics in Reducing Duration and Symptoms of COVID-19—Full Text View—ClinicalTrials.gov. Available online: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04621071 (accessed on 13 August 2020).
85. Evaluation of the Probiotic Lactobacillus Coryniformis K8 on COVID-19 Prevention in Healthcare Workers—Full Text View—ClinicalTrials.gov. Available online: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/study/NCT04366180 (accessed on 12 August 2021).
86. Tang, H.; Bohannon, L.; Lew, M.; Jensen, D.; Jung, S.-H.; Zhao, A.; Sung, A.D.; Wischmeyer, P.E. Randomised, double-blind, placebo-controlled trial of probiotics to eliminate COVID-19 transmission in exposed household contacts (PROTECT-EHC): A Clinical trial protocol. BMJ Open 2021, 11, e047069. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
87. Effect of Lactobacillus on the Microbiome of Household Contacts Exposed to COVID-19—Full Text View—ClinicalTrials.gov. Available online: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04399252 (accessed on 12 August 2021).
88. Synbiotic Therapy of Gastrointestinal Symptoms During Covid-19 Infection—Full Text View—ClinicalTrials.gov. Available online: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04420676 (accessed on 13 August 2021).
89. Biliński, J.; Winter, K.; Jasiński, M.; Szczęś, A.; Bilinska, N.; Mullish, B.H.; Małecka-Panas, E.; Basak, G.W. Rapid resolution of COVID-19 after faecal microbiota transplantation. Gut 2021, 1–2. [Google Scholar] [CrossRef]
90. The Impact of Fecal Microbiota Transplantation as an Immunomodulation on the Risk Reduction of COVID-19 Disease Progression with Escalating Cytokine Storm and Inflammatory Parameter—Full Text View—ClinicalTrials.gov. Available online: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04824222 (accessed on 16 August 2021).
91. Lopez-Leon, S.; Wegman-Ostrosky, T.; Perelman, C.; Sepulveda, R.; Rebolledo, P.A.; Cuapio, A.; Villapol, S. More than 50 long-term effects of COVID-19: A systematic review and meta-analysis. Sci. Rep. 2021, 11, 16144. [Google Scholar] [CrossRef]
92. Arzani, M.; Jahromi, S.R.; Ghorbani, Z.; Vahabizad, F.; Martelletti, P.; Ghaemi, A.; Sacco, S.; Togha, M. Gut-brain Axis and migraine headache: A comprehensive review. J. Headache Pain 2020, 21, 1–2. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
93. Galland, L. The gut microbiome and the brain. J. Med. Food. 2014, 17, 1261–1272. Available online: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25402818/ (accessed on 19 June 2021). [CrossRef]
94. Matenchuk, B.A.; Mandhane, P.J.; Kozyrskyj, A.L. Sleep, circadian rhythm, and gut microbiota. Sleep Med. Rev. 2020, 53, 101340. Available online: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32668369/ (accessed on 19 June 2021). [CrossRef] [PubMed]
95. Molina-Torres, G.; Rodriguez-Arrastia, M.; Roman, P.; Labraca, M.N.S.; Cardona, D. Stress and the gut microbiota-brain axis. Behav. Pharmacol. 2019, 30, 187–200. [Google Scholar] [CrossRef]
96. Ogawa, Y.; Miyoshi, C.; Obana, N.; Yajima, K.; Hotta-Hirashima, N.; Ikkyu, A.; Kanno, S.; Soga, T.; Fukuda, S.; Yanagisawa, M. Gut microbiota depletion by chronic antibiotic treatment alters the sleep/wake architecture and sleep EEG power spectra in mice. Sci. Rep. 2020, 10, 19554. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
97. Peirce, J.M.; Alviña, K. The role of inflammation and the gut microbiome in depression and anxiety. J. Neurosci. Res. 2019, 97, 1223–1241. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
98. Poroyko, V.A.; Carreras, A.; Khalyfa, A.; Khalyfa, A.A.; Leone, V.; Peris, E.; Almendros, I.; Gileles-Hillel, A.; Qiao, Z.; Hubert, N.; et al. Chronic sleep disruption alters gut microbiota, induces systemic and adipose tissue inflammation and insulin resistance in mice. Sci. Rep. 2016, 6, 35405. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
99. Smith, R.P.; Easson, C.; Lyle, S.M.; Kapoor, R.; Donnelly, C.P.; Davidson, E.J.; Parikh, E.; Lopez, J.V.; Tartar, J.L. Gut microbiome diversity is associated with sleep physiology in humans. PLoS ONE 2019, 14, e0222394. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
100. Boehme, M.; Guzzetta, K.E.; Bastiaanssen, T.F.S.; van de Wouw, M.; Moloney, G.M.; Gual-Grau, A.; Spichak, S.; Olavarría-Ramírez, L.; Fitzgerald, P.; Morillas, E.; et al. Microbiota from young mice counteracts selective age-associated behavioral deficits. Nat. Aging 2021, 1, 666–676. [Google Scholar] [CrossRef]
101. Vestad, B.; Ueland, T.; Lerum, T.V.; Dahl, T.B.; Holm, K.; Barratt-Due, A.; Kasine, T.; Dyrhol-Riise, A.M.; Stiksrud, B.; Tonby, K.; et al. Gut microbiota alterations in patients with persistent respiratory dysfunction three months after severe COVID-19. medRxiv 2021. Available online: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2021.07.13.21260412v1 (accessed on 9 September 2021).

Будьте здоровы!