COVID-19 プロバイオティクス

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SARS-CoV-2微生物叢(免疫)

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プロバイオティクスは、COVID-19患者のアジュバント療法の選択肢として有効か?

pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32374010/

ACE2は腸内のアミノ酸輸送を調節し、トリプトファンレベルの低下は小腸におけるmTOR経路活性の低下につながる。mTORの異常な活性化は、小腸パネス細胞からの抗菌ペプチドの発現を変化させ、その結果、腸内細菌叢の組成を変化させ、悪循環を引き起こす。

ほとんどの患者は予後が良好であったが、一部の患者は重症であったため、特に慢性的な基礎疾患を有する患者は、免疫応答がCOVID-19の制御および解決に不可欠である。

腸内細菌叢のリバランスをとることで、腸炎や人工呼吸器関連肺炎を減らすことができることが示されている。

COVID-19を含む異なる病理学的状況では、TREG細胞(IL-10)とTh17細胞(IL-17)の間の恒常性平衡の喪失が観察された。

したがって、プロバイオティクスおよびその代謝物、例えばプロピオン酸のようなプロバイオティクスの治療的使用を、自然免疫および適応免疫を回復させるために仮説を立てることが可能である。

COVID-19患者において、抗炎症作用を示すLactobacillus rhamnosusやBifidumbacterium lactis HN019のようなプロバイオティクスを使用して、腸内生態系のバランスを維持し、二次的な細菌感染を防ぐことが考えられる。

さらに,低栄養はCOVID-19患者の免疫力低下を悪化させるので,正しい免疫調整のために,自然免疫と適応免疫を回復させることができるプレバイオティクス,プロバイオティクス,ポストバイオティクス,ポリフェノール,亜鉛の補給を提案し,COVID-19のアジュバント治療の選択肢となる可能性がある。

Lactobacillus rhamnosus GG、ライブバチルスサブチリス、エンテロコッカスフェカリス

www.thelancet.com/pdfs/journals/langas/PIIS2468-1253(20)30122-9.pdf

2つのランダム化比較試験では、プロバイオティクス(Lactobacillus rhamnosus GG、ライブバチルスサブチリス、エンテロコッカスフェカリス)を投与された人工呼吸器の重症患者は、プラセボと比較してベンチレーター関連肺炎の発症が大幅に少ないことが示された。

中国の小規模の症例研究では、COVID-19の一部の患者で微生物細菌叢での乳酸菌とビフィズス菌の減少を示した。

腸内微生物が利用可能な発酵性のある炭水化物・酪酸塩を使用したCOVID-19感染者への支持療法

www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7290455/

SARS-CoV-2感染症では、発熱、咳、呼吸困難などの症状に加えて、消化器症状が出ることも報告されている。これらの症状には、食欲不振、吐き気、嘔吐、下痢などがある。腸球はACE2受容体をはじめ、SARS-CoV-2の取り込みと複製に必要な酵素を発現しているため、これらの症状は予想外のものではない(1)。

腸球の死につながるウイルス感染は、予想通り、吸収不良とG.I.透過性の増加の両方を引き起こすであろう(2)。

 

中国から報告されたコロナウイルス症例の 50%までが G.I.関連の症状を有していた(3)が、最近では米国でも報告されている(4)。SARS-CoV-2に曝露された後、症状が発現するまでの期間は平均約5日と推定されている。

食欲不振やその他の消化管障害のために症状発症後の経口摂取が制限されると、腸内微生物組成に著しい変化(腸内細菌叢の異常)が生じ、マクロおよび微量栄養素の欠乏が生じる(5)。

変化は、炭水化物発酵の減少と短鎖脂肪酸の生産の急激な減少、最も顕著に酪酸が含まれている。酪酸は、よく特徴づけられた短鎖脂肪酸を表し、両方の腸管(6)だけでなく、肺(7)の免疫系のキーモジュレーターとして機能し、腸粘膜ライニング(8)の物理的な整合性とバランスのとれた透過性を維持するのに役立っている。

短鎖脂肪酸の欠乏は、エネルギーバランスに悪影響を与え、腸管上皮バリアと関連する免疫防御の障害をもたらする。腸の損傷と透過性の増加に伴い、病原性微生物、その成分、および他の外国の抗原が体内に侵入する可能性がある。

したがって、上皮バリアが崩壊し、炎症過程が激化すると、心臓、肝臓、腎臓、脳などの遠隔臓器への損傷が現れるのは当然のことである。

さらに、栄養素が不足すると、腸-骨髄-肺軸の重要な部分であると考えられている骨髄造血を刺激するために、短鎖脂肪酸が利用できなくなる。急性呼吸窮迫症候群(ARDS)の特徴である気道の炎症(7)は、チェックされずに進行し、頻繁に死に至る。

 

短鎖脂肪酸酪酸は、確立されたアレルギー性肺炎の患者に有益である(9)。具体的には、酪酸は好酸球の輸送に影響を与えることが示されており、「肺への移行を鈍らせ、気道好酸球増多を減少させ、肺機能低下を改善する」ことができる(9)。

SARS-CoV-2による四面楚歌、そしておそらく腸に関連するリンパ組織の過剰刺激のために、宿主の防御は、「サイトカインストーム」(10)で、その結果、サイトカインの大量放出の反撃を起動する。サイトカインストームは感染したウイルスを破壊しようとするが、その過程で近くの組織にも巻き添え被害が生じる。

SARS-CoV-2では、これは特に肺組織に当てはまる(11)。G.I.T.が身体の最大の免疫器官であることを考えると、サイトカインストームの発生源の一部である可能性がある。

SARS-CoV-2感染に伴う炎症は、C反応性蛋白質、TNF-α、およびいくつかのインターロイキン、特に炎症性のIL-6の血中濃度の高さによって反映される(12)。重症のCOVID-19患者におけるIL-6の上昇は、より高い死亡率の予測因子である(13)。プレドニゾンなどの抗炎症剤、およびIL-6拮抗薬トシリズマブを含む他の抗炎症剤でCOVID-19患者を治療した後、いくつかの成功例が報告されている(12)。

酪酸は、動物およびヒトの両方の研究において、IL-6レベルを低下させることが決定的に見出されている(14, 15)。概念的には、サプリメントを用いて短鎖脂肪酸の継続的な生産に必要な基質を提供することは、SARS-CoV-2によるダメージを最小限に抑えるための魅力的なアプローチである。

フラクトオリゴ糖、アラビノキシロース、ガラクトオリゴ糖、ガムグアーは、短鎖脂肪酸の発酵と生産が可能な容易に利用可能な炭水化物のほんの一部である。短鎖脂肪酸の胃注入は、実験動物で腸管バリア機能を改善することが示されている(16)。

リリースプロファイルを変更する製剤の最近の変更は、優れた結果を示しているが、動物の消化管機能に短鎖脂肪酸、特に酪酸塩の効果は、広範に混合した知見で研究されている(17)。

経口摂取に耐えうるSARS-CoV-2感染者に微生物が利用可能で発酵性のある炭水化物を補給することは、SARS-CoV-2感染症の治療に有用な補助食品となる可能性がある。

経口での栄養補助食品または液体の摂取ができない患者、または胃の不調または消化不良の症状を示す患者に対しては、酪酸塩溶液の経鼻胃投与または浣腸による酪酸塩の直腸投与が検討されうる。

酪酸塩浣腸の使用は、潰瘍性大腸炎、転用大腸炎、放射線性直腸炎、およびパウチ炎を含む複数の疾患に対して報告されている。

研究では、解釈を困難にするさまざまな結果が得られている[Hamerら(18)、Luceriら(19)でレビューされている]。報告されている研究は、浣腸量、酪酸塩の濃度、投与頻度の違いなど、標準的なプロトコルの欠如に悩まされている。

 

提案されている浣腸による酪酸塩の使用は、2つのことを達成するであろう。

腸管の部位、SARS-CoV-2受容体を最も高濃度に含む終末回腸および右結腸への酪酸塩の直接適用、および大腸が酪酸塩の生産および吸収の両方の主要部位であるため、全身分布のために酪酸塩の吸収を増加させる。

酪酸塩療法は、浣腸(18)、OSあたり(20)、または静脈内投与(21)で安全であることが実証されている。これらの潜在的な補助療法の研究が奨励されるべきである。

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