Il Coronavirus SARS-CoV-2 è responsabile di un'infezione respiratoria pandemica che può progredire verso la sindrome da stress respiratorio acuto chiamata COronaVIrus-2019 (COVID-19). Una deregolazione della risposta interferon (IFN) mediata, insieme ad una eccessiva produzione di citochine (tempesta/storm citochinica) rappresentano i principali meccanismi coinvolti nella patogenesi causata dal SARS -CoV-2. Citochine pro-infiammatorie (TNF-¿, IL-1ß e IL-6) sono state associate ad un aggravamento delle condizioni cliniche dei pazienti. Un ruolo sostanziale potrebbe giocarlo il fenomeno di traslocazione batterica e di metaboliti microbici nel torrente circolatorio. L'attivazione immunitaria, in seguito alla traslocazione, potrebbe autoalimentare l'infiammazione sistemica. Caratterizzare il microbiota del sangue potrebbe farci individuare specie batteriche positivamente correlate al fenomeno della tempesta di citochine sistemica. L'interazione tra virus e batteri nell'habitat orale potrebbe, da un lato influenzare la sensibilità individuale e il decorso della malattia virale e, dall'altro, indurre modifiche nella composizione del microbiota al fine di favorire la replicazione del virus. L'obiettivo del presente progetto, che si inserisce in un più ampio studio già approvato dal comitato etico, è di caratterizzare il microbiota del sangue e orale in pazienti COVID-19 e, negli stessi pazienti, di valutare la risposta immunitaria mediata dall'interferon (IFN) attraverso lo studio dei profili trascrizionali dei geni IFN-correlati e l'analisi dei livelli di citochine/chemochine associate alla risposta infiammatoria (tempesta citochinica). I risultati dello studio ci daranno importanti informazioni circa il coinvolgimento del microbiota nasofaringeo (porta di ingresso del virus) e del sangue nella infezione da SARS-COV-2 e potranno fornire nuove informazioni sul loro coinvolgimento nella risposta interferonica e nella tempesta citochinica associata al COVID-19.
Date le scarse conoscenze che attualmente abbiamo sulle reciproche interazioni esistenti tra virus il SARS-CoV-2 e il microbiota dell¿habitat nasofaringeo così come il microbiota del sangue e le loro relazioni con la risposta immunitaria innata (e.g. storm citochinico e risposta dell¿IFN), i risultati di questo progetto permetteranno di comprendere maggiormente il coinvolgimento del microbiota nasofaringeo e del microbiota del sangue nella storia naturale dell¿infezione da SARS-COV-2. Come in precedenza menzionato, uno dei meccanismi predominanti nella patogenesi causata dal SARS -CoV-2 è rappresentato da una produzione eccessiva di citochine/chemochine infiammatorie (e.g. la tempesta citochinica) e un ruolo sostanziale nello sviluppo di tale risposta infiammatoria sistemica potrebbe essere legato a fenomeni di traslocazione batterica nel torrente circolatorio. La traslocazione potrebbe avere un ruolo aggiuntivo/sinergico nella sindrome da rilascio citochinico nel COVID-19. Inoltre alterazioni nelle composizione del microbiota potrebbero contribuire alla deregolazione della risposta IFN mediata. I risultati sulla valutazione del microbiota del sangue e dell¿habitat respiratorio superiore forniranno informazioni utili sul coinvolgimento di questi ecosistemi microbici sulla sensibilità individuale al virus e, sul fenomeno della tempesta citochinica. Inoltre potrebbero portare alla individuazione di potenziali marker microbici utili per eseguire una diagnosi preventiva dei pazienti maggiormente a rischio.
Infine i risultati di questo studio valutati/correlati nel contesto del più ampio studio, potranno fornire utili informazioni sulle interazioni tra i diversi fattori che influenzano il decorso clinico del COVI-19, evidenziando eventuali collegamenti/relazioni (positive o negative) tra l'ecosistema microbico e altri fattori dell¿ospite legati alla risposta immunitaria innata (e.g.citochine del sistema IFN e della risposta infiammatoria come biomarcatori associati alla severità dell'infezione da COVID-19).