Le COVID détériore durablement le microbiote

[Nutrimuscle-Conseils]

Depicting SARS-CoV-2 faecal viral activity in association with gut microbiota composition in patients with COVID-19
Tao Zuo Gut 2021

Objective Although severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) RNA was detected in faeces of patients with COVID-19, the activity and infectivity of the virus in the GI tract during disease course is largely unknown. We investigated temporal transcriptional activity of SARS-CoV-2 and its association with longitudinal faecal microbiome alterations in patients with COVID-19.

Design We performed RNA shotgun metagenomics sequencing on serial faecal viral extractions from 15 hospitalised patients with COVID-19. Sequencing coverage of the SARS-CoV-2 genome was quantified. We assessed faecal microbiome composition and microbiome functionality in association with signatures of faecal SARS-CoV-2 infectivity.

Results Seven (46.7%) of 15 patients with COVID-19 had stool positivity for SARS-CoV-2 by viral RNA metagenomic sequencing. Even in the absence of GI manifestations, all seven patients showed strikingly higher coverage (p=0.0261) and density (p=0.0094) of the 3’ vs 5’ end of SARS-CoV-2 genome in their faecal viral metagenome profile. Faecal viral metagenome of three patients continued to display active viral infection signature (higher 3’ vs 5’ end coverage) up to 6 days after clearance of SARS-CoV-2 from respiratory samples. Faecal samples with signature of high SARS-CoV-2 infectivity had higher abundances of bacterial species Collinsella aerofaciens, Collinsella tanakaei, Streptococcus infantis, Morganella morganii, and higher functional capacity for nucleotide de novo biosynthesis, amino acid biosynthesis and glycolysis, whereas faecal samples with signature of low-to-none SARS-CoV-2 infectivity had higher abundances of short-chain fatty acid producing bacteria, Parabacteroides merdae, Bacteroides stercoris, Alistipes onderdonkii and Lachnospiraceae bacterium 1_1_57FAA.

Conclusion This pilot study provides evidence for active and prolonged ‘quiescent’ GI infection even in the absence of GI manifestations and after recovery from respiratory infection of SARS-CoV-2. Gut microbiota of patients with active SARS-CoV-2 GI infection was characterised by enrichment of opportunistic pathogens, loss of salutary bacteria and increased functional capacity for nucleotide and amino acid biosynthesis and carbohydrate metabolism.

[Nutrimuscle-Conseils]

The faeces of high SARS-CoV-2 infectivity had a higher microbiome functional capacity for nucleotide de novo biosynthesis, amino acid biosynthesis and glycolysis. Among them, pathways for synthesising adenosine and guanosine were significantly enriched. Adenosine and guanosine are two important metabolites that are involved in purine nucleotide metabolism.31 Adenosine is physiologically present at low levels, while can rapidly increase in response to pathological conditions, such as hypoxia, ischaemia, inflammation or trauma, which functions as an ‘alarm’ or danger signal.32 Guanosine and its modified derivatives, 8-hydroxydeoxyguanosine (8-OHdG), are endogenous ligands for TLR7.33 Importantly, 8-OHdG is a well-known oxidative DNA damage marker and induced strong cytokine production.33 In addition, the bacterial biosynthesis pathway of L-serine was increased in the faeces of high SARS-CoV-2 infectivity. L-serine could fuel expansion of pathogenic bacteria in the inflamed gut.34 All these increased microbial functionalities in faecal microbiome are essential bioactivities for bacterial survival, growth and metabolism. Such bacterial functional enhancement could be a consequence of SARS-CoV-2 infectivity in the gut, or potentiate the disease course of COVID-19, which remain to be further studied.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Représentant l'activité virale fécale du SRAS-CoV-2 en association avec la composition du microbiote intestinal chez les patients atteints de COVID-19
Tao Zuo Gut 2021

Objectif Bien que l'ARN du coronavirus 2 (SRAS-CoV-2) du syndrome respiratoire aigu sévère ait été détecté dans les fèces de patients atteints de COVID-19, l'activité et l'infectivité du virus dans le tractus gastro-intestinal au cours de l'évolution de la maladie sont largement inconnues. Nous avons étudié l'activité transcriptionnelle temporelle du SRAS-CoV-2 et son association avec des altérations longitudinales du microbiome fécal chez des patients atteints de COVID-19.

Conception Nous avons effectué un séquençage métagénomique de fusil de chasse à ARN sur des extractions virales fécales en série de 15 patients hospitalisés atteints de COVID-19. La couverture de séquençage du génome du SRAS-CoV-2 a été quantifiée. Nous avons évalué la composition du microbiome fécal et la fonctionnalité du microbiome en association avec les signatures de l'infectivité fécale du SRAS-CoV-2.

Résultats Sept (46,7%) des 15 patients atteints de COVID-19 avaient une positivité dans les selles pour le SRAS-CoV-2 par séquençage métagénomique de l'ARN viral. Même en l'absence de manifestations gastro-intestinales, les sept patients ont présenté une couverture (p = 0,0261) et une densité (p = 0,0094) de l'extrémité 3 'vs 5' du génome du SRAS-CoV-2 remarquablement plus élevées dans leur profil de métagénome viral fécal. Le métagénome viral fécal de trois patients a continué à afficher une signature d’infection virale active (couverture finale plus élevée de 3 ’vs 5’) jusqu ’à 6 jours après l’élimination du SRAS-CoV-2 des échantillons respiratoires. Les échantillons fécaux avec signature d'une infectivité élevée du SRAS-CoV-2 présentaient des abondances plus élevées d'espèces bactériennes Collinsella aerofaciens, Collinsella tanakaei, Streptococcus infantis, Morganella morganii, et une capacité fonctionnelle plus élevée pour la biosynthèse des nucléotides de novo, la biosynthèse des acides aminés et la glycolyse, tandis que les échantillons fécaux avec La signature de l'infectivité faible à nulle du SRAS-CoV-2 avait des abondances plus élevées de bactéries productrices d'acides gras à chaîne courte, Parabacteroides merdae, Bacteroides stercoris, Alistipes onderdonkii et la bactérie Lachnospiraceae 1_1_57FAA.

Conclusion Cette étude pilote fournit des preuves d’une infection GI «au repos» active et prolongée même en l’absence de manifestations gastro-intestinales et après la guérison d’une infection respiratoire par le SRAS-CoV-2. Le microbiote intestinal des patients atteints d'une infection GI active du SRAS-CoV-2 a été caractérisé par un enrichissement en agents pathogènes opportunistes, une perte de bactéries salutaires et une capacité fonctionnelle accrue pour la biosynthèse des nucléotides et des acides aminés et le métabolisme des glucides.


Les fèces à forte infectivité du SRAS-CoV-2 avaient une capacité fonctionnelle microbiologique plus élevée pour la biosynthèse des nucléotides de novo, la biosynthèse des acides aminés et la glycolyse. Parmi eux, les voies de synthèse de l'adénosine et de la guanosine ont été considérablement enrichies. L'adénosine et la guanosine sont deux métabolites importants impliqués dans le métabolisme des nucléotides de la purine31. ou signal de danger.32 La guanosine et ses dérivés modifiés, la 8-hydroxydeoxyguanosine (8-OHdG), sont des ligands endogènes du TLR7.33 Fait important, le 8-OHdG est un marqueur oxydatif bien connu des dommages à l'ADN et induit une forte production de cytokines.33 De plus, la voie de biosynthèse bactérienne de la L-sérine a été augmentée dans les fèces à forte infectivité SARS-CoV-2. La L-sérine pourrait alimenter l'expansion des bactéries pathogènes dans l'intestin enflammé.34 Toutes ces fonctionnalités microbiennes accrues dans le microbiome fécal sont des bioactivités essentielles pour la survie, la croissance et le métabolisme des bactéries. Une telle amélioration fonctionnelle bactérienne pourrait être une conséquence de l'infectivité du SRAS-CoV-2 dans l'intestin, ou potentialiser l'évolution de la maladie du COVID-19, qui doivent encore être étudiées.