Comme le souligne une étude menée par l'University of Michigan publiée dans Science Translational Medicine, l'une des caractéristiques de la COVID-19 sévère est l'essoufflement et une réduction significative des niveaux d'oxygène dans le sang, appelée hypoxémie. Lors de l'hospitalisation, ces patients reçoivent de l'oxygène pour tenter de ramener leurs niveaux à la normale. Cependant, une nouvelle étude laisse entendre que cette thérapie universelle peut avoir des conséquences inattendues via une source inattendue, le microbiome. Les chercheurs, qui ont passé des années à explorer le rôle du microbiome pulmonaire dans la santé et la maladie révèlent que l'oxygène perturbe cet équilibre, contribuant à des lésions pulmonaires.
Les patients en soins intensifs sont souvent traités avec des concentrations élevées d'oxygène pendant de longues périodes. Les chercheurs ont commencé à explorer comment l'oxygène thérapeutique affectait le microbiome pulmonaire. Ils ont observé des patients gravement malades qui étaient sous respirateur pendant plus de 24 heures et ont étudié les bactéries détectées dans les échantillons de leurs poumons. Ils ont trouvé des différences marquées dans les espèces de bactéries présentes dans les échantillons de patients selon qu'ils recevaient des concentrations d'oxygène faibles, intermédiaires ou élevées. Plus précisément, les patients qui ont reçu des concentrations élevées d'oxygène étaient beaucoup plus susceptibles de développer Staphylococcus aureus, une bactérie très tolérante à l'oxygène et une cause fréquente d'infections pulmonaires en USI.
Afin de mieux comprendre la relation entre l'oxygène et les bactéries pulmonaires, les chercheurs conçu une série d'expériences chez la souris. Ils ont d'abord exposé des souris saines à des concentrations élevées d'oxygène pour déterminer les effets de l'oxygène sur les bactéries pulmonaires de souris saines.
Les chercheurs ont ensuite conçu des expériences pour répondre à une question clé : ces communautés bactériennes modifiées contribuent-elles aux lésions pulmonaires? Ou les communautés bactériennes sont-elles modifiées parce que le poumon est blessé? Ils ont d'abord abordé ce problème en comparant le moment relatif des changements dans les bactéries pulmonaires par rapport à l'apparition d'une lésion pulmonaire.
En utilisant des souris, ils ont pu démontrer que si le microbiome pulmonaire était modifié par des concentrations élevées d'oxygène après seulement un jour, les lésions pulmonaires n'étaient détectables qu'après 3 jours, prouvant que les dommages au poumon suivaient la perturbation du microbiome, et non l'inverse. En outre, ils ont montré que la variation naturelle des bactéries pulmonaires était fortement corrélée à la variation de la gravité de l'inflammation chez les souris exposées à l'oxygène.
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