Koska viruksen torjunta on intensiivistä, Kansainvälisen tutkijaryhmän uusi tutkimus kertoo bakteerin odottamattomasta menestyksestä hengitysteiden immuunivasteen moduloinnissa ja solujen suojaamisessa tämän viruksen aiheuttamalta infektiolta.
Tutkimus:Dolosigranulum pigrum moduloi immuniteettia SARS-CoV-2:ta vastaan hengitysteiden epiteelisoluissa. Kuvahaku:creativeneko / Shutterstock Ryhmän tulokset on julkaistu lehdessä Patogeenit .
SARS-CoV-2 tulee isäntäsoluun angiotensiiniä konvertoivan entsyymin 2 (ACE2) kautta, ilmentynyt hengitysteiden epiteelin ja keuhkojen soluissa. Vaikeissa tapauksissa sairauteen liittyy laaja keuhkovaurio ja akuutti hengitysvaikeusoireyhtymä (ARDS), ja monielinvamma, joskus johtaa kuolemaan.
Taudin vakavuuden uskotaan johtuvan paitsi viruksen viruksen sytopaattisista vaikutuksista tartunnan saaneisiin soluihin, mutta vielä enemmän, hyperaktiivisen tulehdusreaktion avulla. Virus näyttää estävän tyypin I ja III interferonien (IFN) vapautumista, sekä viruslääkkeitä, edistää vakavaa infektiota.
Lisäksi, infektion aiheuttama epiteelisolujen kuolema johtaa tulehdusvälittäjien vapautumiseen ja tulehduksellisten immuunisolujen siirtymiseen loukkaantuneisiin hengitysteiden kudoksiin. Kaikki nämä vapauttavat lisää kemokinejä ja sytokiinejä, ja muodostuu noidankehä, joka lisää tulehdusta.
Yrittäessään torjua näitä tuhoisia prosesseja, on käytetty tulehdus- ja viruslääkkeitä, sekä immunomoduloivia lääkkeitä. Uusi lehti tarjoaa toisen mahdollisuuden, käyttää hengityselinten mikrobiomia viruksen vaikutuksen vähentämiseksi.
Tutkimus COVID-19-potilaista, joilla oli vakavuusaste, osoitti, että vähintään 60 bakteeri-operatiivista taksonomista yksikköä (OTU) löydettiin vain SARS-CoV-2-potilaista, enimmäkseen kotoa Bacteroidota ja Yritykset . Lisäksi, Prevotella oli yleisin bakteerisuku, joka löydettiin vain vaikeista COVID-19-potilaista, sillä aikaa Dolosigranum lajeja todettiin lievässä COVID-19:ssä käänteisessä suhteessa Prevotella .
Tätä seuraten, nykyiset tutkijat osoittivat aikaisemmin tämän bakteerin suotuisan vaikutuksen synnynnäiseen immuunivasteeseen hengitysteissä. Kun annetaan intranasaalisesti, bakteeri D. pigrum 040417 ei ainoastaan poistanut virusta nopeammin, vaan estänyt tulehduksen aiheuttamat keuhkovauriot. He havaitsivat myös, että bakteerin hyödyllinen vaikutus oli spesifinen käyttämälleen kannalle.
Hiirillä nenän antaminen D. pigrum 040417 moduloi synnynnäistä immuunivastetta ja paransi vastustuskykyä sekä pneumokokki- että hengityssynytiaalivirus (RSV) -infektioille.
Tässä lehdessä he käyttivät Calu-3-soluja, ihmisen keuhkojen epiteelisolulinja. Kun inkuboidaan D. pigrum 040417, viljelmän epiteelisolut eivät vaikuttaneet haitallisesti. Kuitenkin, IFN-β:n ja IL-6:n tuotanto lisääntyi, säästävä CXCL8. Tätä vaikutusta ei nähty D. pigrum 030918.
Tämä koe perustuu siihen tosiasiaan, että kaksijuosteinen ribonukleiinihappo (dsRNA) on välituote koronaviruksen replikaation ja transkription aikana. Tämä havaitaan solujen antiviraalisella suojauksella hengitysteiden epiteelissä, laukaisee sytokiinien vapautumisen.
Erityisesti, kuvion tunnistusreseptorit (PRR) isännässä tunnistavat viruksen dsRNA:n, johtavat tyypin I ja III interferonien tuotantoon, ensisijainen viruslääke. Tämä laukaisee interferonistimuloidun geenin (ISG) ilmentymisen, joka puolestaan aktivoi muita viruslääkkeitä.
Koronavirukset voivat piiloutua näistä puolustusjärjestelmistä. Itse asiassa, anti-dsRNA-järjestelmät aktivoituvat SARS-CoV-2:n vaikutuksesta vähemmän voimakkaasti kuin Sindbis-viruksen kanssa, mutta enemmän kuin aikaisemman Lähi-idän hengitystieoireyhtymän koronaviruksen (MERS-CoV) kanssa. Tämä voi tarkoittaa, että SARS-CoV-2 ei ole yhtä hyvä kuin muut SARS-tyyppiset virukset paetakseen dsRNA-riippuvaisia immuunireittejä.
Jos niin, interferonireittiä voitaisiin käyttää varhaisten viruslääkkeiden tehostamiseen viruksen replikaation rajoittamiseksi tämän viruksen kanssa.
Bakteerin kanssa inkuboinnin jälkeen D. pigrum , solut osoittivat IFN-β-tasojen nousua, IL-6 ja CXCL8 lähtötilanteessa. Kun sitä myöhemmin stimuloi Tollin kaltainen reseptori 3 (TLR3) -agonisti, polyinosiininen:polysytidyylihappo poly (I:C), joka vastaa dsRNA:ta, sekä kontrolli- että käsitellyt solut osoittivat IFN-p- ja IL-6-tasojen nousun 4-5 kertaa.
Kemokiinit CCL5 ja CXCL10 puuttuivat lähtötilanteessa, mutta tuotettiin stimulaation jälkeen.
IFN-p:n ja IL-6:n lisäys oli merkittävästi suurempi soluilla, joita oli esikäsitelty D. pigrum 040417 lähtötilanteessa ja stimulaation jälkeen, verrokeihin verrattuna. Päinvastoin, CXCL8:n nousu, CCL5- ja CXCL10 -pitoisuudet olivat pienemmät D. pigrum 040417-käsitellyt solut.
D. pigrum 030918 ei aiheuttanut muutoksia sytokiinitasoissa verrokeihin verrattuna.
Tutkijat havaitsivat myös, että SARS-CoV-2:n replikaatio Calu-3-soluissa oli hitaampaa sen jälkeen D. pigrum 040417 esikäsittely, johon liittyy alentunut LDH -taso. LDH on soluvaurioiden merkki. Uudelleen, D. pigrum 030918 ei osoittanut mitään myönteistä vaikutusta.
Käsittelemättömissä soluissa IFN-β- ja IL-6-tasot nousivat infektion jälkeen 48 tuntia infektion jälkeen, kuten CXCL8, CCL5 ja CXCL10. Kuitenkin, kun taas entinen pysyi samalla tasolla 72 tunnin jälkeen, jälkimmäinen kasvoi edelleen.
Inkuboinnin jälkeen D. pigrum 040417, replikoinnin viivästymisen myötä, myös sytokiiniprofiili osoitti merkittävää muutosta. Vaikka IFN-β ja IL-6 nousivat korkeammalle tasolle, CXCL8 -tasot laskivat sekä 48 että 72 tunnin kohdalla, kun taas CCL5 ja CXCL10 laskivat 72 tunnissa.
Ensimmäistä kertaa, tämä tutkimus on osoittanut, että D. pigrum 040417 moduloi nenän epiteelin luontaista immuunivastetta poly (I:C):n TLR3-stimulaatiolle ja SARS-CoV-2-infektiolle. Voi olla, että hyödyllisten kommensaalibakteerien läsnäolo muuttaa hengitysteiden epiteelin immunologisia ominaisuuksia ja lisää siten niiden vastustuskykyä joillekin patogeeneille.
Parannettu IFN-β-tuotanto D. pigrum 040417 voi olla vastuussa SARS-CoV-2:n alhaisemmasta replikaatiovauhdista, osoittamalla isäntäsolun immuunireittien lisääntynyttä dsRNA -antagonismin tehokkuutta.
Myöhäiset interferonivasteet liittyvät voimakkaaseen tulehdukseen ja kudosvaurioihin. Itse asiassa, jotkut tutkimukset ovat osoittaneet, että SARS-CoV-2 aiheuttaa tulehdusta infektion alkuvaiheessa, jossa on useita kemokinejä, mukaan lukien CXCL8.
Näitä korkeita sytokiinipitoisuuksia esiintyy tyypillisesti vakavassa tai kriittisessä COVID-19:ssä, osoittaa, että tulehdusreaktio on häiriintynyt sekä hengityselimillä että systeemisellä tasolla. CXCL8:n väheneminen, CCL5 ja CXCL10 epiteelisoluissa, kun niitä on esikäsitelty D. pigrum 040417 saattaa, kenties, osoittavat, että tämä bakteeri voisi auttaa estämään tällaisia tulehdusvaurioita.
Tutkimus viittaa myös tarpeeseen tunnistaa hyödyllisimmät bakteerikannat, koska kaikilla ei ole samaa tehoa. Lisäksi, on huomionarvoista, että D. pigrum 040417 vaikutti vain osittain viruksen replikaatioon. Täten, on tarpeen määrittää, mitkä bakteerikannat ja suvut toimivat yhdessä suojautuakseen infektiolta tai oireelliselta sairaudelta.
Epäterveellinen suolen mikrobiomi vähentää aivojen synaptista karsimista,
GSK-3-estäjät osoittavat lupausta koronavirusinfektioiden hoidossa
Hämähäkin myrkkypeptidi voisi auttaa lopettamaan kivun ärtyvän suolen oireyhtymässä
Esomepratsoli ja pieni annos aspiriinia voivat vähentää ruokatorven syövän riskiä
Keuhkomikrobit voivat auttaa ennustamaan vakavasti sairaiden tuloksia
RNA -sekvensointi tarjoaa uusia näkemyksiä mikrobiomista
Pitkäaikainen antibioottien käyttö preemiesissä edistää lääkeresistenttejä suolistobakteereja
Hyvin ennenaikaisesti syntyneet lapset ovat usein sairaita ja tarvitsevat antibioottihoitoa pelastaakseen henkensä. Kuitenkin, kun tämä hoitomuoto kestää 20 kuukautta tai enemmän, se voi vaikuttaa suo
Maissa, joissa on vanhempi väestö, on korkeampi SARS-CoV-2 -infektio ja -kuolema
sanoo tutkimus Yli vuosi koronaviruksen 2019 (COVID-19) pandemian jälkeen, aiheuttama vakava akuutti hengitystieoireyhtymä koronavirus 2 (SARS-CoV-2), kliinisen oireyhtymän vakavuuden ero maanlaajuist
FLUOstar Omegan avulla tutkitaan uusia suolistobakteereja, jotka voivat vaikuttaa terveyteemme
Queenslandin yliopiston Diamantina -instituutin Microbial Biology and Metagenomics -ryhmä kehittää BMG LABTECH FLUOstar Omega -mikrolevylukijaa kehittääkseen uusia menetelmiä ihmisen suoliston mikrobi