Genetičar RUDN-a pronašao je bifidobakterijski protein koji može smanjiti upalu kod COVID-19

Genetičar sa Sveučilišta RUDN proučavao je učinak bifidobakterija (crijevnih bakterija) na upalni proces i otkrio da je njihov površinski protein sposoban zaustaviti prekomjernu ili nekontroliranu upalu, poput onog primijećenog u pacijenata s COVID-19. Ulomak ovog proteina može se koristiti kao protuupalni lijek pri liječenju koronavirusa i drugih bolesti. Rezultati studije objavljeni su u časopisu Anaerobe časopis.

Kad je u opasnosti, stanice našeg tijela šalju SOS signal koji primaju druge stanice i uzrokuje imunološki odgovor. Tako počinje upala. Ovaj poziv na akciju prenose posebni peptidi poznati kao protuupalni citokini. Ponekad ih ima previše, i dolazi do takozvane citokinske oluje. Ova opasna i ponekad smrtonosna reakcija opaža se u teškim slučajevima COVID-19. Međutim, neke patogene bakterije znaju prevariti zaštitne sustave našeg tijela:koriste posebne proteine ​​za hvatanje citokina i smanjenje upale.

Do nedavno znanstvenici nisu bili svjesni imaju li bifidobakterije-korisni simbiotski mikroorganizmi koji žive u našim crijevima-isti učinak na upalni proces. Genetičar sa Sveučilišta RUDN prvi je pokazao ovaj mehanizam.

Znanstvenici su proveli eksperiment kako bi proučili kako FN3, površinski protein Bifidobacterium longum, blokira ili veže citokine. FN3 pomaže stanicama da se pričvršćuju na različite površine, uključujući stijenke crijeva prekrivene sluzi. Štoviše, ima dva proteinsko-ugljikohidratna dijela (domene fibronektina) koji su slični receptorima za citokine kod ljudi. Pokus je pokazao da FN3 može vezati TNF-α, jedan od glavnih čimbenika oluje citokina.

Da biste saznali koje specifične citokine veže FN3, tim je upotrijebio metodu zvanu ELISA (Enzimski vezan imunosorbentni test) i primijenio je na proteinski fragment s domenom fibronektina. Prvi, antitijela koja reagiraju samo s FN3 bila su pričvršćena na bazu. Zatim, fragment FN3, citokini, i dodana su im antitijela vezana fluorescentnom oznakom. Kao rezultat, tim je izgradio strukturu sličnu sendviču:antitijelo-FN3-citokin-antitijelo.

Od četiri citokina koji su pripadali različitim klasama, jedino je faktor tumorske nekroze TNF-α pokazao učinkovito vezanje. Činjenica da su bifidobakterijski površinski proteini uspjeli prepoznati određene klase citokina poduprla je teoriju tima:te su bakterije također sposobne regulirati naš imunološki odgovor.

Ovakve studije posebno su važne za razumijevanje procesa imunološkog razvoja novorođenčadi, budući da se njihov crijevni mikrobiom gotovo u potpunosti sastoji od bifidobakterija. Biolozi također vjeruju da fragment FN3 specifičan za faktor tumorske nekroze može smanjiti razinu citokinske oluje u pacijenata s COVID-19.

Studije svojstava vezanih za citokine mikroorganizama nedavno su postale izuzetno važne s obzirom na trenutnu epidemiološku situaciju. Nekontrolirana upala ili citokinska oluja jedan su od najistaknutijih elemenata patogeneze COVID-19. Selektivno vezanje TNF-α, jedan od ključnih čimbenika upale, s fragmentom FN3 proteina Bifidobacterium longum otvara izglede za razvoj novih lijekova koji bi usporili citokinsku reakciju. Već je dogovoreno da bi se pretkliničko ispitivanje novih protuupalnih lijekova na bazi FN3 trebalo provesti što je prije moguće. "

Prof. Valery Danilenko, doktor biologije na Sveučilištu RUDN

Sudionici istraživanja također su predstavljali Mechnikov Research Institute of Vaccines and Sera i Vavilov Institute of General Genetics Ruske akademije znanosti.

• Studija imunološkog sustava pomaže u rasvjetljavanju iznenađujuće povezanosti uma i tijela
• Dodaci oligosaharida ljudskog mlijeka mogu pomoći u poboljšanju zdravlja crijeva kod odraslih