RUDN genetikas randa bifidobakterinį baltymą, kuris gali sumažinti COVID-19 uždegimą

RUDN universiteto genetikas ištyrė Bifidobacterium (žarnyno bakterijų) poveikį uždegiminiam procesui ir nustatė, kad jų paviršiaus baltymai gali sustabdyti pernelyg didelį ar nekontroliuojamą uždegimą, kaip ir pacientams, sergantiems COVID-19. Šio baltymo fragmentas gali būti naudojamas kaip priešuždegiminis vaistas gydant koronavirusą ir kitas ligas. Tyrimo rezultatai buvo paskelbti žurnale Anaerobas žurnalas.

Kai gresia pavojus, mūsų kūno ląstelės siunčia SOS signalą, kurį gauna kitos ląstelės, ir sukelia imuninį atsaką. Taip prasideda uždegimas. Šį raginimą veikti perduoda specialūs peptidai, žinomi kaip priešuždegiminiai citokinai. Kartais jų būna per daug, ir įvyksta vadinamoji citokinų audra. Ši pavojinga ir kartais mirtina reakcija pastebima sunkiais COVID-19 atvejais. Tačiau, kai kurios patogeninės bakterijos moka apgauti mūsų organizmo apsaugines sistemas:jos naudoja specialius baltymus citokinams fiksuoti ir uždegimui mažinti.

Dar visai neseniai mokslininkai nežinojo, ar bifidobakterijos-naudingi simbiotiniai mikroorganizmai, gyvenantys mūsų žarnyne-turi tokį patį poveikį uždegiminiam procesui. RUDN universiteto genetikas pirmasis pademonstravo šį mechanizmą.

Mokslininkai atliko eksperimentą, kad ištirtų, kaip FN3, paviršinis Bifidobacterium longum baltymas, blokuoja arba suriša citokinus. FN3 padeda ląstelėms prisitvirtinti prie skirtingų paviršių, įskaitant žarnyno sieneles, padengtas gleivėmis. Be to, jis turi dvi baltymų-angliavandenių dalis (fibronektino domenus), panašias į žmogaus citokinų receptorius. Eksperimentas parodė, kad FN3 gali surišti TNF-α, vienas iš pagrindinių citokinų audros veiksnių.

Norėdami sužinoti, kokius konkrečius citokinus sieja FN3, komanda naudojo metodą, vadinamą ELISA (su fermentais susietą imunosorbentinį tyrimą), ir pritaikė jį baltymų fragmentui, turinčiam fibronektino domeną. Pirmas, antikūnai, reaguojantys tik su FN3, buvo pritvirtinti prie pagrindo. Tada, FN3 fragmentas, citokinai, ir buvo pridėti antikūnai prieš juos, surišti su fluorescencine žyma. Kaip rezultatas, komanda sukūrė sumuštinį primenančią struktūrą:antikūnas-FN3-citokinas-antikūnas.

Iš keturių citokinų, priklausančių skirtingoms klasėms, veiksmingas surišimas parodė tik naviko nekrozės faktorių TNF-α. Tai, kad bifidobakteriniai paviršiaus baltymai sugebėjo atpažinti tam tikras citokinų klases, patvirtino komandos teoriją:šios bakterijos taip pat gali reguliuoti mūsų imuninį atsaką.

Tokie tyrimai yra ypač svarbūs norint suprasti naujagimių imuninės sistemos vystymosi procesus, kadangi jų žarnyno mikrobiomą beveik visiškai sudaro bifidobakterijos. Biologai taip pat mano, kad specifinis naviko nekrozės faktoriaus FN3 fragmentas gali sumažinti citokinų audros lygį COVID-19 sergantiems pacientams.

Atsižvelgiant į dabartinę epidemiologinę situaciją, mikroorganizmų citokinus surišančių savybių tyrimai pastaruoju metu tapo itin svarbūs. Nekontroliuojamas uždegimas ar citokinų audra yra vienas ryškiausių COVID-19 patogenezės elementų. Selektyvus TNF-α surišimas, vienas iš pagrindinių uždegimo veiksnių, su Bifidobacterium longum FN3 baltymo fragmentu atveria perspektyvą kurti naujus vaistinius preparatus, kurie sulėtintų citokinų reakciją. Jau buvo sutarta, kad ikiklinikinis naujo FN3 pagrindu veikiančio priešuždegiminio vaisto tyrimas turėtų būti atliktas kuo greičiau “.

Prof. Valerijus Danilenko, RUDN universiteto biologijos mokslų daktarė

Tyrimo dalyviai taip pat atstovavo Rusijos mokslų akademijos Mechnikovo vakcinų tyrimų institutą ir Serą bei Vavilovo bendrosios genetikos institutą.

• Imuninės sistemos tyrimas padeda nušviesti nuostabų proto ir kūno ryšį
• Žmogaus pieno oligosacharidų papildai gali padėti pagerinti suaugusiųjų žarnyno sveikatą