Genetik RUDN odkriva bifidobakterijski protein, ki lahko zmanjša vnetje pri COVID-19

Genetik z univerze RUDN je preučeval učinek bifidobakterije (črevesne bakterije) na vnetni proces in odkril, da njihova površinska beljakovina lahko ustavi prekomerno ali neobvladljivo vnetje, podobno kot pri bolnikih s COVID-19. Delček tega proteina se lahko uporablja kot protivnetno zdravilo pri zdravljenju koronavirusa in drugih bolezni. Rezultati študije so bili objavljeni v Anaerobe dnevnik.

Ko je v nevarnosti, celice našega telesa pošiljajo signal SOS, ki ga sprejmejo druge celice in povzroči imunski odziv. Tako se začne vnetje. Ta poziv k dejanju prenašajo posebni peptidi, znani kot protivnetni citokini. Včasih jih je preveč, in pojavi se tako imenovana citokinska nevihta. To nevarno in včasih smrtonosno reakcijo opazimo v hudih primerih COVID-19. Vendar pa nekatere patogene bakterije znajo prevarati zaščitne sisteme našega telesa:uporabljajo posebne proteine ​​za zajemanje citokinov in zmanjšanje vnetja.

Do nedavnega se znanstveniki niso zavedali, ali imajo bifidobakterije-koristni simbiotski mikroorganizmi, ki živijo v našem črevesju-enak učinek na vnetni proces. Genetik z univerze RUDN je prvi dokazal ta mehanizem.

Raziskovalci so izvedli poskus, da bi preučili, kako FN3, površinski protein Bifidobacterium longum, blokira ali veže citokine. FN3 pomaga celicam pritrditi na različne površine, vključno s črevesnimi stenami, prekritimi s sluzom. Poleg tega, ima dva proteinsko-ogljikohidratna dela (domene fibronektina), ki sta podobna receptorjem človeških citokinov. Poskus je pokazal, da lahko FN3 veže TNF-α, eden glavnih dejavnikov citokinske nevihte.

Če želite izvedeti, katere specifične citokine veže FN3, ekipa je uporabila metodo, imenovano ELISA (encimsko vezana imunsko-sorbentna analiza), in jo uporabila na proteinskem fragmentu s domeno fibronektina. Prvič, protitelesa, ki reagirajo samo s FN3, so bila pritrjena na podlago. Potem, fragment FN3, citokini, in so jim dodali protitelesa, vezana s fluorescenčno oznako. Kot rezultat, ekipa je zgradila sendvič podobno strukturo:protitelo-FN3-citokin-protitelo.

Od štirih citokinov, ki so pripadali različnim razredom, učinkovito vezavo je pokazal le faktor tumorske nekroze TNF-α. Dejstvo, da so bifidobakterijske površinske beljakovine lahko prepoznale posebne razrede citokinov, je podprlo teorijo ekipe:te bakterije so sposobne tudi uravnavati naš imunski odziv.

Tovrstne študije so še posebej pomembne za razumevanje procesov imunskega razvoja pri novorojenčkih, saj njihov črevesni mikrobiom skoraj v celoti sestavljajo bifidobakterije. Biologi tudi menijo, da lahko fragment FN3, specifičen za faktor tumorske nekroze, zmanjša raven citokinske nevihte pri bolnikih s COVID-19.

Študije o lastnostih vezave citokinov na mikroorganizme so v zadnjem času postale izjemno pomembne glede na trenutne epidemiološke razmere. Nenadzorovano vnetje ali citokinska nevihta je eden najpomembnejših elementov patogeneze COVID-19. Selektivna vezava TNF-α, eden ključnih dejavnikov vnetja, z drobcem proteina FN3 Bifidobacterium longum odpira možnosti za razvoj novih zdravil, ki bi upočasnila citokinsko reakcijo. Dogovorjeno je bilo že, da je treba predklinično preskušanje novega protivnetnega zdravila na osnovi FN3 izvesti čim prej. "

Prof. Valery Danilenko, doktor biologije na Univerzi RUDN

Udeleženci študije so predstavljali tudi raziskovalni inštitut za cepiva Mechnikov in serume ter Inštitut za splošno genetiko Vavilov Ruske akademije znanosti.

• Študija imunskega sistema pomaga osvetliti presenetljivo povezavo duha in telesa
• Dodatki oligosaharidov v človeškem mleku lahko pomagajo izboljšati zdravje črevesja pri odraslih