Stomach Health > skrandžio sveikatos >  > Q and A > skrandžio klausimas

Žmogaus mikrobiomas apipjauna gleivinius glikanus,

turintys įtakos SARS-CoV-2 infekcijai Tarptautinė mokslininkų komanda atliko tyrimą, kuris parodė, kad žmogaus mikrobiomos skirtumai gali turėti įtakos sunkaus ūminio kvėpavimo sindromo koronaviruso 2 (SARS-CoV-2) gebėjimui užkrėsti šeimininko ląsteles.

Šie mikrobiomų skirtumai gali padėti paaiškinti, kodėl vyresnio amžiaus žmonės ir vyrai yra labiau linkę susirgti koronavirusine liga 19 (COVID-19), lyginant su jaunesniais asmenimis ir moterimis, sako komanda.

Robas Knightas (Kalifornijos universitetas, San Diegas) ir kolegos teigia, kad tyrimas pateikia įrodymų, kad žmogaus mikrobiomas tarpininkauja SARS-CoV-2 užkrečiamumui, pakeisdamas storą sluoksnį, supantį plazminę šeimininkės membraną, vadinamą glikokaliksu.

Mokslininkai teigia, kad supratimas apie šeimininko ir mikrobų bendruomenių sudėties pokyčius galėtų padėti pagerinti pacientų rizikos suskirstymą ir galimus prevencijos bei gydymo metodus.

Iš anksto išspausdinta straipsnio versija yra prieinama serveryje bioRxiv* , kol straipsnis yra tarpusavyje vertinamas.

Daugiau apie glikokaliksą

Glikokaliksą sudaro gausus glikanų ir glikokonjugatų tinklas, prie kurio prisijungia daugelis virusinių patogenų, kad galėtų praeiti pro apsauginį glikokalikso sluoksnį ir prisijungti prie baltymų receptorių, esančių ląstelės šeimininkės plazmos membranoje.

SARS-CoV-2 atveju, Virusinis paviršiaus baltymas, vadinamas „smaigaliu“, nukreiptas į glikozaminoglikaną (GAG), vadinamą heparano sulfatu (HS). Virusas turi būti prijungtas prie HS, kad surištų ląstelės šeimininko paviršiaus receptorių angiotenziną konvertuojantį fermentą 2 (ACE2), kuris įgalina viruso membranos sukibimą ir patekimą į šeimininko ląsteles.

„Sumažinti SARS-CoV-2 smaigalinio baltymo ir ląstelės šeimininkės HS sąveiką, todėl, patrauklus būdas sumažinti virusų prijungimą ir vėlesnę infekciją, “Rašo riteris ir komanda.

Ką padarė tyrėjai?

Yra žinoma, kad keli bakteriniai taksonai gamina fermentus, modifikuojančius tam tikrus GAG tipus, įskaitant HS, ir daugelis GAG tyrimų buvo atlikti naudojant išgrynintus bakterinius fermentus.

Dabar, Knightas ir jo kolegos sukūrė skaičiavimo HS katabolizmo modelį, kad įvertintų žmogaus mikrobų gebėjimą suskaidyti HS.

Komanda nustatė, kad bendrų su žmonėmis susijusių bendrų bakterijų genomai koduoja fermentus, kurie skaido HS.

Šių HS modifikuojančių bakterijų buvo mažiau bronchoalveolinio plovimo skysčio (BALF) mėginiuose, paimtuose iš pacientų, sergančių COVID-19, nei tarp mėginių, paimtų iš sveikų kontrolinių grupių.

Mokslininkai taip pat nustatė, kad dviejuose nepriklausomuose žarnyno mikrobiomų duomenų rinkiniuose HS modifikuojančių bakterijų kiekis mažėjo su amžiumi ir padidėjo moterims, palyginti su vyrais.

Vyresnis amžius ir vyrų lytis yra žinomi nekeičiami rizikos veiksniai susirgti COVID-19 po SARS-CoV-2 infekcijos, ir ši išvada gali padėti paaiškinti šį padidėjusį jautrumą, sako komanda.

BALF RNR-seq duomenys, palyginti su tyrimais. RNR seq tyrimai (x ašys), palyginti su prognozuojamų HS modifikuojančių rūšių log santykiais (y ašimis), palyginti su nemodifikuojančiomis (A), HSase, palyginti su namų tvarkymo komplektu (B), ir N-acetilglukozamino-6-O-sulfatazės, palyginti su namų tvarkymo komplektu (C).

HS modifikuojančios bakterijos blokavo SARS-CoV-2 surišimą

Pagaliau, komanda parodė, kad HS modifikuojantys komentarai sugebėjo užkirsti kelią SARS-CoV-2 smaigalio baltymo prisijungimui prie šeimininko ląstelių.

„Mes pateikiame įrodymų apie žmogaus mikrobiomo vaidmenį tarpininkaujant SARS-CoV-2 užkrečiamumui, modifikuojant šeimininko glikokaliksą, “ - rašo Knightas ir jo kolegos. „HS modifikuojančios bakterijos žmogaus mikrobų bendruomenėse gali reguliuoti virusų sukibimą, ir šių komensalų praradimas gali paskatinti žmones užsikrėsti “.

Nors tikslus apsaugos mechanizmas dar nėra žinomas, Bacteroide padermės Bacteroides yra ir Bacteroides thetaiotaomicron , kurie yra labai paplitę žmogaus žarnyno bakterijose, anksčiau buvo įrodyta, kad katabolizuoja HS, sako tyrinėtojai.

Iš tikrųjų, komanda tai parodė in vitro žmogaus plaučių ląstelių H1299 gydymas B. ovatus ir B. thetaiotaomicron katabolizuotas ląstelių paviršiaus HS ir sumažėjęs SARS-CoV-2 baltymų surišimas 20–30 kartų, lyginant su neapdorotomis H1299 ląstelėmis.

Bakterijų rūšių, koduojančių heparano sulfato (HS) liazę (HSazę), COVID sergantiems pacientams, palyginti su kontrolinėmis grupėmis, išeikvojama. BALF RNR seq duomenys iš sveikų asmenų (kontrolinis) ir COVID-19 pacientų (COVID) (x ašys), palyginti su prognozuojamų HS modifikuojančių rūšių log-koeficientais (y ašimis), palyginti su nemodifikuojančiais (A), HSase, palyginti su namų tvarkymo komplektu (B), ir N-acetilglukozamino-6-O-sulfatazės, palyginti su namų tvarkymo komplektu (C). Reikšmingumas buvo įvertintas t-testu, o klaidų juostos rodo standartinę vidurkio paklaidą. Pateiktos p reikšmės yra iš nesuporuoto dvipusio t testo.

Kokios yra tyrimo pasekmės?

„Ši ataskaita pateikia įrodymų apie glikokalikso ir mikrobiotos sąveikos, kaip naujo konkurencinio mechanizmo, vaidmenį kovojant su SARS-CoV-2, “ - rašo tyrėjai.

Jie sako, kad reikia tolesnio darbo, siekiant išsiaiškinti išvadų vertimo pasekmes, nes lieka neaišku, kurie konkrečiai mikrobų fermentai ardo GAG, kad būtų išvengta SARS-CoV-2 surišimo. Taip pat neaišku, ar šie fermentai galėtų būti naudojami siekiant apriboti viruso plitimą aktyvios infekcijos metu.

Nepaisant to, „Čia pateiktos analizės apibūdina pagrindinį mechanizmą, kuriuo šeimininko mikrobiomos gali atlikti vaidmenį SARS-CoV-2 infekcijoje, pateikti galimą sveikatos skirtumų tarp amžiaus grupių, susijusių su COVID-19 liga, paaiškinimą ir pabrėžti, kaip svarbu apibūdinti galimas būsimas žmonių ir virusų molekulines ginklavimosi varžybas, “ - sako tyrėjai.

„Išsiaiškinus didžiulę šeimininko-mikrobų ir virusinės infekcijos sąveiką, būtų galima geriau suskirstyti riziką, prevencija, ir įsikišimas, “Jie daro išvadą.

*Svarbus pastebėjimas

bioRxiv skelbia preliminarias mokslines ataskaitas, kurios nėra recenzuojamos ir todėl, neturėtų būti laikomas galutiniu, vadovauti klinikinei praktikai/su sveikata susijusiam elgesiui, arba traktuojama kaip nustatyta informacija.