Omdat er intensief wordt gewerkt aan de bestrijding van het virus, een nieuwe studie door een internationaal team van onderzoekers meldt het onverwachte succes van een bacterie bij het moduleren van de immuunrespons in de luchtwegen en het beschermen van de cellen tegen infectie met dit virus.
Onderzoek:Dolosigranulum pigrum moduleert de immuniteit tegen SARS-CoV-2 in respiratoire epitheelcellen. Afbeelding tegoed:creativeneko / Shutterstock De bevindingen van het team zijn gepubliceerd in het tijdschrift pathogenen .
SARS-CoV-2 komt de gastheercel binnen via het angiotensine-converting enzyme 2 (ACE2), uitgedrukt op de cellen van het respiratoire epitheel en de long. In ernstige gevallen, de ziekte is geassocieerd met uitgebreide longschade en acuut respiratoir distress syndroom (ARDS), en multi-orgaanletsel, soms leidend tot de dood.
Men denkt dat de ernst van de ziekte niet alleen te wijten is aan de virale cytopathische effecten van het virus op de geïnfecteerde cellen, maar nog meer, door een hyperactieve ontstekingsreactie. Het virus lijkt de afgifte van type I en III interferonen (IFN's) te remmen, evenals antivirale factoren, ernstige infectie bevorderen.
Bovendien, infectie-geïnduceerde epitheelceldood leidt tot het vrijkomen van ontstekingsmediatoren en de migratie van ontstekingsimmuuncellen naar de beschadigde luchtwegweefsels. Al deze geven verdere chemokinen en cytokinen af, en een vicieuze cirkel van toenemende ontsteking wordt gevormd.
In een poging om deze destructieve processen tegen te gaan, ontstekingsremmende medicijnen en antivirale middelen zijn gebruikt, evenals immunomodulerende geneesmiddelen. Het nieuwe papier biedt een andere mogelijkheid, die van het gebruik van het respiratoire microbioom om de impact van het virus te verminderen.
Een studie van COVID-19-patiënten met een spectrum van ernst toonde aan dat niet minder dan 60 bacteriële operationele taxonomische eenheden (OTU's) alleen werden gevonden bij SARS-CoV-2-patiënten, meestal van phylum Bacteroidota en Firmicutes . Bovendien, Prevotella was het meest voorkomende bacteriegeslacht dat alleen bij ernstige COVID-19-patiënten werd gevonden, terwijl Dolosigranum soorten werden gevonden in milde COVID-19 in omgekeerde verhouding tot Prevotella .
In vervolg hierop, de huidige onderzoekers toonden eerder al een gunstige invloed van deze bacterie op de aangeboren immuunrespons in de luchtwegen. Bij intranasale toediening de bacterie D. pigrum 040417 ruimde niet alleen het virus sneller op, maar voorkwam ook longschade door ontstekingen. Ze ontdekten ook dat het gunstige effect van de bacterie specifiek was voor de stam die ze gebruikten.
In muizen, de nasale toediening van D. pigrum 040417 moduleerde de aangeboren immuunrespons en verbeterde de weerstand tegen zowel pneumokokken- als respiratoir syncytieel virus (RSV)-infecties.
In de huidige krant ze gebruikten Calu-3-cellen, een menselijke longepitheelcellijn. Wanneer geïncubeerd met D. pigrum 040417, de epitheelcellen in kweek werden niet nadelig beïnvloed. Echter, de productie van IFN-β en IL-6 was verhoogd, CXCL8 sparen. Dit effect werd niet gezien bij D. pigrum 030918.
Dit experiment is gebaseerd op het feit dat dubbelstrengs ribonucleïnezuur (dsRNA) een tussenproduct is tijdens de replicatie en transcriptie van het coronavirus. Dit wordt gedetecteerd door cellulaire antivirale afweer in het respiratoire epitheel, cytokine-afgifte teweegbrengen.
specifiek, patroonherkenningsreceptoren (PRR's) in de gastheer herkennen dsRNA van het virus, wat leidt tot de productie van type I en III interferonen, de primaire antivirale verdediging. Dit triggert interferon-gestimuleerd gen (ISG) expressie, die op zijn beurt andere antivirale systemen activeert.
De coronavirussen kunnen zich verbergen voor deze afweersystemen. In feite, anti-dsRNA-systemen worden door SARS-CoV-2 minder sterk geactiveerd dan door het Sindbis-virus, maar meer dan bij het eerdere Middle East Respiratory Syndrome coronavirus (MERS-CoV). Dit zou kunnen betekenen dat SARS-CoV-2 niet zo goed is als andere SARS-achtige virussen in het ontsnappen van dsRNA-afhankelijke immuunroutes.
Als, de interferon-route zou kunnen worden gebruikt om de vroege antivirale afweer op te voeren om virale replicatie met dit virus te beperken.
Na incubatie met de bacterie D. pigrum , de cellen vertoonden een toename van de niveaus van IFN-β, IL-6 en CXCL8 bij baseline. Wanneer vervolgens gestimuleerd door de Toll-like receptor 3 (TLR3) agonist, polyinosine:polycytidylzuur poly(I:C), wat overeenkomt met dsRNA, zowel controle- als behandelde cellen vertoonden een vier- tot vijfvoudige toename in de niveaus van IFN-β en IL-6.
De chemokines CCL5 en CXCL10 waren afwezig bij baseline, maar werden geproduceerd na stimulatie.
De toename van IFN-β en IL-6 was significant groter voor de cellen die waren voorbehandeld met D. pigrum 040417 bij baseline en na stimulatie, vergeleken met controles. Omgekeerd, de stijgingen in CXCL8, CCL5- en CXCL10-concentraties waren lager in de D. pigrum 040417-behandelde cellen.
D. pigrum 030918 veroorzaakte geen verandering in cytokineniveaus in vergelijking met controles.
De onderzoekers ontdekten ook dat SARS-CoV-2-replicatie in Calu-3-cellen daarna langzamer ging D. pigrum 040417 voorbehandeling, gepaard gaan met verlaagde LDH-waarden. LDH is een marker van celbeschadiging. Opnieuw, D. pigrum 030918 liet geen gunstig effect zien.
In onbehandelde cellen, de spiegels van IFN-β en IL-6 namen 48 uur na infectie toe na infectie, net als CXCL8, CCL5 en CXCL10. Echter, terwijl de eerste na 72 uur op hetzelfde niveau bleef, de laatste bleef toenemen.
Na incubatie met D. pigrum 040417, samen met de vertraging in de replicatie, het cytokineprofiel vertoonde ook een significante verandering. Terwijl IFN-β en IL-6 naar hogere niveaus stegen, CXCL8-niveaus daalden na zowel 48 als 72 uur, terwijl CCL5 en CXCL10 na 72 uur uitvielen.
Voor de eerste keer, deze studie heeft aangetoond dat de nasale toediening van D. pigrum 040417 moduleert de aangeboren immuunrespons van het neusepitheel op TLR3-stimulatie door poly(I:C) en op SARS-CoV-2-infectie. Het kan zijn dat de aanwezigheid van gunstige commensale bacteriën de immunologische kenmerken van het respiratoire epitheel verandert en zo hun weerstand tegen sommige pathogenen verhoogt.
De verbeterde IFN-β-productie met D. pigrum 040417 is mogelijk verantwoordelijk voor de lagere replicatiesnelheid van SARS-CoV-2, door een verhoogde efficiëntie van dsRNA-antagonisme door de immuunroutes van de gastheercel aan te geven.
Late interferonreacties worden geassocieerd met intense ontsteking en weefselbeschadiging. In feite, sommige onderzoeken hebben aangetoond dat SARS-CoV-2 ontstekingen veroorzaakt in een vroeg stadium van infectie, met hoge niveaus van verschillende chemokinen, inclusief CXCL8.
Hoge niveaus van deze cytokinen worden typisch gevonden bij ernstige of kritieke COVID-19, wat wijst op een ontregelde ontstekingsreactie op zowel respiratoire als systemische niveaus. De reductie in CXCL8, CCL5 en CXCL10 in epitheelcellen bij voorbehandeling met D. pigrum 040417 misschien, misschien, wijzen erop dat deze bacterie dergelijke ontstekingsschade kan helpen voorkomen.
De studie wijst ook op de noodzaak om de meest gunstige bacteriestammen te identificeren, omdat ze niet allemaal dezelfde werkzaamheid hebben. In aanvulling, het is opmerkelijk dat D. pigrum 040417 had slechts een gedeeltelijk effect op virale replicatie. Dus, er is behoefte om te bepalen welke bacteriestammen en geslachten samenwerken om te beschermen tegen infectie of symptomatische ziekte.
Wat is de deal met hepatitis C?
Darmbacteriën gekoppeld aan metabole veranderingen en autisme in nieuwe studie
Het risico op slokdarmkanker kan worden verminderd door esomeprazol en een lage dosis aspirine
Nieuwe strategie kan de darm-hersencommunicatie versterken
Nanotechnologie en COVID-19 diagnose en behandeling
Studie werpt licht op de oorzaken van slopende darmpijn
Darmbacteriën kunnen het risico op pulmonale hypertensie voorspellen
Een team van onderzoekers heeft ontdekt dat de microflora van bacteriën in de darmen van mensen kan bijdragen aan de ontwikkeling van pulmonale arteriële hypertensie (PAH). De studie getiteld, Verande
Als u ouder bent dan 50,
Het is tijd voor een colonoscopie Mensen stellen bepaalde dingen uit:de garage opruimen, herschilderen van de woonkamer, de ramen wassen... en een colonoscopie laten doen. Maar een colonoscopie is wa
De eerste bevindingen van het Human Microbiome Project leidden tot 'honderden vervolgonderzoeken'
Het Human Microbiome Project (HMP) is een initiatief ontwikkeld door de National Institutes of Health om het menselijke microbioom te karakteriseren bij zowel gezonde volwassenen als bij mensen met sp