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Tomando lições na terapêutica molecular das minhocas para combater COVID

As minhocas tais como o fetida de Eisenia são prováveis os organismos estandardizados os mais velhos do modelo do solo que foram usados para avaliar a contaminação ambiental. As minhocas de sujeição a tais análises abriram comportas às bases de conhecimentos vastas que estendem da informação padrão exigida para as substâncias químicas testadas sob o registo, avaliação, autorização de estruturas dos produtos químicos (ALCANCE), a cobrir uma diversidade larga de valores-limite biológicos adicionais.

Estudo: O exemplo curioso das minhocas e do COVID-19. Crédito de imagem: Andrei Metelev/Shutterstock.com

Os ensaios são conduzidos em minhocas usando-se in vitro e in vivo sistemas para cobrir uma vasta gama de campos biológicos que incluem genómica, transcriptomics, metabolomics, proteomics, sistema imunitário inato, e todas as fases do ciclo de vida de um organismo.

As espécies da minhoca são escolhidas para a análise preliminar nos estudos os mais biológicos em conseqüência de sua adaptação nas situações as mais adversas. Fora de muitas espécies estudadas, o fetida de Eisenia desenvolveu um mecanismo original para tratar os materiais, as bactérias, e os vírus (nano) de penetração.

Tomados junto, os cientistas e os pesquisadores estavam interessados mais em investigar o mecanismo de defesa das minhocas para combater nanomaterials em um esforço para descobrir soluções terapêuticas possíveis para o coronavirus da Síndrome Respiratória Aguda Grave 2 infecções (SARS-CoV-2).

Minhocas e COVID-19

A microbiologia molecular tem estabelecido por muito tempo o facto de que um ponto fraco para vírus envolvidos como SARS-CoV-2 pode ser o envelope mergulhado lipido. A escolha de objectivos dos lipidos virais ou dos lipidos do anfitrião exigidos para o conjunto viral representa uma aproximação virucidal eficaz para desenvolver drogas antivirosas novas. Tais alvos incluem os sphingolipids obrigatórios, que podem interferir com o processo obrigatório de SARS-CoV-2 aos receptors deconversão da enzima 2 (ACE-2) em pilhas de anfitrião.

O fetida de Eisenia têm um mecanismo de defesa extracelular conhecido do alvo envolver poro-formando proteínas (PFPs) como o lysenin, o fetidin, e o eiseniapore que respondem imediatamente “ao material estrangeiro” que invade os sem-fins. Em particular, o lysenin e o fetidin ligam fortemente ao sphingomyelin (SM), assim desestabilizando as membranas de pilha e causando o lysis. Este processo consiste em PFPs como o lysenin, formando três - 10 poros largos (exteriores) (internos (nm)) do nanômetro na membrana de invasão do material/organismo. Notàvel, a manutenção programada é abundante no envelope SARS-CoV-2, que lhe faz um alvo vulnerável para o lysenin e o fetidin.

SARS-CoV-2 sequestra sistema metabólico das pilhas de alvo', assim alterando seu metabolismo de lipido que permite a produção de jangada do lipido necessários pelo vírus para sua formação e para a réplica, que, em alguns casos, contem o enriquecimento substancial dos sphingolipids.

Esboço (hipotético) esquemático do potencial terapêutico do lysenin (- derivados) impedir ou tratar (COVID-19) as infecções SARS-CoV-2 humanas. (a) Nenhuma acção: SARS-CoV-2 inscreve o organismo e os diplomatas às membranas de pilha, permitindo a injecção do RNA e a infecção. (b) (NT) a administração do lysenin: SARS-CoV-2 incorpora o organismo e encontra o lysenin, que liga ao sphingomyelin no envelope SARS-CoV-2 (corona), formando os poros e interrompendo os, daqui nenhum acessório da membrana de pilha e, assim, nenhuma infecção. (NT) LYSENIN: Não-Tóxico-Lysenin: representação de um derivado alterado do lysenin.

A prova da manutenção programada que é crítica à virulência dos vírus gosta do vírus de imunodeficiência humana (HIV), gripe A, e o vírus de Nilo ocidental é abundante da pesquisa passada. Além disso, os extractos brutos de tecidos do fetida do E. podem inibir sua citotoxidade por 69-100%. Daqui, os sem-fins são pouco susceptíveis de ser contaminado por SARS-CoV-2 ou por outros vírus envelope-encaixados que exigem a manutenção programada e a actividade do sphingomyelinase para a virulência e a réplica.

A minhoca evita dano interno (auto-destruição) pelo PFPs porque são virtualmente desprovidos da manutenção programada. Contudo, algumas membranas de pilha humana igualmente contêm a manutenção programada e PFPs cru; conseqüentemente, se injetado em seres humanos, PFPs pode causar mais dano do que bom.

Algumas alterações bioquímicas a estas proteínas podem fazê-las selectivamente prejudiciais para a manutenção programada no corpo humano. Alterar o N-terminal pode ajudar em sintetizar uma versão alterada do lysenin que não são tóxico às pilhas humanas (NT-Lysenin) mas que ainda liga selectivamente aos conjuntos da manutenção programada (manutenção programada 5-6) nas membranas.

É igualmente possível etiquetar o lysenin com o polyhistidine, por exemplo, ou as etiquetas da fluorescência para identificar a manutenção programada nas membranas. Além disso, é igualmente possível modular a acção dos canais lysenin-induzidos por interacções com os cations inorgánicos e orgânicos multivalentes.

Mais, para SARS-CoV e VIH, o emperramento do vírus é dependente das jangada do lipido (sphingomyelin e colesterol) e das proteínas na membrana de pilha; daqui, NT-lysenin pode ser usado para estudar uma reorganização possível da manutenção programada na superfície da pilha da pilha de alvo e de SARS-CoV-2.

Desde a manutenção programada joga um papel original em determinar os níveis de colesterol, combinados com o facto e essa disponibilidade mais alta do colesterol na membrana coincide com a entrada SARS-CoV-2 nas pilhas de anfitrião, estudando esta interacção seria útil em planejar alvos terapêuticos para impedir o emperramento de SARS-CoV-2 às pilhas humanas.

Conclusão

Agradecimentos a toda a pesquisa feita sobre minhocas, é agora possível emular seu mecanismo de defesa contra vírus e executá-los terapêutica para impedir o emperramento de pilhas humanas a SARS-CoV-2. Que desenvolve SARS-CoV-2-related armadilhas moleculars etiquetando o lysenin alterado para entregar as drogas anexadas a seu N-terminal é uma aproximação terapêutica potencial que pode mais ser estudada no futuro.

As moléculas de Lyesin podem ser visadas aos tecidos específicos ligando os com o glicol dos nanoparticles, do lipido ou de polietileno do ouro (PEG) - portadores, como no caso das vacinas. Daqui, mais pesquisa sobre portadores e mecanismos de entrega deve poder sugerir métodos para combater a infectividade de SARS-CoV-2.

Journal reference:
Sreetama Dutt

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Sreetama Dutt

Sreetama Dutt has completed her B.Tech. in Biotechnology from SRM University in Chennai, India and holds an M.Sc. in Medical Microbiology from the University of Manchester, UK. Initially decided upon building her career in laboratory-based research, medical writing and communications happened to catch her when she least expected it. Of course, nothing is a coincidence.

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