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Tomar lecciones en terapéutica molecular de lombrices de tierra para combate COVID

Las lombrices de tierra tales como fetida de Eisenia son probables los más viejos organismos estandardizados del modelo del suelo que se han utilizado para fijar la contaminación del medio ambiente. Las lombrices de tierra que sujetaban a tales análisis han abierto las compuertas en las base de conocimiento extensas que extienden de la información estándar requerida para las substancias químicas probadas bajo inscripción, evaluación, autorización de los armazones de las substancias químicas (ALCANCE), en el revestimiento de una diversidad amplia de puntos finales biológicas adicionales.

Estudio: El caso curioso de lombrices de tierra y de COVID-19. Haber de imagen: Andrei Metelev/Shutterstock.com

Los análisis conducto en lombrices de tierra usando in vitro y in vivo los sistemas para revestir una amplia gama de campos biológicos incluyendo genómica, transcriptomics, metabolomics, proteomics, el sistema inmune natural, y todos los escenarios del ciclo vital de un organismo.

Las especies de la lombriz de tierra se eligen para el análisis primario en los estudios más biológicos como resultado de su adaptabilidad en las situaciones más adversas. Fuera de las muchas especies estudiadas, el fetida de Eisenia ha desarrollado un mecanismo único para tratar de los materiales, de las bacterias, y de los virus (nanos) de imposición.

Tomados juntos, los científicos y los investigadores estaban interesados en más lejos la investigación del mecanismo de defensa de lombrices de tierra para combate los nanomaterials en un esfuerzo de descubrir las soluciones terapéuticas posibles para el coronavirus de la neumonía asiática 2 infecciones (SARS-CoV-2).

Lombrices de tierra y COVID-19

La microbiología molecular tiene establecido desde hace mucho tiempo el hecho de que un punto débil para los virus envueltos como SARS-CoV-2 puede ser el envolvente acodado lípido. El alcance de los lípidos virales o de los lípidos del ordenador principal requeridos para el montaje viral representa una aproximación virucidal efectiva para desarrollar las nuevas drogas antivirus. Tales objetivos incluyen los sphingolipids obligatorios, que pueden interferir con el proceso obligatorio de SARS-CoV-2 a los receptores de la enzima angiotensina-que convierten 2 (ACE-2) en las células huesped.

El fetida de Eisenia tiene un mecanismo de defensa extracelular bien conocido del objetivo el implicar de las proteínas de formación de poros (PFPs) como lysenin, el fetidin, y el eiseniapore que responden inmediatamente al “material no nativo” que invade los tornillos sin fin. Particularmente, el lysenin y el fetidin atan fuertemente a la esfingomielina (SM), así desestabilizando las membranas celulares y causando lisis. Este proceso consiste en PFPs como el lysenin, formando tres - 10 poros anchos (exteriores) (internos (nm)) del nanómetro en la membrana invasora del material/del organismo. Notablemente, el SM es abundante en el envolvente SARS-CoV-2, que le hace un objetivo vulnerable para el lysenin y el fetidin.

SARS-CoV-2 secuestra sistema metabólico de las células de objetivo', así alterando su metabolismo de lípido que permita la producción de balsas del lípido necesarios por el virus para su formación y para la réplica, que, en algunos casos, contiene el enriquecimiento sustancial de los sphingolipids.

Contorno (hipotético) esquemático del potencial terapéutico del lysenin (- derivados) de prevenir o de tratar las infecciones humanas SARS-CoV-2 (COVID-19). (a) Ninguna acción: SARS-CoV-2 inscribe el organismo y a los attaches a las membranas celulares, permitiendo la inyección del ARN y la infección. (b) (NT) la administración del lysenin: SARS-CoV-2 incorpora el organismo y encuentra el lysenin, que ata a la esfingomielina en el envolvente SARS-CoV-2 (corona), formando poros y rompiéndolos, por lo tanto ninguna agregación de la membrana celular y, así, ninguna infección. (NT) LYSENIN: No-Tóxico-Lysenin: representación de un derivado modificado del lysenin.

La prueba del SM que es crítico a la virulencia de virus tiene gusto del virus de inmunodeficiencia humana (HIV), gripe A, y el virus del Nilo del oeste es abundante de la última investigación. Por otra parte, los extractos crudos de tejidos del fetida del E. pueden inhibir su citotoxicidad por 69-100%. Por lo tanto, los tornillos sin fin son poco probables ser infectado por SARS-CoV-2 u otros virus envolvente-embutidos que requieran el SM y la actividad del sphingomyelinase para la virulencia y la réplica.

La lombriz de tierra evita el daño interno (autodestrucción) por el PFPs porque son virtualmente falta del SM. Sin embargo, algunas membranas celulares humanas también contienen el SM y PFPs sin procesar; por lo tanto, si está inyectado en seres humanos, PFPs puede causar más daño que bueno.

Algunas modificaciones bioquímicas a estas proteínas pueden hacerlas selectivamente dañinas para el SM en el cuerpo humano. La modificación de la N-terminal puede ayudar en la sintetización de una versión modificada del lysenin que no es tóxico a las células humanas (NT-Lysenin) pero que todavía ata selectivamente a los atados del SM (5-6 SM) en membranas.

Es también posible marcar el lysenin con etiqueta con polyhistidine, por ejemplo, o las etiquetas de la fluorescencia para determinar el SM en membranas. Además, es también posible modular la acción de canales lysenin-inducidos por acciones recíprocas con los cationes inorgánicos y orgánicos polivalentes.

Además, para los SARS-CoV y el VIH, el atascamiento del virus es relacionado en los balsas del lípido (esfingomielina y colesterol) y las proteínas en la membrana celular; por lo tanto, NT-lysenin se puede utilizar para estudiar una reorganizaci n posible del SM en la superficie de la célula de la célula de objetivo y de SARS-CoV-2.

Desde el SM desempeña un papel único en la determinación de los niveles de colesterol, combinados con el hecho y esa disponibilidad más rica en colesterol en membrana coincide con el asiento SARS-CoV-2 en las células huesped, estudiando esta acción recíproca sería útil en la concepción de objetivos terapéuticos para prevenir el atascamiento de SARS-CoV-2 a las células humanas.

Conclusión

Los gracias a toda la investigación hecha sobre lombrices de tierra, es posible ahora emular a su mecanismo de defensa contra virus y ejecutarlos terapéutico para prevenir el atascamiento de células humanas a SARS-CoV-2. Que desarrolla SARS-CoV-2-related trampas moleculares marcando el lysenin con etiqueta modificado para entregar las drogas sujetadas a su N-terminal es una aproximación terapéutica potencial que se puede estudiar más a fondo en el futuro.

Las moléculas de Lyesin se pueden apuntar a los tejidos específicos conectándolos al glicol de los nanoparticles, del lípido o de polietileno del oro (ESPIGA) - ondas portadoras, como en el caso de vacunas. Por lo tanto, más investigación sobre las ondas portadoras y los mecanismos de lanzamiento debe poder sugerir métodos para combate la contagiosidad de SARS-CoV-2.

Journal reference:
Sreetama Dutt

Written by

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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