Θα μπορούσε η «βλέννα σχεδιαστών» να είναι φάρμακο του μέλλοντος;

Ελαφριά μικρογραφία ανθρώπινων σιελογόνων αδένων, βλεννογόνων κυττάρων και αγωγού

  • Ο βλεννογόνος επικαλύπτει τις εσωτερικές επιφάνειες του σώματος, όπου δρα ως εμπόδιο κατά των παθογόνων και ως πηγή τροφής για φιλικά βακτήρια.
  • Τα κύρια συστατικά του είναι οι βλεννίνες - πρωτεΐνες με μόρια σακχάρου σε διαφορετικά σχήματα που καθορίζουν τον τρόπο με τον οποίο η βλέννα αλληλεπιδρά με ευεργετικούς και παθογόνους μικροοργανισμούς.
  • Οι επιστήμονες έχουν πλέον δημιουργήσει μια πλατφόρμα με βάση τα κύτταρα για την παραγωγή αυτών των βλεννογόνων με συγκεκριμένες ιδιότητες κατά παραγγελία.
  • Οι ερευνητές θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν την πλατφόρμα για να αναπτύξουν θεραπείες με βάση τη βλεννίνη για ιογενείς και βακτηριακές λοιμώξεις.

Το Mucus είναι ένα γλοιώδες υλικό με ένα ευρύ φάσμα ζωτικών λειτουργιών στη διεπαφή μεταξύ του σώματος και του εξωτερικού κόσμου.

Επικαλύπτει τα κύτταρα που ευθυγραμμίζουν τους πνεύμονες, το έντερο και το γεννητικό σύστημα, όπου παρέχει ένα φράγμα έναντι επιβλαβών ουσιών και δρα ως λιπαντικό.

Στο έντερο, όπως και στις άλλες επιφάνειες του σώματος, η βλέννα χρησιμεύει επίσης ως φύλακας πυλών, εξαιρουμένων των παθογόνων και της αποδοχής ευεργετικών μικροοργανισμών.

Τα κύρια συστατικά της βλέννας είναι οι βλεννίνες, οι οποίες είναι πρωτεΐνες διακοσμημένες με διακριτικά μοτίβα μορίων σακχάρου.

Αυτά όχι μόνο παρέχουν πηγή τροφής για βακτήρια, αλλά μπορούν επίσης να λειτουργήσουν ως αγκύρια για να τα συγκρατήσουν στη θέση τους όταν συνδέονται με μόρια σε βακτηριακά κυτταρικά τοιχώματα που ονομάζονται προσκολλητίνες.

Με τη δέσμευση στις προσκολλητικές ουσίες των παθογόνων, οι βλεννίνες που εκκρίνονται σε υγρά όπως το σάλιο και τα δάκρυα μπορούν να αποτρέψουν τη συσσώρευση αυτών των μικροβίων. Οι βλεννίνες μπορούν επίσης να διαλύσουν τα «βιοφίλμ» των παθογόνων.

Τα βιοφίλμ είναι μια συσσώρευση βακτηρίων που έχουν συνεργαστεί για να σχηματίσουν λεπτές επικαλύψεις στα δόντια και σε άλλες επιφάνειες ιστών. Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα βιοφίλμ μπορεί να έχουν αρνητικό αντίκτυπο στην υγεία.

Τα πρότυπα των μορίων σακχάρου στις βλεννίνες διαδραματίζουν επομένως ζωτικό ρόλο στον προσδιορισμό του τρόπου με τον οποίο το σώμα αλληλεπιδρά με μικροοργανισμούς.

Οι βλεννίνες είναι δύσκολο να απομονωθούν και να μελετηθούν, επομένως, η κατανόησή μας για το πώς λειτουργούν είναι περιορισμένη.

Τώρα, μια ομάδα ερευνητών έχει αναπτύξει έναν τρόπο για τη δημιουργία ανθρώπινων βλεννογόνων που εμφανίζουν συγκεκριμένα μοτίβα μορίων σακχάρου.

Μια ομάδα με επικεφαλής ερευνητές στο Κοπεγχάγη Center for Glycomics μπορεί τώρα να προγραμματίσει γενετικά εργαστηριακές καλλιέργειες ανθρώπινων εμβρυϊκών νεφρικών κυττάρων για την παραγωγή βλεννινών που συνδέονται με συγκεκριμένες βακτηριακές κολλητίνες.

Το έργο τους εμφανίζεται στο Nature Communications.

Βλεννίνη με ιατρική συνταγή

Οι συγγραφείς πιστεύουν ότι οι γιατροί θα μπορούσαν κάποια μέρα να συνταγογραφήσουν βλεννίνες που είτε προάγουν την ανάπτυξη ευεργετικών ειδών είτε αναστέλλουν είδη που προκαλούν ασθένειες.

«Ένας απίστευτος αριθμός ασθενειών έχει σχέση με την εντερική χλωρίδα, αλλά εξακολουθούμε να γνωρίζουμε πολύ λίγα για το πώς μπορούμε να ελέγξουμε την εντερική χλωρίδα στη θεραπεία ασθενειών. Αυτό είναι όπου οι συνθετικές βλεννίνες θα μπορούσαν να ανοίξουν νέες επιλογές θεραπείας », λέει η Yoshiki Narimatsu, αναπληρωτής καθηγητής γλυκοβιολογίας στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης και ένας από τους κορυφαίους συγγραφείς της μελέτης.

"Τελικά, μπορεί κανείς να φανταστεί τη χρήση βλεννινών ως πρεβιοτικό υλικό, δηλαδή ως μόρια που βοηθούν τα καλά βακτήρια στο σώμα", προσθέτει.

Οι ερευνητές εικάζουν επίσης ότι θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν τεχνητές βλεννίνες αντί αντιβιοτικών για τη θεραπεία βακτηριακών λοιμώξεων.

Για παράδειγμα, οι γιατροί θα μπορούσαν να αναπτύξουν συνθετικές εκδοχές των βλεννινών στο σάλιο και στα δάκρυα για να ξεπλύνουν βακτήρια που διαφορετικά θα σχηματίζουν επιβλαβή βιοφίλμ.

«Φανταζόμαστε ότι αντί να χρησιμοποιείτε αντιβιοτικά, μπορεί να παράγετε, για παράδειγμα, οφθαλμικές σταγόνες με τη βλεννίνη που συνήθως απομακρύνει τα βακτήρια στη θεραπεία των οφθαλμικών λοιμώξεων», λέει ο Δρ Narimatsu.

Ανταγωνισμός για τον ιό της γρίπης

Οι βλεννίνες θα μπορούσαν ακόμη και να αναπτυχθούν για να ανταγωνιστούν τον κοινό ιό της γρίπης και να αποτρέψουν τη μόλυνση κυττάρων που ευθυγραμμίζουν τη μύτη, τον σωλήνα αέρα και τους πνεύμονες.

Για να μολύνει κύτταρα στην αναπνευστική οδό, ο ιός προσκολλάται σε μόρια σακχάρου που ονομάζονται σιαλικά οξέα στις μεμβράνες των κυττάρων.

Αλλά για να απελευθερώσει τα νεοσυσταθέντα σωματίδια του ιού και να συνεχίσει τη μόλυνση, ο ιός πρέπει να χρησιμοποιήσει ένα ένζυμο για να σπάσει την προσκόλλησή του στα σιαλικά οξέα.

«Οι βλεννίνες περιέχουν τεράστιες ποσότητες σιαλικού οξέος», δήλωσε ο συν-κύριος συγγραφέας καθηγητής Henrik Clausen στο "Detonic.shop".

Αυτά τα οξέα δεν συνδέονται μόνο με ελεύθερα σωματίδια ιού, τα οποία τα εμποδίζουν να κλειδωθούν σε κύτταρα ξενιστές στη μύτη, στους πνεύμονες ή και στα δύο - ανταγωνίζονται επίσης για τη χρήση του ενζύμου που απελευθερώνει νέα σωματίδια ιού.

"Σε αυτό το άρθρο, μελετάμε μόνο την επίδραση στην απελευθέρωση του ιού και διαπιστώνουμε ότι συγκεκριμένες βλεννίνες με σιαλικά οξέα εμποδίζουν την απελευθέρωση του ιού της γρίπης και ως εκ τούτου την ικανότητά του να διαδίδει και να διαδίδει τη λοίμωξη", καθηγητής Ο Clausen εξήγησε.