A mund të jetë 'mukusi i projektuesit' një ilaç i së ardhmes?

Mikrografia e dritës së gjëndrës së pështymës njerëzore, qelizave të mukusit dhe një kanali

  • Mukusi vesh sipërfaqet e brendshme të trupit, ku ai vepron si një pengesë kundër patogjenëve dhe një burim ushqimi për bakteret miqësore.
  • Përbërësit kryesorë të tij janë mukinat - proteina të mbushura me molekula sheqeri në modele të veçanta që përcaktojnë se si mukusi ndërvepron me mikroorganizmat e dobishëm dhe patogjenë.
  • Shkencëtarët tani kanë krijuar një platformë të bazuar në qeliza për prodhimin e këtyre mukinave me veti specifike për të porositur.
  • Studiuesit mund të përdorin platformën për të zhvilluar trajtime të bazuara në mucin për infeksionet virale dhe bakteriale.

Mukusi është një material i butë me një gamë të gjerë funksionesh jetësore në ndërfaqen midis trupit dhe botës së jashtme.

Mbulon qelizat që mbështesin mushkëritë, zorrën dhe traktin gjenital, ku siguron një pengesë kundër substancave të dëmshme dhe vepron si lubrifikant.

Në zorrë, si në sipërfaqet e tjera të trupit, mukusi shërben gjithashtu si një derëtar, duke përjashtuar patogjenët dhe duke pranuar mikroorganizmat e dobishëm.

Përbërësit kryesorë të mukusit janë mukinat, të cilat janë proteina të zbukuruara me modele dalluese të molekulave të sheqerit.

Këto jo vetëm që sigurojnë një burim ushqimi për bakteret, por gjithashtu mund të veprojnë si spiranca për t'i mbajtur ato në vend kur ato lidhen me molekulat në muret e qelizave bakteriale të quajtura ngjitëse.

Duke u lidhur me ngjitësit e patogjenëve, mukinat e sekretuara në lëngje të tilla si pështyma dhe lotët mund të parandalojnë që këto mikrobe të grumbullohen së bashku. Mukinet gjithashtu mund të shpërndajnë "biofilmat" e patogjenëve.

Biofilmat janë një bashkim i baktereve që kanë bashkëpunuar për të formuar veshje të hollë në dhëmbë dhe sipërfaqe të tjera të indeve. Në disa raste, biofilmat mund të kenë një ndikim negativ në shëndet.

Modelet e molekulave të sheqerit në mukinat luajnë një rol jetësor në përcaktimin se si trupi ndërvepron me mikroorganizmat.

Mukinët janë të ndërlikuar për tu izoluar dhe studiuar, megjithatë, kështu që kuptimi ynë se si funksionojnë ka qenë i kufizuar.

Tani, një ekip studiuesish kanë zhvilluar një mënyrë për të krijuar mukina njerëzore që shfaqin modele të veçanta të molekulave të sheqerit.

Një ekip i udhëhequr nga studiuesit në Qendrën e Glikomikës në Kopenhagë tani mund të programojë gjenetikisht kulturat laboratorike të qelizave të veshkave embrionale njerëzore për të prodhuar mukina që lidhen me ngjitëse specifike bakteriale.

Puna e tyre shfaqet në Nature Communications.

Mukina me recetë

Autorët besojnë se mjekët një ditë mund të përshkruajnë mukina që ose nxisin rritjen e specieve të dobishme ose frenojnë speciet që shkaktojnë sëmundje.

“Një numër i jashtëzakonshëm sëmundjesh kanë lidhje me florën e zorrëve, por ne ende dimë shumë pak se si mund ta kontrollojmë florën e zorrëve në trajtimin e sëmundjeve. Kjo është ajo ku mukinat sintetike mund të hapin mundësi të reja trajtimi, ”thotë Yoshiki Narimatsu, një profesor i asociuar i glikobiologjisë në Universitetin e Kopenhagës dhe një nga autorët kryesorë të studimit.

"Në fund të fundit, dikush mund të imagjinojë përdorimin e mukinave si një material prebiotik, domethënë si molekula që ndihmojnë bakteret e mira në trup," shton ai.

Studiuesit gjithashtu spekulojnë se mukinat artificiale mund të përdoren në vend të antibiotikëve për të trajtuar infeksionet bakteriale.

Për shembull, mjekët mund të vendosin versione sintetike të mukozave në pështymë dhe lot për të larguar bakteret që përndryshe do të formonin biofilma të dëmshëm.

"Ne imagjinojmë që në vend që të përdorni antibiotikë, ju mund të prodhoni, për shembull, pika sysh me mukinë që normalisht largon bakteret në trajtimin e infeksioneve të syve", thotë Dr. Narimatsu.

Konkurrenca për virusin e gripit

Mukinat madje mund të vendosen për të konkurruar me virusin e gripit të zakonshëm dhe për të parandaluar atë nga infektimi i qelizave që veshin hundën, gypin dhe mushkëritë.

Për të infektuar qelizat në traktin respirator, virusi mbërthen molekulat e sheqerit të quajtura acide sialike në membranat e qelizave.

Por për të çliruar grimcat e virusit të sapo krijuar dhe për të vazhduar infeksionin, virusi duhet të përdorë një enzimë për të thyer lidhjen e tij me acidet sialike.

"Mukinat përmbajnë sasi të mëdha të acideve sialike", tha autori bashkë-udhëheqës Prof. Henrik Clausen për "Detonic.shop".

Këto acide jo vetëm që lidhen me grimcat e virusit të lirë, i cili i ndalon ata të bllokohen në qelizat pritëse në hundë, mushkëri ose të dyja - ato gjithashtu konkurrojnë për përdorimin e enzimës që çliron grimcat e reja të virusit.

"Në këtë punim, ne vetëm studiojmë efektin në [çlirimin] e virusit dhe zbulojmë se mukinat specifike me acide sialike bllokojnë [çlirimin] e virusit të gripit dhe si rrjedhojë aftësinë e tij për të përhapur dhe përhapur infeksionin", Prof Clausen shpjegoi.