• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Znaleziono naturalne białko, które zwalcza grypę

    09.01.2010. 16:42
    opublikowane przez: Piotr aewski-Banaszak

    Harvard Medical School informuje, że naukowcy zidentyfikowali w organizmie człowieka rodzinę białek IFITM (białka transmembranowe indukowane przez interferon), które zwiększają naturalną odporność na infekcję wirusową. Białka te blokują większość cząsteczek wirusa przed wniknięciem do komórki w początkowej fazie cyklu zakażenia, czyli przy przyłączaniu się wirusa do błony komórkowej.

    Działają one przeciw wirusowi grypy typu A, łańcuch H1N1, wirusowi Zachodniego Nilu, choroby denga i żółtej febry. IFITM nie chroni przed HIV lub wirusem żółtaczki typu C. Już po zainfekowaniu komórek, białka te pełnią również ważną rolę w odpowiedzi immunologicznej na interferon.

    "Odkryliśmy pierwszą linię obrony naszego organizmu przed wirusem grypy - mówi Stephen Elledge, profesor genetyki i medycyny w Harvard Medical School (HMS) i starszy genetyk w Brigham and Women's Hospital (BWH) - Białko jest tam po to, aby walczyć z grypą. Każda komórka nosi w sobie taką potencjalną odpowiedź immunologiczną i jest gotowa do walki z wirusem. Jeśli pozbędziemy się tej ochronnej cząstki wirus ma wolną drogę".

    W eksperymencie na komórkach kurczęcych, zwiększenie normalnego poziomu białka walczącego z grypą, ochroniło komórki przed infekcją. "Kiedy zaś pozbyliśmy się białka, infekcja przybrała na sile" - przypomniał Abraham Brass, genetyk, instruktor medycyny w HMS i Massachusetts General Hospital (MGH), który pierwszy prowadził te badania.

    Te naturalne czynniki obronne są również ważne w późniejszym etapie zakażenia, gdy wirus już wniknie do komórki. W przeprowadzonych eksperymentach białka te odpowiedzialne były za więcej niż połowę efektu ochronnego odpowiedzi immunologicznej na interferon, który uruchamia dużą część maszynerii zwalczającej infekcję.

    "Interferony dają komórkom większą ochronę, ale nie wówczas, gdy zlikwiduje się, czy zablokuje białka antywirusowe" - powiedział Brass.

    Odpowiedź interferonu wiąże się ze złym samopoczuciem w trakcie zwalczania grypy lub jego otrzymywania w trakcie terapii. "Jeśli uda nam się opracować sposób na zwiększenie poziomu tego białka bez podawania interferonu, będziemy mogli poprawić naturalną odporność na niektóre wirusy bez wszystkich efektów ubocznych, jakie wywołuje interferon - przewiduje Elledge.

    Naukowcy nie wiedzą jeszcze, w jaki sposób białka antywirusowe działają na rozmaite wirusy, które mają przecież różne mechanizmy wnikania do komórek. Rodzina białek transmembranowych indukowanych przez interferon, została odkryta już 25 lat temu, jako produkty jednego z tysięcy genów włączanych przez ten czynnik. Od tego czasu, niewiele więcej dowiedziano się o tej grupie. Wersje genów IFITM są znajdywane w genomach wielu stworzeń od ryb poprzez kurczaki, myszy, do ludzi, co sugeruje, że mechanizm antywirusowy pracuje efektywnie od wielu milionów lat, chroniąc organizmy przed infekcją.

    W laboratorium Elledge'a Brass rozpoczął genetyczne badania przesiewowe, by dowiedzieć się jak organizm chroni się przed grypą. Naukowcy już wcześniej prowadzili podobne eksperymenty dla wirusa żółtaczki typu C i HIV. W czasie badań używano małego interferującego RNA w celu systematycznego wyłączania po jednym genie. Następnie uczeni sprawdzali wpływ, jaki miał każdy z zablokowanych genów na komórkową odpowiedź na wirusa grypy typu A.

    Wykryto ponad 120 genów, odgrywających potencjalną rolę w różnych stadiach infekcji. Cztery z nich, po ich unieruchomieniu, sprawiły, że infekcja komórek wirusem grypy typu A gwałtownie się rozwinęła. Z tych 4 kandydatów na "czynniki ograniczające" zespół badawczy skoncentrował się na białku IFITM3, ze względu na jego znany związek z interferonem. Odnaleziono w ten sposób dwa blisko związane białka w rodzinie IFITM, o podobnym działaniu.

    "Najbardziej wyróżniającą właściwością pierwszej linii obrony IFITM3 jest jego zapobiegawcze działanie, zanim wirus zmiesza się z komórką" - poinformował Michael Farzan, współautor i wirolog.

    Na razie naukowcy mają więcej pytań niż odpowiedzi, jeśli chodzi o działanie czynników ograniczających IFITM, ale są podekscytowani rozmiarem poszukiwań, które to odkrycie otwiera. Na przykład różnice w białku antywirusowym u poszczególnych osób być może będą mogły wyjaśnić, dlaczego istnieje tak zróżnicowana podatność na grypę i inne wirusowe infekcje.

    Jeśli naukowcom uda się zrozumieć ten mechanizm będą mogli stworzyć nowe terapie o lepszym działaniu antywirusowym. Białka z kolei mogą być użyteczne w ochronie przeciw infekcjom u zwierząt, takich jak ptaki i świnie, co pomoże zapobiec niebezpieczeństwu powstania nowych, potencjalnie bardziej groźnych łańcuchów wirusa grypy typu A.

    W kolejnej aplikacji, jeśli IFITM3 odgrywa rolę ochronną w embrionach kurczęcych lub komórkach psich, używanych do produkcji szczepionek przeciw grypie, zahamowanie tych białek może przyspieszyć produkcję szczepionek.

    Źródło:
    PAP - Nauka w Polsce

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    H1N1 – podtyp wirusa grypy typu A, do którego odmian zalicza się m.in. wirusa tzw. hiszpanki, wirusy powodujące łagodnie przebiegającą grypę ludzką oraz wiele szczepów wirusów grypy występujących u ptaków i świń, w tym również odkrytą w kwietniu 2009 r. nową odmianę wirusa ludzkiej grypy typu H1N1/09. Świńska grypa (lub grypa świń) – zakaźna choroba układu oddechowego świń, którą powodują wirusy grypy typu A lub (rzadziej) wirusy grypy typu C. Nieściśle (i formalnie niepoprawnie) świńską grypą nazywa się również chorobę wywoływaną przez tzw. nowy wirus grypy północnoamerykańskiej (nazywany również wirusem grypy meksykańskiej). Amantadyna – lek antywirusowy, stosowany w leczeniu i profilaktyce grypy typu A u dorosłych (zwłaszcza A2; nie działa na wirus grypy typu B). Działa przez hamowanie uwalniania materiału genetycznego wirusa z nukleokapsydu do komórki i dalsze etapy jego replikacji. Obecnie obserwuje się szybkie wytwarzanie oporności wirusów na ten lek.

    Antygen HBs – antygen, którego poziom świadczy o zakażeniu wirusem HBV (wywołującym wirusowe zapalenie wątroby typu B, WZW B). Kapsyd wirusa ma różne białka powierzchniowe od reszty wirusa, które działają jak antygeny. Antygeny te rozpoznawane są przez przeciwciała, które wiążą się z białkami, w szczególności do jednego z tych białek powierzchniowych. Poziom przeciwciał przeciw antygenowi HBs może być oznaczony laboratoryjnie. Wiropeksja to sposób wirusów wnikania do komórki. Polega on na wykorzystaniu naturalnych mechanizmów komórki. W przypadku wirusa, kiedy przyłącza się on do komórki, ta "wyczuwając" znane jej białko wpuszcza agresora do cytoplazmy, dzięki czemu wirus może zaaplikować się w jej wnętrzu. Wirus ma białko takie samo jak komórka tylko na "wystających nitkach". To dzięki nim może wniknąć do środka komórki. Gdy owe "niteczki" zostaną na powierzchni komórki, w jej środku rozpoznawalne zaczyna być obce białko, które komórka niszczy. W ten sposób wirus "wpuszcza" do jądra komórkowego swój materiał genetyczny, który może się ulotnić z niszczonego przez komórkę kapsydu.

    Szczepionka prepandemiczna przeciw grypie – szczepionka nowej generacji przeciwko grypie ptasiej. Jest przeznaczona do podawania osobom dorosłym (18–60 lat) w celu ochrony przed grypą ptasią, którą wywołuje szczep wirusa grypy A oznaczony H5N1. Zawiera fragmenty inaktywowanego (zabitego) wirusa A(H5N1) oraz system adiuwantowy. Wirus ptasiej grypy H5N1 jest uważany przez WHO za odmianę wirusa, która może stać się przyczyną kolejnej pandemii, w przypadku, gdyby doszło do jego mutacji i przekształcenia w szczep zaraźliwy dla człowieka. W związku z tym szczepionka jest przeznaczona do ewentualnych szczepień masowych. Charakteryzuje się zdolnością wywoływania odporności krzyżowej oraz ochrony przed nowymi odmianami wirusa H5N1. Została dopuszczona do obrotu 26 września 2008 na terenie wszystkich krajów UE decyzją Komitetu ds. Produktów Leczniczych Stosowanych u Ludzi (CHMP) po zapoznaniu się z materiałami i wynikami badań przedstawionymi przez producenta, jednocześnie zobowiązując go do monitorowania działań niepożądanych tak długo, jak szczepionka będzie znajdowała się w obrocie. Na rynku farmaceutycznym występuje pod nazwą Prepandrix® i Pandemrix®. Producentem jest firma GSK Biologicals. Pandemia grypy A/H1N1v w latach 2009 - 2010 - pandemia trwająca od 11 czerwca 2009 do 10 sierpnia 2010, spowodowana przez nowy wtedy szczep wirusa grypy A/H1N1, będącą zmutowaną wersją wirusa świńskiej grypy. Wyizolowane próbki wirusa z Meksyku okazały się identyczne z próbkami wyizolowanymi wcześniej w Kalifornii stąd wirus jest niekiedy oznaczany jako A/Kalifornia/04/2009. Obecność tego wirusa potwierdzono na wszystkich stale zamieszkałych kontynentach. Bezpośrednio na skutek pandemii zmarło 105 700 - 400 000 osób, a za sprawą powikłań dalsze 46 000 - 179 000.

    Szczepionki DNA to zazwyczaj koliste plazmidy, które zawierają geny kodujące antygeny konkretnych patogenów, przeciwko którym chcemy uzyskać odporność. Taki materiał, wszczepiony do ciała pacjenta (zazwyczaj domięśniowo) prowadzi do ekspresji genów, które zawiera. W wyniku tego komórki człowieka produkują białka, na które reaguje układ odpornościowy, jak w przypadku zwykłego zakażenia, dając dzięki temu odporność przeciwko konkretnym antygenom. W jednym plazmidzie można zmieścić geny dla kilku epitopów, dlatego można uzyskać odporność nawet przeciw kilku rodzajom patogenów. W plazmidach stosuje się promotory takich wirusów, jak CMV (cytomegalowirus) czy SV40. Zastosowanie kompleksów DNA–lipid po podaniu dożylnym daje lepszą odpowiedź, niż w przypadku podania DNA z samą tylko solą fizjologiczną. Obecnie przeprowadza się badania nad szczepionkami zapobiegającymi zakażeniom HIV, wirusami opryszczki, wirusowego zapalenia wątroby typu B, malarii, cytomegalii, grypy, wścieklizny, gruźlicy i innych. Dla szczepionek DNA przewiduje się również zastosowania na polu alergii, stwardnienia rozsianego, reumatoidalnego zapalenia stawów, chorób uwarunkowanych genetycznie oraz chorób nowotworowych. Białka szoku cieplnego (HSP – ang. Heat shock proteins) – grupa białek, których ekspresja wzrasta, kiedy komórki są narażone na działanie czynników stresowych, m.in. podwyższonej temperatury, ale również niskiej temperatury, stresu solnego, osmotycznego i metali ciężkich. Produkcja HSP może wzrastać także w odpowiedzi na infekcje, zapalenie, działanie toksyn, promieniowanie UV, głodzenie, niedotlenienie itp. Część HSP jest produkowana w komórce cały czas.

    AP-1 (ang. activator protein 1) - kompleks białkowy, zbudowany z dimerów białek z rodzin Fos, Jun, ATF i Maf, który działa jako czynnik transkrypcyjny. Rozpoznaje sekwencję TGACT(C/A)A występującą w promotorach i enhancerach wielu genów, m.in. związanych z działaniem układu odpornościowego. Do aktywacji czynnika AP-1 dochodzi m.in. w wyniku działania czynników wzrostu, cytokin, neuromediatorów, w odpowiedzi na wirusy i bakterie, a także w odpowiedzi na czynniki stresowe. W jego aktywacji biorą udział kinazy białkowe z grupy MAPK. Kompleks AP-1 bierze udział w regulacji procesów apoptozy, proliferacji i różnicowania się komórek. Może on działać zarówno jako czynnik sprzyjający przeżyciu, jak i jako czynnik sprzyjający apoptozie.

    Dopełniacz lub inaczej układ dopełniacza (ang. complement lub complement system) – zespół kilkudziesięciu białek obecnych w osoczu, a także w innych płynach ustrojowych wraz z powiązanymi z nimi funkcjonalnie licznymi receptorami i białkami regulatorowymi. Układ dopełniacza spełnia ważną rolę we wrodzonych, humoralnych mechanizmach nieswoistej odpowiedzi immunologicznej, ale także wiąże się ściśle z niektórymi mechanizmami odpowiedzi swoistej. Jego działanie polega na aktywacji kaskady enzymatycznej, doprowadzającej do szeregu zjawisk mających istotne znaczenie w przebiegu odpowiedzi immunologicznej i reakcji zapalnej. Pomimo istnienia układu białek regulujących działanie dopełniacza, nadmierne jego pobudzenie lub defekty białek regulacyjnych mogą być przyczyną powstawania pewnych schorzeń.

    Hemaglutynina (w skrócie H lub HA) – glikoproteina o właściwościach antygenowych znajdująca się na powierzchni wirusów grypy (a także innych bakterii i wirusów). Funkcją tego białka jest przyłączenie cząsteczki wirusa do powierzchni infekowanej komórki. Nazwa hemaglutynina pochodzi od zdolności tej glikoproteiny do powodowania aglutynacji (zlepiania się ze sobą) erytrocytów. Interferon (IFN) – ogólna nazwa białka wytwarzanego i uwalnianego przez komórki ciała, jako odpowiedź na obecność patogenów (np. wirusy, bakterie, pasożyty jak również komórki nowotworowe) wewnątrz organizmu. Interferony zapewniają komunikacje pomiędzy komórkami ciała, w celu zwalczenia patogenów, poprzez uruchomienie mechanizmów obronnych systemu immunologicznego.

    Dodano: 09.01.2010. 16:42  


    Najnowsze