محققان مولکولی را در دهان کشف کردند که می تواند به از بین بردن پاتوژن ها کمک کند

به گزارش سیناپرس همدان، محققان دانشگاه شبکه بهداشت و دانشگاه تورنتو یک مولکول بیوتراپی جدیدی را کشف کرده‌اند که توسط سویه‌ای از باکتری‌های پروبیوتیک خوراکی تولید می‌شود که پاتوژن‌های عفونی را از بین می‌برد و در عین حال میکروبیوم مفید را ارتقا می‌دهد.

یافته های مایکل گلگوئر، دندانپزشک ارشد در دانشگاه شبکه بهداشت و استاد دانشکده دندانپزشکی U of T، و عبداللهاد باربور، میکروبیولوژیست مولکولی و محقق سابق پسا دکتری U of T، اخیراً در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم منتشر شده اند.

استرپتوکوکوس سالیواریوس SALI-10 که با نام سالیواریسین 10 (Sali10) ثبت شده است، نوید راهی را می دهد که در را به روی جایگزینی برای درمان های آنتی بیوتیکی معمولی باز کند و راه حل جدیدی برای جلوگیری از بیماری های عفونی به ما نشان می دهد.

در حالی که آنتی بیوتیک های معمولی که عمدتاً از میکروارگانیسم های مشتق شده از خاک جدا شده اند، عموماً دارای طیف گسترده ای از فعالیت ضد میکروبی هستند که باکتری های خوب و بد را به طور یکسان از بین می برد، Sali10 به طور موثر پاتوژن های عفونی را هدف قرار می دهد و در عین حال میکروبیوتای مهم دهان را نیز حفظ می کند.

گلگوئر می گوید: Sali10 پاتوژن های دهانی را که باعث بیماری های پریودنتال می شوند و همچنین بسیاری از پاتوژن های تنفسی مقاوم به چند دارو که باعث ذات الریه می شوند را از بین می برد. متأسفانه، کمتر از سه درصد از جمعیت انسان S. salivarius دارند که می تواند Sali10 را در دهان خود تولید کند. ما امیدواریم که بتوانیم بیوتراپی به شکل باکتری‌های مفید با خواصی شبیه دارو ایجاد کنیم که در نهایت افراد بتوانند آن را با غذاها را مصرف کنند تا میکروبیوم دهان آنها به سوی جمعیت باکتریایی سالم تغییر یابد.

خود باکتری S. Salivarius به دلیل خواص پروبیوتیکی خود یک وسیله دارورسانی است که آنها را قادر می سازد تا دهان را در بر بگیرند و پپتیدهای Salivaricin 10 را تولید و آزاد کنند.

میکروبیوم داخل بدن بر سیستم ایمنی و سلامت کلی ما تأثیر می گذارد. دهان ما بعد از روده دارای دومین میکروبیوتای بزرگ و متنوع است که بیش از 700 گونه باکتری را در خود جای داده است. با وجود این فراوانی میکروب ها در درون ما، علاقه فزاینده ای به کشف خواص ارتقاء دهنده سلامت آنها را به وجود آورده.

به عنوان بخشی از تلاش خود برای یافتن باکتری های مفید در دهان، Glogauer و Barbour در سال 2020 یک استارت آپ T-affiliated به نام Ostia Sciences Inc را تأسیس کردند.

گلگوئر می‌گوید: ما به دنبال باکتری‌های مفید در دهان به نام کامنسال‌ها با خواص پروبیوتیکی هستیم. آنها دشمن پاتوژن ها هستند و ما را سالم نگه می دارند.

این پروژه با جداسازی استرپتوکوکوس سالیواریوس از دهان افراد سالم و مشاهده چگونگی تأثیر این میکروب ها بر پاتوژن های باکتریایی و پاسخ های ایمنی ذاتی آغاز شد. باربور می گوید: S. salivarius در حفره دهان و روده انسان یافت می شود و در طول صدها هزار سال در بدن انسان تکامل یافته است.

برخی از سویه‌های خاص کامنسال‌ها می‌توانند پپتیدهایی به نام لانتی‌بیوتیک (آنتی‌بیوتیک‌هایی که لانتیونین دارند) تولید کنند که می‌توانند کلونیزاسیون پاتوژن‌ها را مختل کرده و میکروبیوم‌های سالم را ارتقا دهند. لانتی بیوتیک های تولید شده توسط استافیلوکوکوس سالیواریوس، سالیواریسین نامیده می شوند.

باربور می‌گوید: ما مشاهده کردیم که این کلاس ساختاری ناشناخته قبلی از لانتی‌بیوتیک‌ها مسئول بسیاری از فعالیت‌های تعدیل‌کننده ایمنی فراتر از ظرفیت ضد میکروبی است.

در واقع، محققان مشاهده کردند که مولکول‌های Sali10 یک ماده شیمیایی جذب کننده نوتروفیل‌ها هستند، به این معنی که آنها سلول‌های ایمنی بیشتری را برای کمک به مبارزه با عفونت‌ها به کار می‌گیرند. Sali10 فاگوسیتوز را تقویت کرد، فرآیندی که طی آن سلول‌های ایمنی تخصصی مانند نوتروفیل‌ها مواد مضر مانند باکتری‌ها و ویروس‌ها را می‌بلعند و تجزیه می‌کنند. همچنین مشاهده شد که Sali10 التهاب را از طریق جذب ماکروفاژهای ضد التهابی کاهش می دهد.

باربور می گوید: ما می‌خواستیم از نظر ساختاری بدانیم که چرا این پپتیدهای لانتی‌بیوتیک دارای این چند عملکرد باورنکردنی هستند. چرا این مولکول چطور توانست چنین کاری را انجام دهد و نسبت به سایر لانتی‌بیوتیک‌ها برتری پیدا کند؟

تیم تحقیقاتی تجزیه و تحلیل زیست شناسی ساختاری را اعمال کرد و کشف کرد که مولکول های Sali10 دارای یک محل فسفوریلاسیون در ناحیه N ترمینال پپتیدها هستند. باربور می گوید: Sali10 اولین لانتی بیوتیک فسفریله شده است که تا کنون کشف شده است. این ویژگی ساختاری جدید مسئول عملکرد تنظیم ایمنی است.

او می افزاید که این کشف سوالاتی را در مورد لانتی بیوتیک های فسفریله در سایر میکروبیوم های انسانی و نقش آنها در ارتقای سلامتی ایجاد می کند.

با نشان دادن اثربخشی سالیواریسین 10 در هر دو مدل in vitro و in vivo، قصد داریم در آینده نزدیک آزمایش‌های بالینی انسانی را آغاز کنیم تا ایمنی و کارایی آن را از نظر بالینی مشخص کنیم.

منبع: Proceedings of the National Academy of Sciences

مترجم: کیانوش کرمی