Oligosacharydy mleka kobiecego (HMO) jako metoda zapobiegania COVID-19 

Celem ostatniego artykułu opublikowanego w Biomedicines było ustalenie, czy przeciwwirusowe i immunomodulacyjne działania HMO mogą być skuteczne w zapobieganiu i leczeniu COVID-19. 

W artykule podsumowano biogenezę i klasyfikację HMO, zilustrowano proponowane mechanizmy działania HMO na różnych etapach zakażenia SARS-CoV-2 oraz omówiono wyzwania i możliwości prowadzenia badań nad HMO w zastosowaniach klinicznych przeciwko COVID-19. 

Dyskusja 

Oligosacharydy mleka kobiecego to strukturalnie zróżnicowane niestrawne węglowodany, ich skład jest unikatowy dla mleka każdej matki, na co duży wpływ mają takie czynniki jak genetyka, fizjologia, pochodzenie etniczne i położenie geograficzne. 

HMO może pomóc w zapobieganiu infekcji, utrzymaniu homeostazy i pielęgnowaniu zdrowej mikroflory jelitowej na drodze czterech mechanizmów działania - jako inhibitory wiązania receptora lub „wabiki” (konkurujące z patogenami); przeciwzapalny; efekty immunomodulujące; i właściwej „reaktywności“ bariery błon śluzowych. 

Osoby z grupą krwi A są bardziej podatne na zakażenie SARS-CoV-2 w porównaniu do osób z inną grupą krwi. Glikoproteiny regulują interakcję między wirusowym białkiem wypustek S a receptorem ACE2 gospodarza - pierwszy obowiązkowy etap infekcji wirusowej. Kilka badań łączy antygen grupy krwi typu A (HBGA) z interakcją między SARS-CoV-2 a ludzkim gospodarzem. Naukowcy odkryli, że pacjenci z COVID-19 z grupą krwi A mają większą skłonność do rozwoju zapalenia płuc i powikłań sercowo-naczyniowych w porównaniu z osobami spoza grupy A. 

Badania na poziomie mikromolekularnym wykazały, że interakcja między białkiem wypustkowym SARS-CoV-2 a receptorem ACE2 ulega osłabieniu w obecności przeciwciał anty-A. Domena wiążąca receptor (RBD) białka S SARS-CoV-2 wykazywała preferencję do wiązania z HBGA typu 1 A. HMO wykazują podobieństwo molekularne do receptorów komórek gospodarza, co umożliwia im działanie konkurencyjne dla inhibitorów białka wypustkowego SARS-CoV-2. Oligosacharydy mleka kobiecego wykazują również potencjał przeciwwirusowy przeciwko kilku innym patogenom, na przykład - ludzkim norowirusom, rotawirusom, ludzkim wirusom niedoboru odporności (HIV) oraz wirusom wywołującym grypę. Wyniki badań potwierdziły, że fukozylowany HMO, a konkretnie 2′FL, może hamować infekcję wirusową SARS-CoV-2 dzięki funkcjonalnemu mechanizmowi wabika receptora. 

Ponadto działanie przeciwzapalne i immunomodulujące glikanów mleka kobiecego przynosi korzyści przeciwwirusowe. HMO – jako mieszaniny lub jako pojedyncze cząsteczki, mogą również potencjalnie działać jako błonowy środek sygnalizacyjny o aktywności hamującej TLR4, a zatem może pomóc w ochronie przed zapaleniem błony śluzowej dróg oddechowych i ostrym uszkodzeniem płuc u pacjentów z ciężkim przebiegiem COVID -19. Pacjenci cierpiący na dysbiozę jelit w trakcie ostrej fazy zakażenia SARS-CoV-2 wykazywali większe nasilenie objawów chorobowych i wyższe poziomy tzw. białka ostrej fazy (CRP). Dlatego prawdopodobne jest, że interwencje terapeutyczne mające na celu przywrócenie eubiozy jelitowej i immunomodulacyjnych mikroorganizmów mogą być obiecującym rozwiązaniem do leczenia choroby COVID-19 i zapobiegania jej progresji i długotrwałym powikłaniom. HMO działają jak prebiotyki poprzez optymalizację mikrobiomu jelitowego i służą jako selektywny substrat do wzrostu i namnażania pożytecznych bakterii komensalnych. 

Wnioski 

Oligosacharydy mleka kobiecego mogą okazać się nową obiecującą strategią terapeutyczną w leczeniu COVID-19. Przyszłe badania powinny mieć na celu zweryfikowanie działania HMO przeciw SARS-CoV-2, ustalenie odpowiednich dróg podawania i biodostępności doustnej - w zastosowaniach klinicznych HMO jako nowego leku nutraceutycznego przeciwko COVID-19. 

Bibliografia: 

Chutipongtanate, S.; Morrow, A.L.; Newburg, D.S. Human Milk Oligosaccharides: Potential Applications in COVID-19. Biomedicines 2022, 10, 346. https://doi.org/10.3390/biomedicines10020346 

Links: https://www.news-medical.net/news/20220203/Exploring-human-milk-oligosaccharides-as-a-method-of-COVID-19-prevention.aspx