Белок Staphylococcus aureus IsdA увеличивает репликацию SC0V2, модулируя передачу сигналов JAK-STAT
Основные моменты
•Создана in vitro модель коинфекции SC0V-2 и Staphylococcus aureus.
•Белок S. aureus IsdA увеличивает репликацию SC0V-2
•IsdA увеличивает производство инфекционных вирусных частиц SC0V-2
•IsdA манипулирует сигналами хоста JAK-STAT в интересах SC0V-2
Резюме
Пандемия тяжелого острого респираторного синдрома коронавируса 2 (CoV-2) затронула миллионы людей во всем мире. Существенным осложнением инфекции CoV-2 является вторичная бактериальная коинфекция, которая наблюдается примерно в 25% тяжелых случаев. Наиболее частым микроорганизмом, выделяемым при коинфекции, является золотистый стафилококк. Здесь мы описываем разработку модели коинфекции in vitro , в которой можно исследовать кинетику репликации как вирусов, так и бактерий. Мы демонстрируем, что инфекция CoV-2 не изменяет взаимодействие бактерий с эпителиальными клетками хозяина. Напротив, S. aureus усиливает репликацию CoV-2 в 10–15 раз. Мы идентифицируем эту провирусную активность из-за S. aureus белок поверхностной детерминанты A (IsdA), регулируемый железом, и демонстрируют, что IsdA модифицирует транскрипцию хозяина. Мы обнаружили, что IsdA изменяет передачу сигналов Janus Kinase — Signal Transducer and Activator of Transcription (JAK-STAT), влияя на уровни JAK2-STAT3, что в конечном итоге приводит к усилению репликации вируса. Эти результаты дают ключевое представление о молекулярных взаимодействиях между клетками-хозяевами, CoV-2 и S. aureus во время коинфекции.
В настоящее время ни одно исследование не изучало молекулярные взаимодействия, происходящие между двумя патогенами во время коинфекции, и то, как это может повлиять на исход заболевания.Одним из серьезных осложнений респираторных вирусных инфекций, включая CoV-2, является повышенная восприимчивость к вторичным бактериальным инфекциям. Хотя частота коинфекции варьируется в зависимости от отчетов и мест,6,7,8общий показатель среди населения в целом составляет примерно 5%.9Однако заболеваемость возрастает до 25–30% среди госпитализированных пациентов и достигает 40% в отделениях интенсивной терапии (ОИТ).7,9,10,11Важно отметить, что смертность пациентов с коинфекцией CoV-2 и бактериями может достигать 35%, несмотря на почти повсеместное применение антибиотиков.6,9
Однако, несмотря на обилие коинфекции S. aureus у пациентов с COVID-19, мало что известно о том, как вирус и бактерии влияют друг на друга и какое влияние это может иметь на патогенез.Данные пациентов, инфицированных CoV-2, и с лабораторно подтвержденной бактериальной коинфекцией показывают, что на сегодняшний день наиболее часто выделяемым видом является грамположительный условно-патогенный микроорганизм S. aureus. Распространенность S. aureus варьируется между исследованиями: от 35 до 70% изолятов приходится на S. aureus , причем в большинстве исследований сообщается как о чувствительных к метициллину (MSSA), так и о устойчивых к метициллину (MRSA) изолятах.6,9,10,11
Основываясь на схожести клинической картины и частоты коинфекции, мы пришли к выводу, что события во время коинфекции будут сходными между коинфекцией IAV- S. aureus и коинфекцией CoV-2 -S. aureus . В настоящем исследовании мы исследовали взаимодействие между CoV-2 и S. aureus и продемонстрировали, что S. aureus усиливает репликацию CoV-2 in vitro посредством бактериального поверхностного детерминантного белка A (IsdA), регулируемого железом. Экспрессия IsdA приводит к модификации передачи сигналов Janus Kinase — Signal Transducer and Activator of Transcription (JAK-STAT) в инфицированных CoV-2 клетках, что положительно регулирует репликацию вируса.В предыдущих исследованиях с другими респираторными вирусами S. aureus также был показан как частая причина вторичной бактериальной коинфекции.12,13В случае с вирусом гриппа А (IAV) несколько исследований продемонстрировали, что коинфекция приводит к более серьезному нарушению регуляции иммунной системы.13,14,15включая истощение альвеолярных макрофагов. Неиммуноопосредованные взаимодействия также были охарактеризованы на молекулярном уровне.16,17,18Инфекция IAV приводит к повышенной адгезии как S. aureus, так и Streptococcus pneumoniae к эпителиальным клеткам и, в случае S. aureus, к усилению внутриклеточной репликации бактерий.18И наоборот, протеинлипаза 1 S. aureus усиливает репликацию IAV в первичных клетках за счет положительной модуляции высвобождения инфекционных частиц.19
...Важность этих экстремальных реакций неоспорима для неспособности хозяина избавиться от инфекции. Однако молекулярные взаимодействия между вирусами и бактериями во время коинфекции относительно не изучены по сравнению с ними из-за потребности в сложных моделях и/или конкретных типах клеток. Здесь мы демонстрируем идентификацию первого бактериального белка, который может манипулировать клеткой-хозяином, чтобы способствовать репликации CoV-2. Широкий эффект IsdA на различные варианты CoV-2 в сочетании с универсальным присутствием этого гена в изолятах S. aureus предполагает, что влияние IsdA на патогенез коинфекции может быть значительным.мировые данные показывают, что S. aureus также является наиболее распространенным видом бактерий у пациентов с коинфекцией CoV-2.9Поразительно, но коинфекция S. aureus может увеличить смертность с ~0,8% только при CoV-2 до 35% при коинфекции.9У пациентов с COVID-19 работа показала, что острая инфекция CoV-2 и связанное с ней повышение уровня цитокинов снижают способность нейтрофилов и моноцитов к уничтожению бактерий, тем самым способствуя развитию бактериальной коинфекции.27Также было показано, что нарушение регуляции иммунной системы играет значительную роль в патогенезе коинфекции гриппом, когда иммунный ответ, отклоняющийся от исходной репликации вируса, создает пробактериальную среду у хозяина.13,14,15
Разница в результатах между IAV и CoV-2 предполагает, что вирусоспецифические взаимодействия происходят с коинфицирующими бактериями, даже когда клиническая частота и проявления схожи.Используя систему коинфекции, в которой можно измерить кинетику репликации обоих патогенов, мы продемонстрировали, что S. aureus усиливает способность CoV-2 к репликации ( рис. 1 ). Эти данные аналогичны наблюдениям, сделанным с IAV, где S. aureus также был провирусным.18,28Напротив, присутствие вируса не способствовало прикреплению или репликации бактерий. Это отличается от IAV, где вирусная инфекция увеличивает способность S. aureus и S. pneumoniae прикрепляться к клеткам-хозяевам и внедряться в них.18
Учитывая, что иммунная дисрегуляция и «цитокиновые бури» вносят значительный вклад в смертность от COVID-19, концепция бактериальной коинфекции, еще больше искажающая этот ответ, может в значительной степени объяснить высокие показатели смертности, наблюдаемые у пациентов с коинфекцией.Используя бактериальные мутанты, мы смогли определить, что на репликацию CoV-2 влиял бактериальный белок IsdA ( рис. 2 ). У S. aureus IsdA является частью сети белков Isd, закрепленных в стенке бактериальной клетки, которая служит для транспорта гемового железа в бактериальную клетку.29,30Однако некоторое количество IsdA и/или IsdA, присоединенных к пептидогликану, высвобождается из клеток по мере обновления слоя пептидогликана. Интересно, что IsdA позволяет S. aureus прикрепляться к клеткам плоского эпителия в ноздрях,31,32а широко распространенная экспрессия белка во время инфекции сделала его привлекательной мишенью для включения в качестве компонента вакцины.33Насколько нам известно, это первое сообщение о том, что IsdA манипулирует транскрипцией клетки-хозяина и трансдукцией сигнала. Эффект, который это оказывает на репликацию вируса, вероятно, является непреднамеренным следствием нацеливания на пути, которые также могут быть полезны для бактерий. Однако также было показано, что IsdA связывает белки-хозяева, такие как фибриноген, фибронектин и лорикрин.34,35,36Хотя мы не оценивали, происходит ли такое связывание во время коинфекции CoV-2, заманчиво предположить, что связывание с белками внеклеточного матрикса хозяина может быть способом для IsdA запускать передачу сигналов JAK/STAT. IsdA в настоящее время является вторым белком S. aureus , который, как было показано, влияет на репликацию вируса посредством модуляции хозяина. Однако в предыдущем отчете о липазе 1 S. aureus и IAV был выявлен эффект, специфичный для первичных фибробластных клеток.19Напротив, мы видим, что IsdA влияет на клеточную транскрипцию и/или пути передачи сигнала и может наблюдаться как в первичных, так и в иммортализованных клетках. Наблюдаемые различия могут быть связаны с разными подходами, поскольку влияние липазы 1 на клеточную транскрипцию остается неизвестным. Действительно, мы также не исследовали, как IsdA влияет на репликацию CoV-2 в клетках фибробластов или будет ли наблюдаться кумулятивный эффект, если присутствуют оба белка и используется подходящий тип клеток. Тем не менее, нельзя исключать возможность того, что эффекты IsdA специфичны для CoV-2, и необходимы дальнейшие исследования для проверки потенциального воздействия IsdA на другие вирусы. Следует отметить, что, подобно наблюдениям с липазой 1 и IAV, влияние IsdA на CoV-2 также было специфичным для инфекционных вирусных частиц (БОЕ) без каких-либо изменений, обнаруженных на уровне РНК или белка. Это интригует, поскольку предполагает, что может иметь место аналогичный эффект на упаковку или высвобождение вирусных частиц. Действительно, будущие исследования влияния JAK-STAT на состав и разрыв мембраны были бы интересны. Было показано, что состав мембран влияет на передачу сигналов толл-подобных рецепторов.37и функция IgG.38Однако возможно, что верно и обратное, когда передача иммунных сигналов через JAK-STAT может приводить к изменениям липидных фрагментов или концентраций в клетке. Наши данные показывают, что IsdA S. aureus манипулирует передачей сигналов JAK/STAT в клетке, что в конечном итоге приводит к наблюдаемому провирусному эффекту ( рис. 3 и 4 ). Передача сигналов JAK/STAT служит для передачи сигнала с клеточной поверхности, обычно при связывании молекулы, что приводит к фосфорилированию JAK, последующему фосфорилированию белка STAT и, в конечном итоге, транскрипционным изменениям в клетке. Поскольку передача сигналов JAK-STAT также запускается связыванием цитокинов и хемокинов, это является основным путем индукции внутреннего клеточного иммунитета, включая активацию генов, стимулируемых интерфероном.39
Центральная роль передачи сигналов JAK/STAT в ответ на иммунные сигналы и их индуцирование сделала их мишенью для многих манипуляций, вызванных вирусом. Действительно, недавно было продемонстрировано, что CoV-2 подавляет передачу сигналов JAK и ингибирует фосфорилирование JAK1 и Tyk2.
Оценка пациентов также показала повышенные уровни STAT1 и фосфо-STAT1 в периферических моноцитах.
Было бы очень интересно сравнить, усиливаются ли эти ответы при наличии бактериальной коинфекции. Оригинальный вирус SARS CoV также снижает фосфорилирование STAT1 за счет действия неструктурного белка 1,
а дефосфорилирование STAT3 наблюдается во время инфицирования клеток Vero E6.
Будет интересно определить, опосредован ли этот блок димеризации STAT1-STAT2 IsdA, или же S. aureus продуцирует более одного белка, который может манипулировать этим путем. Действительно, также остается вопрос об уровне изменения экспрессии JAK и STAT и фосфорилирования с помощью IsdA, и какую пользу это дает бактериям. Тем не менее, мы считаем, что IsdA может служить инструментом для дальнейшего понимания того, как CoV-2 манипулирует клеткой во время репликации, и можно ли использовать эти механизмы в терапевтических целях.Работа с другими РНК-вирусами также показала, что IAV снижает фосфорилирование STAT1.44и вирус птичьего инфекционного бронхита Nsp14 способствовал деградации JAK1 и нарушал ядерную транслокацию STAT1.45Кроме того, исследование коинфекции IAV и S. aureus также продемонстрировало , что S. aureus предотвращает димеризацию STAT1 и STAT2, что приводит к усилению репликации IAV.28
В целом наша работа демонстрирует новую связь между CoV-2 и коинфицирующими бактериями, а также доказательства прямых молекулярных взаимодействий между коронавирусом и бактериями. Идентификация IsdA как провирусного фактора показывает, что еще многое неизвестно о том, как специфические бактериальные белки взаимодействуют с респираторными вирусами. Дальнейшая характеристика таких событий может обеспечить одновременный двукратный прогресс знаний как в отношении событий коинфекции, так и в качестве новых инструментов для изучения биологии вирусов.
В общем, что плохо, так это то, что около 30% населения в целом является носителем золотистого стафилококка и большинство не знает. Это может быть причиной хронической усталости и/или боли.
ДЕКОЛОНИЗАЦИЯ STAPHYLOCOCCUS AUREUS И ТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ТЕСТ С АНТИБИОТИКАМИ ДЛЯ ПОМОЩИ В ДИАГНОСТИКЕ ME/CFS, LONG COVID, ПОСТВАКЦИННОМ COVID-СИНДРОМЕ И ДРУГИХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ, СВЯЗАННЫХ С УСТАЛОСТЬЮ И/ИЛИ ХРОНИЧЕСКОЙ БОЛЬЮ.
Агирре-Чанг, Густаво и Трухильо, Аврора. ResearchGate. Февраль 2023.
Существует подгруппа пациентов с миалгическим энцефаломиелитом/синдромом хронической усталости (ME/CFS) и синдромом длительного COVID или PACS, у которых наблюдается персистирующая бактериальная инфекция, поражающая верхние дыхательные пути, особенно на уровне ноздрей. По нашим оценкам, эта подгруппа пациентов, представляющих персистентную инфекцию в качестве причинного или способствующего фактора, будет составлять около трети всех случаев. Наиболее частым возбудителем этих персистирующих и/или рецидивирующих инфекций является бактерия Staphylococcus aureus. Согласно проведенным исследованиям, эта бактерия присутствует в носовых ходах от 16 до 36% населения в целом, которые являются носителями золотистого стафилококка и часто не подозревают об этом. Среди медицинского персонала процент носителей может достигать около 40%.
Для назальной деколонизации S. aureus местное применение антисептика, такого как:
Повидон-йод 1%
внутренний слизистая оболочка ноздри используя ватный тампон, от 2 до3 раз/день до 5-6 дней. В случае если человек чувствует, что это решение очень концентрированный, они могут разбавить его.
Вместо повидон-йод, можно использовать крем с антибиотиками Мупироцин
использовать для слизистой оболочки носа [1,2,3,4].
Кроме того, рекомендуем выполнять полоскания с 1%повидон- йода
после чистки зубов, 2раза в день — от 5 до 6дней. После выполнение
процедуры не принимать пищу или напитки 20минут.Анальтернатива повидон-йод 0,2% безспиртовой Хлоргексидин.
Ну и не забываем про ивермектин!
Активность ивермектина in vitro в отношении клинических изолятов Staphylococcus aureus
Результаты показали, что ивермектин, но не левамизол или альбендазол, проявлял мощную антистафилококковую активность в концентрациях 6,25 и 12,5 мкг/мл против двух изолятов. Интересно, что один из изолятов был чувствительным, а другой — устойчивым к метициллину/цефокситину.
Выводы
Наши новые результаты показывают , что ивермектин оказывает антибактериальное действие на некоторые виды S. изоляты aureus . Однако, чтобы понять, почему ивермектин не ингибировал рост всех стафилококков, необходимы дальнейшие исследования. Тем не менее, мы расширили широкий спектр известных фармакологических эффектов ивермектина. Поскольку фармакология и токсикология ивермектина хорошо известны, его дальнейшее развитие в качестве антистафилококкового средства потенциально привлекательно.
Примечание: Все сокращение, замены и др. выполнены автором блога и не имеют никакого отношения к публикациям. Сделано это по причине цензуры в некоторых соцсетях, которые борются с любым упоминаем ранней терапии и соответствующих лекарств.
Отказ от ответственности: я не защищаю читателей, употребляющих иве или какие-либо другие препараты. Я не врач, а биохимик по образованию и никому не даю медицинских советов. Прежде чем принимать какие-либо лекарства, всегда консультируйтесь с лечащим врачом, которому доверяете.
Подписывайтесь на мою страницу, всегда последние РКИ, КИ, обзор мировой прессы, статьи и рекомендации о передовых методах лечения К19 : https://www.facebook.com/veniamin.zaycev/
Здесь собрано все, что будет вам интересно, все объяснено в закрепленном посте, там же есть и схема-таблица с алгоритмом и применении иве:
https://www.facebook.com/ashominfo
Группа в фб «Так победим!» все вопросы по иве и ранней терапии:
https://www.facebook.com/groups/293522279068895
Телеграм-канал «Так победим!» на случай потери связи, там публикуется то, что идет в ЖЖ и не всегда идет в ФБ:
https://t.me/takpobedimsvz
Чат по иве в телеграме:
https://t.me/takpobedi
ЖЖ: https://budetlyanin108.livejournal.com/
"Книга отзывов"
часть 1: https://budetlyanin108.livejournal.com/3118230.html
часть 2: https://budetlyanin108.livejournal.com/3118949.html
часть 3: https://budetlyanin108.livejournal.com/3211902.html
часть 4: https://budetlyanin108.livejournal.com/3417765.html
Ссылки по детоксикации спайк-белка:
https://budetlyanin108.livejournal.com/3144742.html
https://budetlyanin108.livejournal.com/3260643.html
РУБРИКАТОР чата Телеграм-канала «Так победим!»