В недавней статье, опубликованной в Viruses , исследователи исследовали противовирусную активность белка семенной плазмы крупного рогатого скота PDC-109 против различных вирусов млекопитающих, включая коронавирус тяжелого острого респираторного синдрома 2 (SARS-CoV-2).

Фон

Половой контакт является одним из основных способов передачи большого числа бактериальных и вирусных патогенов, а болезни и инфекции, передающиеся половым путем, вызывают тяжелые, а иногда и опасные для жизни состояния у людей. Учитывая обилие вирусов в семенной жидкости, разумно предположить, что хозяева выработали контрмеры против угрозы заболеваний, передающихся половым путем.

Исследования показали, что семенная плазма млекопитающих содержит противовирусные компоненты, такие как белки дефенсины, кластерин и лактоферрин, которые, как считается, защищают сперматозоиды от вирусов внутри половых путей. Было показано, что один такой белок, PDC-109 (также называемый BSP-1/2), ингибирует заражение вирусом гриппа.

Во время оплодотворения PDC-109 связывается с холинсодержащими фосфолипидами мембраны сперматозоидов, что приводит к каскаду процессов, которые приводят к успешному связыванию сперматозоидов с эпителием яйцевода. Ингибирование вируса гриппа PDC-109 считается аналогичным процессом, при этом PDC-109 связывается с холинсодержащими фосфолипидами на мембране вируса и клетки-мишени. Эффективность PDC-109 против других вирусов млекопитающих еще предстоит изучить.

Об исследовании

В настоящем исследовании группа исследователей исследовала ингибирующее действие PDC-109 с использованием псевдовирусов, несущих гликопротеин вируса везикулярного стоматита (VSVg) или шиповидный белок SARS-CoV-2 (VSV*SARS CoV-2). Эти два неродственных вируса использовали для проверки того, являются ли противовирусные свойства PDC-109 патоген-специфичными или панвирусными. Использование псевдовирусов устраняет необходимость в строгих методах биобезопасности и закрытых помещениях, не нарушая при этом вирус, демонстрирующий подлинное проникновение в клетку и другие специфичные для патогена клеточные процессы.

Противовирусные свойства PCD-109 в отношении псевдотипированных репортерных вирусов VSVg (VSV*DG-fLuc) тестировали с использованием делипидированной бычьей семенной плазмы (dSP), содержащей PDC-109 и другие белки, которые могут способствовать или препятствовать противовирусному действию PDC-109. Исследователи также проверили способность PDC-109 снижать инфекционную нагрузку при живых инфекциях SARS-CoV-2.

Gaia Herbs, Mighty Lungs, 60 веганских жидких фито-капсул

Проточную цитометрию использовали для оценки уровней инфекции в клетках-мишенях, трансдуцированных VSV*DG-fLuc. Вирусные титры SARS-CoV-2 определяли с помощью анализов, в которых измерялась 50% инфекционная доза культуры ткани (TCID50). Кроме того, количественную оценку SARS-CoV-2 проводили с помощью внутриклеточного твердофазного иммуноферментного анализа (In-Cell ELISA).

Полученные результаты

Результаты сообщили о значительном дозозависимом панвирусном ингибировании с помощью PDC-109. Высокие микромолярные концентрации PDC-109 устраняли инфекции VSV*SARS CoV-2, но длительное применение PDC-109 также приводило к значительной цитотоксичности. Примечательно, что продолжительность лечения PDC-109 в течение двух часов или менее приводила к эффективному подавлению вируса без обнаруживаемого повреждения клеток.

Более того, праймирование PDC-109 не привело к подавлению инфекции VSV*SARS CoV-2. Тем не менее, добавление PDC-109 к трансдуцированным клеткам вызывало подавление инфекции, что указывает на то, что противовирусное действие PDC-109 проявляется только во время вирусных инфекций.

Эксперименты с различными клеточными линиями для проверки цитотоксичности показали, что по-разному выраженные клеточные факторы могут модулировать токсические эффекты PDC-109, а сериновая протеаза TMPRSS2 потенциально может снижать токсические эффекты PDC-109 без изменения его противовирусных свойств.

При живых инфекциях PDC-109 ингибировал SARS-CoV-2 примерно на 50% от максимальной концентрации, не влияя на жизнеспособность клеток. Кроме того, PDC-109 значительно подавлял инфекции VSV*DG-fLuc, и эксперименты с dSP дали аналогичные результаты, указывая на то, что PDC-109 является доминирующим противовирусным фактором в семенной плазме.

Авторы предположили различные молекулярные механизмы, которые могли бы объяснить противовирусные эффекты PDC-109. Отсутствие вирусной супрессии в клетках, примированных PDC-109, поставило под сомнение гипотезу о том, что PDC-109 ингибирует прикрепление вируса путем связывания с вирусной или клеточной мембраной. Другая гипотеза предполагает, что взаимодействие PDC-109 с фосфорилхолинсодержащими липидами в вирусной или клеточной мембране или доменом Fn II вирусной мембраны может играть роль в его противовирусном действии. Ингибирование инфекции PDC-109 при добавлении к трансдуцированным клеткам также предполагало подавление последующей репликации вируса.

Вывод

Подводя итог, можно сказать, что белок семенной плазмы PDC-109 проявлял дозозависимые пан-противовирусные свойства в отношении псевдотипированных репортерных вирусов с шипами VSVg и SARS-CoV-2. Ингибирующее действие PDC-109 включало предотвращение проникновения и репликации вируса. Продолжительное воздействие приводило к цитотоксичности, которую можно уменьшить, ограничив продолжительность лечения. Однако противовирусная активность PDC-109 не обеспечивает длительной защиты.

Цитотоксические свойства и механизмы требуют дальнейшего изучения, чтобы сделать PDC-109 жизнеспособным вариантом противовирусного лечения. Кроме того, ингибирующий механизм PDC-109 также неясен, и необходимы дополнительные исследования, чтобы полностью понять, как PDC-109 проявляет свою противовирусную активность. Учитывая обилие компонентов семенной плазмы из-за животноводческой, молочной и животноводческой промышленности, результаты этого исследования указывают на потенциально новые возможности для разработки противовирусных и антибактериальных препаратов.