پروتئین Whey گرفته شده از شیر مادر از عفونت SARS-CoV-2 جلوگیری می کند

20 اوت 2020 - بسیاری از دانشمندان اثرات عفونت شدید سندرم تنفسی حاد ناشی از کروناویروس 2 (SARS-CoV-2)  را بر بارداری گزارش کرده و این ویروس را در شیر مادر شناسایی کردند. اکنون یک مطالعه جدید که بر روی سرور bioRxiv  منتشر شده است، نشان می دهد که پروتئین آب پنیر(Whey) در شیر مادر به طور مؤثر از ابتلا به عفونتSARS-CoV-2  و همچنین تکثیر ویروس پس از ورود جلوگیری می کند.

شیر حاوی مقدار زیادی از اجزای مفید مانند پروتئین ها، مواد معدنی، ویتامین ها و ترکیبات ضد میکروبی است. این ترکیبات، فعالیت ویروس هایی مانند HCV یا ویروس هپاتیت C ، سیتومگالوویروس انسانی (HCMV) و ویروس نقص ایمنی انسان (HIV) را تضعیف می کنند. لاکتوفرین شیر از تکثیر داخل سلولی HCV، جلوگیری می کند.

مطالعه ی حاضر با هدف بررسی فعالیت پروتئین آب پنیر در شیر مادر در برابر SARS-CoV-2 و pangolin coronavirus GX_P2V ، که ارتباط نزدیکی با آن دارد، انجام شده است.

مهار سودوویروس  SARS-CoV-2توسط شیر مادر

محققان دریافتند در سلولهای Vero که به شبه ویروسهای بیان کننده ی آنتی ژن آلوده شده بودند، از بروز عفونت در حضور شیر مادر( نمونه های شیر از اهداكنندگان مختلف) با غلظت اصلی و همچنین در رقت های سریالی 2 برابری، به طور مؤثری- بیش از 98٪ - جلوگیری می شود. نمونه های مختلف از شیر مادر، EC50[1] متفاوتی را -با غلظت های 0.02 تا 0.25 میلی گرم در میلی لیتر- نشان دادند. در همان زمان، حداکثر CC50[2]، بیش از 3 میلی گرم در میلی لیتر بود، که مشخصات ایمنی بالایی را نشان می دهد.

مهار GX_P2V توسط  شیر مادر

هنگامیکه این آزمایش با pangolin CoV ، تکرار گردید، مهار عفونت تقریباً  به صورت 100٪ اتفاق افتاد و مهار وابسته به دوز به دنبال رقتهای سریالی دو برابری مشاهده شد. EC50 در نمونه های شیرهای اهدا شده، از 0.34 میلی گرم در میلی لیتر تا 0.79 میلی گرم در میلی لیتر بود، در حالی که شیر باعث تقویت تکثیر سلولی شد.

مهار تولید ویروس های عفونی توسط شیر مادر

محققان همچنین دریافتند که در غلظت های مختلف از 0.16 میلی گرم در میلی لیتر تا 4 میلی گرم در میلی لیتر، شیر مادر(انسان) مهار وابسته به دوزی را برای عفونت ویروسی نشان می دهد. هنگامی که از ماده رویی(supernatant) برای آلوده کردن سلولهای دیگر استفاده شد، سنجش پلاک نشان داد که تمام ظروف کنترل برای ویروس زنده مثبت هستند و این تیتر با رقیق شدن ماده ی رویی افت کرد. با این حال، هنگامی که 4 میلی گرم شیر مادر به ظروف اضافه شد، هیچ ویروس زنده ای در هیچ ظرفی یافت نشد. با غلظت 16/0 میلی گرم در میلی لیتر، میزان ویروس زنده کمتر از ماده ی رویی رقیق شده به نسبت 1: 1،000 و حتی زیر 1: 10،000 تشخیص داده شد. بنابراین، شیر مادر از تولید ذرات عفونی جلوگیری می کند.

پروتئین های مختلف آب پنیر، SARS-CoV-2 را مهار می کنند

محققان همچنین نشان دادند كه پروتئینهای آب پنیر گرفته شده از شیر گاو و بز نیز ویروس موجود در سلولهای Vero را مهار می كنند، حتی اگر شیرها تجاری باشند. این نتایج در سودوویروس ها نیز به تکرار شد. با این حال، شیر بدون چربی مادر به طور قابل توجهی از پروتئین آب پنیر گاو یا بز موثرتر بود.

پروتئین آب پنیر در شیر مادر، با گرم کردن تا 90 درجه سانتیگراد به مدت 10 دقیقه غیر فعال می شود و همچنین با آنزیم پروتئاز K ، این نشان داد که پروتئین آب پنیر خود عامل ضد ویروسی در شیر است.

اثرات لاکتوفرین و IgA بر ویروس  SARS-CoV-2

محققان دریافتند كه این ویروس با لاكتوفرین از شیر انسان، شیر بز و لاكتوفرین نوتركیب به طور ناكارآمدتری، نسبت به شیر مادر مهار می شود. این نتایج با pangolin CoV تکرار شد. بنابراین به نظر نمی رسد که لاکتوفرین مسئول اثرات ضد ویروسی شیر مادر نیست.

محققان آنتی بادی IgA از بیمارانی که از COVID-19 بهبود یافته بودند را با شیر مادر ترکیب کردند. این کار به این دلیل بود که نمونه های شیر مادر در این آزمایشات در سال 2017 ، قبل از شروع همه گیری، جمع آوری شده بود. در همه رقت ها، IgA  نتوانست هیچ تغییری در میزان عفونت ایجاد کند، این این اثبات می کند که حضور آن مسئول فعالیت مهاری کارآمد شیر مادر نیست.

پروتئین Whey اتصال ویروس، ورود و تکثیر پس از ورود آن را مهار می کند

این مطالعه همچنین نشان داد که وجود پروتئین آب پنیر از اتصال ویروس به سلول و همچنین روند ورود آن جلوگیری می کند. محققان همچنین مشاهده كردند كه پس از ورود ویروس، درمان با شیر مادر از تکثیر هر دو نوع ویروس با بازده بالا جلوگیری می كند.

پیامدها

در مطالعه ی حاضر، به دلایل ایمنی علاوه بر استفاده از pangolin CoV ، از سودو ویروس SARS-CoV-2 ، استفاده شد. اینها مدلهای جایگزین مناسبی برای مطالعه ویژگیهای مختلف ویروس wildtype بدون نیاز به امکانات سطح ایمنی زیستی 2 هستند. مشاهده ی این نکته که شیر مادر دارای فعالیت ضد ویروسی قدرتمندی در برابر این دو کرونا ویروس متفاوت اما بسیار نزدیک در دو رده سلولی مختلف است، نشان می دهد که شیر مادر می تواند از بروز عفونت و تکثیر SARS-CoV-2 جلوگیری کند.

همچنین واضح است که همان ظرفیت مهاری در پروتئین آب پنیر از گونه های دیگر نیز با راندمان پایین تر وجود دارد. به نظر می رسد عوامل ضد ویروسی در شیر مادر در انسان نسبت به سایر گونه ها فراوان تر است. به نظر نمی رسد که فعالیت ضد ویروسی شیر مادر مربوط به لاکتوفرین و IgA باشد، به خصوص لاکتوفرین که در شیر حیوانات غلظت بسیار پایینی دارد.

محققان پیشنهاد می کنند که برای روشن شدن مکانیسم فعالیت پروتئین آب پنیر شیر مادر بر علیه SARS-CoV-2 ، مطالعات بیشتری لازم است. این می تواند به ایجاد داروهای ضد ویروسی موثر برای کمک به درمان COVID-19 کمک کند.

منبع:

https://www.news-medical.net/news/20200820/Whey-protein-from-human-breastmilk-inhibits-SARS-CoV-2-infection.aspx