Большинство инфекционных бактерий и вирусов связываются с сахарами на поверхности наших клеток. Теперь исследователи из Копенгагенского университета создали библиотеку из десятков тысяч естественных клеток, содержащих все сахара, обнаруженные на поверхности наших клеток. Библиотека может помочь нам понять роль сахаров и их рецепторов в иммунной системе и мозге, объясняют исследователи, стоящие за исследованием.

Сахар – это не просто то, что мы едим. Напротив. Сахар – одна из наиболее естественных молекул, и все клетки в организме покрыты толстым слоем сахара, который защищает клетки от атак бактерий и вирусов. Фактически, около 80 процентов всех вирусов и бактерий связываются с сахарами вне наших клеток.

Сахар – настолько важный элемент, что ученые называют его третьим строительным блоком жизни – после ДНК и белка. А прошлой осенью группа исследователей обнаружила, что белку шипа в вирусе короны нужен определенный сахар для эффективного связывания с нашими клетками.

Теперь та же группа исследователей завершила новое исследование, направленное на дальнейшее изучение рецепторов клеток, с которыми связываются сахара и, следовательно, бактерии и вирусы.

Мы установили, как сахара связываются и активируют так называемые сиглек-рецепторы, регулирующие иммунитет. Эти рецепторы играют важную роль, поскольку они говорят иммунной системе уменьшать или увеличивать активность. Это важный механизм в связи с аутоиммунными заболеваниями »

Кристиан Бюлл, первый автор исследования, постдок, Копенгагенский центр гликомики (CCG), Университет Копенгагена.

Уникальный сахарный язык

Когда иммунная система получает неверные сигналы, это может привести к аутоиммунным заболеваниям, когда иммунная система атакует сама себя. Рецепторы Siglec получают сигналы через сахар сиаловой кислоты, углевод, который обычно замыкает сахарные цепи на поверхности наших клеток. Когда рецепторы сиглека встречаются с правильными сахарными цепями, иммунной системе приказывают ослабить или активировать.

«В рамках нового исследования мы создали клеточную библиотеку, которую можно использовать для изучения того, как различные сахара связываются с рецепторами и взаимодействуют с ними. Мы сделали это, создав десятки тысяч ячеек, каждая из которых содержит немного уникального сахарного языка, что позволяет нам отличать их друг от друга и изучать их индивидуальный эффект и процесс. Эти знания могут помочь нам разработать лучшие варианты лечения в будущем », – говорит доцент Йошики Наримацу из CCG, который также участвовал в исследовании.

«Поверхность клеток в библиотеке такая же, как у клеток в их естественной среде обитания. Это означает, что мы можем изучать сахара в среде с естественным возникновением, например, белки и другие сахара, и таким образом мы можем изучать клетки в той форме, в которой их находят вирус и бактерии », – объясняет Йошики Наримацу.

Важное открытие для болезни Альцгеймера

Работая над новым исследованием, исследователи определили сахара, которые связываются со специфическим рецептором, который играет основную роль в развитии болезни Альцгеймера.

«Наше главное открытие касается рецептора Siglec-3. Уже известно, что мутации в рецепторе Siglec-3 играют роль в связи с болезнью Альцгеймера, но мы не знали, с чем конкретно этот рецептор связывается. Наш метод теперь идентифицировал потенциальный природный сахар, который специфически связывается с рецептором Siglec-3. Эти знания представляют собой важный шаг вперед в понимании генетических дефектов, которые вызывают у человека развитие болезни », – говорит Кристиан Бюлл

Создание сахарных библиотек финансировалось Фондом Лундбека и Датским национальным исследовательским фондом.