I glicani possono insegnarci molto su infezioni e vaccini

Editoria scientifica. La ricerca sulle catene di zuccheri note come glicani potrebbe fornire una maggiore comprensione delle infezioni virali e aprire la strada a nuovi tipi di vaccini. Questa è l’opinione dei ricercatori di virologia di Göteborg, che hanno scritto un articolo generale sull’argomento.

Gran parte del lavoro che costituisce la base dell’intero articolo sulla Annual Review of Virology è stato svolto qui, al Virologien di Göteborg. La ricerca sui glicani ha una lunga storia presso l’Università di Göteborg e oggi ha portato ad un impatto diffuso sulla ricerca biomedica dell’università.

Primo contatto

Quasi tutti i virus utilizzano strutture zuccherine chiamate glicani come primo contatto con le cellule che intendono infettare. I glicani si trovano sulla superficie cellulare e sull’involucro di molti virus, compresi i virus che causano il Covid, l’influenza e l’herpes. Tuttavia, i comuni virus del raffreddore non sono circondati da tale sacca di membrana.

Il virus ruba la membrana dalle cellule infette. Le proteine ​​nell’involucro del virus si legano quindi alle nuove cellule e garantiscono inoltre che il virus possa entrare nella cellula, afferma Sigvard Olofsson.

Sigvard Olofsson è un ex professore assistente presso l’Università di Göteborg. Nella sua tesi del 1980, ha dato un contributo fondamentale al campo della ricerca sui glicani, mappando in modo completo il loro ruolo nell’infezione da herpes.

interesse sostenibile

Esistono due diversi tipi di glicani, entrambi coinvolti nel processo di infezione.

Gli N-glicani, che sono attaccati alla proteina tramite l’azoto, consentono l’infezione di nuove cellule. Questi glicani furono effettivamente scoperti negli anni ’60 e sono stati ben esplorati.

Gli O-glicani, attaccati alle proteine ​​con legami ossigeno, sono importanti per la replicazione del virus. Per quanto riguarda questi glicani, c’è ancora molto da scoprire, che potrebbe aumentare la comprensione delle infezioni virali e potenzialmente portare a nuovi tipi di vaccini, osservano i ricercatori nel loro articolo di revisione.

Vediamo che c’è un continuo interesse per gli studi sul ruolo degli O-glicani nelle infezioni. Le opere generano una bassa frequenza di citazioni, ma persistono molto tempo dopo la pubblicazione, afferma Thomas Bergstrom, professore senior di microbiologia clinica.

Grande complessità

Esiste una grande diversità tra i glicani. Sono stati creati in condizioni apparentemente caotiche, rendendo difficile creare una buona panoramica.

– Nelle cellule umane ci sono più di cento geni diversi che codificano per ciascun enzima, che poi competono tra loro e possono anche cooperare per assemblare i glicani. Ciò fornisce una diversità che non può essere letta dal codice genetico, ma la formazione dei glicani dipende da come vengono utilizzati gli enzimi e da come vengono controllati, afferma con simpatia Siegvard Olofsson.

– La struttura dello zucchero varia notevolmente e questa ampia variazione può rappresentare uno svantaggio per i virus con involucro. Ma qualunque sia il suo aspetto sulla cellula, sembra che ci sia sempre qualche virus che ha la costellazione giusta sulla sua superficie per poter penetrare nella cellula e infettarla, ritiene Thomas Bergström.

I virologi di Göteborg sono anche coautori di un nuovo articolo su Nature Communications, che presenta una libreria di cellule della pelle in cui i singoli glicani potrebbero essere colpiti. Questa libreria potrebbe rappresentare uno strumento importante nella ricerca in corso sulla funzione dei glicani nelle diverse fasi dell’infezione da herpes.

lunga storia

I glicani hanno un significato ampio riguardo al funzionamento delle cellule: dai recettori sulla superficie cellulare alla determinazione della funzione delle proteine. Queste strutture zuccherine rimangono quindi di grande interesse per i ricercatori di base in una vasta gamma di campi medici, dalle infezioni al cancro.

Esiste anche una lunga tradizione di ricerca sui glicani presso l’Università di Göteborg, iniziata negli anni ’60. I biochimici e professori Stina e Einar Steinhagen hanno poi sviluppato nuovi metodi per l’analisi strutturale di glicani e lipidi utilizzando la gascromatografia e la spettrometria di massa. Questi metodi sono stati utilizzati da ricercatori in vari campi e sono stati importanti per molti gruppi che oggi conducono con successo ricerche relative ai carboidrati sul Medicinareberget. Un esempio di ciò è la biologia delle mucine, dove il lavoro del professor Gunnar C. Hansson ha aperto la strada a molti gruppi di ricerca di successo.

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Scritto da: Ellen Lindstrom