Почему у людей с высоким уровнем сахара в крови низкий противовирусный иммунитет
Ученые впервые обнаружили, что пируват, конечный продукт гликолиза, модифицирует ключевой белок STAT1, блокируя передачу сигналов интерферона и ослабляя противовирусную защиту у людей с гипергликемией
Короткое резюме
Исследовательская группа под руководством профессора Чжэн Хуэй из Университета электронных наук и технологий Китая и Народной больницы провинции Сычуань впервые в мире обнаружила новый тип посттрансляционной модификации белков — пируватацию. Исследование, опубликованное в журнале «Кэлл», раскрывает механизм, объясняющий, почему люди с высоким уровнем сахара в крови более восприимчивы к вирусным инфекциям и переносят их в более тяжёлой форме. Пируват, образующийся в избытке при гипергликемии, ковалентно связывается с белком STAT1, что нарушает его взаимодействие с белком STAT2 и блокирует передачу сигналов I типа интерферона, ослабляя противовирусный ответ клеток.
Контекст исследования уходит корнями в наблюдения во время пандемии COVID-19, когда было замечено, что диабетики и люди с повышенным уровнем глюкозы в крови имеют более высокий риск тяжёлого течения заболевания. I тип интерферона является ключевым компонентом врождённого иммунитета против вирусов, и его сигнальный путь зависит от правильной работы STAT1. Ранее считалось, что пируват выполняет только энергетическую функцию, но новая работа демонстрирует его «двойное лицо» — способность подавлять иммунный ответ. Учёные подтвердили этот механизм на мышах с генетически модифицированным STAT1, не подверженным пируватации: такие мыши показывали более высокую выживаемость после вирусного заражения. Анализ крови добровольцев с гипергликемией также показал прямую корреляцию между уровнем сахара и степенью пируватации STAT1.
Открытие открывает новые перспективы для клинической практики. В будущем возможно создание таргетных методов лечения, повышающих противовирусный иммунитет у людей с гипергликемией. Применение интерферонов может быть скорректировано с учётом уровня глюкозы в крови и степени пируватации белков у конкретного пациента. Кроме того, авторы предполагают, что пируватация может быть широко распространённым механизмом регуляции, выходящим за рамки иммунологии, и затрагивающим такие области, как онкология, нейробиология и биология развития. Это открытие может дать исследователям новый инструмент для изучения различных клеточных процессов.
Обнаружен новый тип модификации белка — пируватация
Пируват, конечный продукт гликолиза, может ковалентно связываться с белками, образуя посттрансляционную модификацию, ранее не описанную в науке
Пируват блокирует противовирусный сигнальный путь, связываясь с STAT1
Избыток пирувата при гипергликемии модифицирует ключевой белок STAT1, нарушая его способность взаимодействовать с STAT2 и активировать гены противовирусной защиты I типа интерферона
Гипергликемия коррелирует с ослаблением иммунитета через пируватацию
Чем выше уровень сахара в крови, тем выше степень пируватации STAT1, что напрямую связано со снижением эффективности интерферонового ответа и повышением восприимчивости к вирусам
Открытие открывает путь к новым методам лечения
Результаты могут привести к разработке стратегий по усилению врождённого иммунитета у диабетиков и персонализации терапии интерферонами на основе уровня гликемии и пируватации
Текст сгенерирован с использованием ИИ
