Rekombinante bakterielle ACE2-Rezeptoren – wie das Enzym von B38-CAP – könnten eine vielversprechende Behandlung der COVID-19-Infektion und ihrer entzündlichen Komplikationen sein, die besser ist als rekombinantes menschliches ACE2 (Bacterial ACE2)

Rekombinante bakterielle ACE2-Rezeptoren – wie das Enzym B38-CAP – könnten eine vielversprechende Behandlung der COVID-19-Infektion und ihrer entzündlichen Komplikationen sein, besser als rekombinantes menschliches ACE2

Mahmoud ELkazzaz (1), Tamer Haydara (2), Yousry Abo-amer (3), Quan Liu (4)

1. Institut für Chemie und Biochemie, Fakultät für Naturwissenschaften, Universität Damietta, Ägypten.
2. Abteilung für Innere Medizin, Medizinische Fakultät, Universität Kafrelsheikh, Ägypten
3. Abteilung für Hepatologie, Gastroenterologie und Infektionskrankheiten, Mahala Hepatology Teaching Hospital, Ägypten
4. School of Life Sciences and Engineering, Universität Foshan, Foshan, Provinz Guangdong; Labor für neu auftretende Infektionskrankheiten, Institut für Translationale Medizin, Erstes Krankenhaus der Universität Jilin, Changchun, China.

Abstrakt

Die durch das schwere akute respiratorische Syndrom Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) verursachte COVID-19-Pandemie hat über 100 Millionen Menschen infiziert und weltweit über 2,4 Millionen Todesfälle verursacht, und sie breitet sich immer noch aus. Es besteht ein dringender Bedarf an gezielten und wirksamen COVID-19-Behandlungen, was einen großen Druck auf Forscher auf der ganzen Welt ausgeübt hat, wirksame Medikamente zu entwickeln. In diesem Artikel wird die Möglichkeit der Verwendung rekombinanter bakterieller ACE2-Rezeptoren-ähnlicher Enzyme von B38-CAP zur Behandlung von SARS-CoV-2 auf der Grundlage des intrazellulären Mechanismus der SARS-CoV-2-Übertragung und der verursachten Folgen untersucht. Angiotensin-Converting-Enzym 2 (ACE2) spielt eine Schlüsselrolle in der kardiovaskulären Physiologie und Pathologie und wird derzeit in mehreren klinischen Studien als potenzielle Behandlung von Covid-19 und akutem Lungenversagen untersucht. Die SARS-CoV2-Bindungsstelle wurde als ACE2 identifiziert, ein Teil des RAAS, von dem bekannt ist, dass es die Lunge vor Verletzungen schützt. Es wurde postuliert, dass die Bindung von SARS-CoV-2 an ACE2 die verbleibende ACE2-Aktivität abschwächen und das ACE/ACE2-Gleichgewicht in einen Zustand erhöhter Angiotensin-II-Aktivität verzerren kann, was zu entzündlichen und oxidativen Organschäden sowie zu einer pulmonalen Vasokonstriktion führen kann zu akuter Lungenverletzung. Daher kann die Behandlung mit rekombinantem löslichem ACE2-Protein und Arzneimitteln, die ACE2 hochregulieren, pulmonale Komplikationen lindern. In Tiermodellen, einschließlich Herzinsuffizienz, akuter Lungenverletzung und diabetischer Nephropathie, hat sich gezeigt, dass rekombinantes menschliches ACE2-Protein (rhACE2), dem seine membranverankerte Domäne fehlt und daher löslich ist, vorteilhafte Wirkungen hat. Trotz seiner positiven Wirkungen ist rhACE2 ein glykosyliertes Protein, was ein zeit- und kostenintensives Proteinexpressionssystem unter Verwendung von Säugetier- oder Insektenzellen erfordert, was für die Arzneimittelherstellung und medizinische Ökonomie unpraktisch sein kann. Darüber hinaus vermuten wir, dass die Behandlung von COVID-19-Patienten mit rekombinantem löslichem ACE2-Protein Autoantikörper und T-Zellen zu zellulärem ACE2 induzieren kann. Darüber hinaus kann rhACE2 mit einem auf Spike-Protein basierenden Impfstoff interagieren und dessen Wirkung verschlechtern. Diese Autoantikörper können durch erzwungene Präsentation des löslichen Angiotensin-Converting-Enzym-2 (ACE2)-Proteins in einem Komplex mit COVID-19-Spike-Protein in Fragmenten kristallisierbarer (FC) Rezeptor-positiver Antigen-präsentierender Zellen im Blut erzeugt werden. Die Entwicklung von Autoantikörpern kann zu Verletzungen und Verletzungen führen Schädigung der Epithelzellen des Wirts und Behinderung ihrer ACE2-abhängigen Funktion in Lunge, Darm und Hoden, die ACE2 exprimieren. Zusätzlich zur Induktion von Blutplättchenaggregation und Thrombose. Obwohl festgestellt wurde, dass die mit der chronischen Infusion von rhACE2 verbundene Immunantwort zum Abbau von rhACE226 führt, war dies bei B38-CAP nicht der Fall; Im Serum von Mäusen, die zwei Wochen lang mit B38-CAP infundiert wurden, wurden keine Antikörper gegen B38-CAP nachgewiesen ... In diesem Fall schlagen wir vor, dass Bakterien-Engineering eingesetzt werden könnte, um bessere Proteinmedikamente für die Behandlung von COVID-19 zu entwickeln … B38-CAP ist ein ACE2-ähnliches Enzym, das aus Bakterien stammt und Bluthochdruck und Herzfunktionsstörungen reduziert. Das Angiotensin-Converting-Enzym 2 (ACE2) spielt eine Schlüsselrolle in der kardiovaskulären Physiologie und Pathologie und wird derzeit in klinischen Studien zur Behandlung von akutem Lungenversagen untersucht. Bei Mäusen verhinderte die B38-CAP-Behandlung Angiotensin-II-induzierten Bluthochdruck, Herzhypertrophie und Fibrose. B38-CAP ist ein ACE2-ähnliches Enzym, das aus Bakterien stammt, was zeigt, dass die Evolution eine bakterielle Carboxypeptidase (B38-CAP) zu einem menschlichen ACE2-ähnlichen Enzym geformt hat. Infolgedessen glauben wir, dass die Behandlung von COVID-19-infizierten Patienten mit bakteriellen ACE2-ähnlichen Enzymen anstelle von menschlichem ACE2 vorzuziehen sein könnte, da es die gleiche Rolle wie menschliches ACE2 spielt und möglicherweise nicht vom COVID-19-Spike-Protein erkannt wird

Schlüsselwörter: COVID 2019, Infektion, B38-CAP, bakterielles ACE2-Rezeptoren-ähnliches Enzym, rhACE226.