Human milk glycosaminoglycans are complex highly sulfated polysaccharides characterized by a linear structure. Despite several studies characterized their compositions and biological variability in human breast milk, their antiviral properties have been poorly investigated. The aim of this thesis is to explore the antiviral potential and the mechanism of action of HM-GAGs against three viruses clinically relevant for infants: the human cytomegalovirus (HCMV), the respiratory syncytial virus (RSV) and the human rotavirus (HRoV). The antiviral activity and mechanism of action of HM-GAGs and of a library of 12 individual GAGs, structurally related to endogenous HM-GAGs, were tested by performing specific antiviral assays. Furthermore, the impact of Holder pasteurization on HM-GAGs antiviral activity was analyzed. Results highlighted that HM-GAGs display a significant anti-HCMV and anti-RSV activity, by altering the viral binding to the host cells. The analysis of individual HM-GAGs demonstrated a specific structure-related activity. No significant difference in HM-GAG antiviral properties was observed after heat treatment. In conclusion, this study suggested that HM-GAGs may act synergically with other milk components contributing to the overall antiviral activity of human milk. HM-GAGs represent an endogenous protective component able to mediate the reduction of breast milk acquired HCMV symptomatic infections and the protection from RSV infections.
I glicosamminoglicani del latte materno (HM-GAGs) sono complessi polisaccaridi caratterizzati da una struttura lineare, altamente solfatati. Nonostante siano stati condotti diversi studi volti a chiarire la loro composizione e la loro variabilità biologica, ad oggi lo loro attività antivirale è stata poco studiata. Lo scopo di questa tesi è quello di analizzare il potenziale antivirale e il meccanismo d’azione dei HM-GAGs nei confronti di tre virus clinicamente rilevanti per i neonati: Citomegalovirus (HCMV), Virus Respiratorio Sinciziale (RSV) e Rotavirus (HRoV). L'attività antivirale e il meccanismo d'azione degli HM-GAGs e di una libreria di 12 GAG individuali, strutturalmente correlati agli HM-GAGs endogeni, sono stati testati eseguendo specifici saggi antivirali. Inoltre, è stato analizzato l'impatto della pastorizzazione Holder sull'attività antivirale dei HM-GAGs. I risultati hanno evidenziato che gli HM-GAGs sono dotati di una significativa attività anti-HCMV e anti-RSV, espletata tramite l’alterazione del legame virale alle cellule ospiti. L'analisi dei singoli HM-GAGs ha dimostrato una specifica correlazione tra struttura e attività. Non è stata osservata alcuna differenza significativa nell'attività antivirale dei HM-GAGs dopo il trattamento termico. In conclusione, questo studio dimostra come gli HM-GAGs possano agire in sinergia con altri componenti del latte, contribuendo alla attività antivirale complessiva del latte umano. Gli HM-GAGs rappresentano un componente endogena capace di mediare la riduzione delle infezioni sintomatiche di HCMV acquisite tramite il latte materno e la protezione dalla infezione da RSV.
Human milk glycosaminoglycans inhibit cytomegalovirus and respiratory syncytial virus infectivity by impairing cell binding
GRASSO, FEDERICA
2021/2022
Abstract
I glicosamminoglicani del latte materno (HM-GAGs) sono complessi polisaccaridi caratterizzati da una struttura lineare, altamente solfatati. Nonostante siano stati condotti diversi studi volti a chiarire la loro composizione e la loro variabilità biologica, ad oggi lo loro attività antivirale è stata poco studiata. Lo scopo di questa tesi è quello di analizzare il potenziale antivirale e il meccanismo d’azione dei HM-GAGs nei confronti di tre virus clinicamente rilevanti per i neonati: Citomegalovirus (HCMV), Virus Respiratorio Sinciziale (RSV) e Rotavirus (HRoV). L'attività antivirale e il meccanismo d'azione degli HM-GAGs e di una libreria di 12 GAG individuali, strutturalmente correlati agli HM-GAGs endogeni, sono stati testati eseguendo specifici saggi antivirali. Inoltre, è stato analizzato l'impatto della pastorizzazione Holder sull'attività antivirale dei HM-GAGs. I risultati hanno evidenziato che gli HM-GAGs sono dotati di una significativa attività anti-HCMV e anti-RSV, espletata tramite l’alterazione del legame virale alle cellule ospiti. L'analisi dei singoli HM-GAGs ha dimostrato una specifica correlazione tra struttura e attività. Non è stata osservata alcuna differenza significativa nell'attività antivirale dei HM-GAGs dopo il trattamento termico. In conclusione, questo studio dimostra come gli HM-GAGs possano agire in sinergia con altri componenti del latte, contribuendo alla attività antivirale complessiva del latte umano. Gli HM-GAGs rappresentano un componente endogena capace di mediare la riduzione delle infezioni sintomatiche di HCMV acquisite tramite il latte materno e la protezione dalla infezione da RSV.| File | Dimensione | Formato | |
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