Za pse je raziskovanje sveta neskončen niz tekstur, vonjav in okusov. Zato so nenehno izpostavljeni potencialnim povzročiteljem okužb. Vendar pa je brez nadaljnjih prizadevanj njegovo dobro zdravje ohranjeno. In kako je to mogoče? Skozi obrambne sintetike.
Modra narava je telo obdarila s kožo zunaj in sluznico v notranjih votlinah. Notranje sluznice so obloge, ki ščitijo telo pred tujki. Toda poleg tega imajo ti premazi sposobnost izločanja snovi, ki izvajajo drugo raven zaščite.
Med snovmi, ki jih izločajo sluznice, so tako imenovani "protimikrobni peptidi" . Ti so del velike družine majhnih beljakovin, vključno z defenzini, ki prispevajo k naravni obrambi telesa.
Kje se proizvajajo pasji defenzini?
Defenzini niso ena sama vrsta molekule, temveč celotna družina peptidov. Pri psih (in drugih sesalcih) se defenzini proizvajajo in izločajo v različnih tekočinah. Najdemo jih v slini, sluzi, materinem mleku, solzah, semenu, znoju in v zrncih belih krvničk v krvi.
Obramba psa je večnamenska
Ugotovljeno je bilo, da imajo defenzini protimikrobni učinek širokega spektra proti različnim virusom, bakterijam in glivicam.
Pomembno je omeniti, da so defenzini pokazali učinkovitost proti patogenom, ki so pridobili odpornost na običajna zdravila. Poleg tega je bila njegova deregulacija povezana z atopijskim dermatitisom pri psih.
Kakšno je antibiotično delovanje defenzinov?
Ti protimikrobni peptidi imajo različne načine delovanja na patogene, vključno z
- Spodbuja spremembo membrane patogena. Defenzini običajno medsebojno delujejo z bakterijsko membrano in se sestavljajo drug z drugim, ti grozdi pa olajšajo mehanizem "vrtanja" . Njegovo prebadanje povzroči, da notranja vsebina uhaja ven.
- Zavira sintezo celične stene. Celična stena je pomembna struktura celice, odgovorna za oblikovanje in zaščito celice pred lizo.
- Zavira sintezo nukleinskih kislin in beljakovin. Tudi po razpadu celične membrane ali celične stene lahko povzročitelj v nekaterih primerih ostane sposoben preživeti. V tem primeru je inhibicija sinteze nukleinske kisline ali beljakovin bistvena za induciranje celične smrti.
Nepričakovan primer: defenzin, ki vpliva na barvo dlake pri psih
Nepričakovan in zanimiv primer večfunkcionalnosti defenzinov je razkrila študija genetike barve dlake psov.
Ekipa znanstvenikov je preiskala dve populaciji živali: domače črne pse in divje sive volkove v Severni Ameriki.
Pri vseh črnih psih so raziskovalci ugotovili, da ima defensin 103 enako mutacijo. Mutirana oblika tega defenzina 103 inducira nastajanje pigmenta, ki dlaki psov daje črno barvo.
Po drugi strani pa so sivi volkovi (tako kot pove njihovo ime) sive divje živali. Je pa menda čedalje več primerkov s črnim kožuhom. Za razliko od sivih volkov imajo ti črni volkovi v svojih genih mutant defensin 103.
Kako se je ta mutacija lahko pojavila tudi pri divjih sivih volkovih? Raziskovalci domnevajo, da je na neki točki prišlo do križanca med domačimi psi in sivimi volkovi.
V naravi je volk izpostavljen številnim biološkim grožnjam. Tako raziskovalci kažejo, da bi mutant defenzina 103 lahko prispeval k njihovemu preživetju s krepitvijo njihovega imunskega sistema. To bi lahko pojasnilo porast volkov s črnim kožuhom v populaciji sivih volkov.
Nove mehanike za ubijanje starih sovražnikov
Poročali so, da lahko nekateri defenzini vstopijo v patogene bakterije. Ko so tam, se defenzini povežejo z beljakovino, imenovano DnaK.
Ta bakterijski protein pomaga bakterijam pri obvladovanju stresa. Bakterijski stres ni vrsta "slab dan v pisarni" , ampak stres "moje okolje me skuša raztrgati" .
Ko se defenzini vežejo na DnaK, ga deaktivirajo. Tako se bakterijska celica ne more več odzivati na sovražno in stresno okolje in posledično odmre.
Ta sposobnost povzročitve smrti prek znotrajceličnega mehanizma je zelo privlačna za področja razvoja zdravil. Upamo, da bo popolnejše razumevanje tega mehanizma pripeljalo do razvoja novih antibiotikov.
Defenzini so tako strateško pomembni, da imajo vsi organizmi neko različico. Te peptide lahko najdemo v nevretenčarjih in celo v nekaterih rastlinah. So del prirojenega imunskega sistema.
Medtem ko se še preučuje, se zdi, da ima družina defenzinov iz psov in drugih sesalcev morda še več skrivnosti za razkriti.