Za pse je istraživanje svijeta beskonačan niz tekstura, mirisa i okusa. Stoga su stalno izloženi potencijalno zaraznim uzročnicima. Međutim, bez daljnjih napora, njegovo dobro zdravlje je održano. I kako je to moguće? Kroz defenzine.
Mudra priroda obdarila je tijelo kožom izvana i sluznicom iznutra. Unutarnje sluznice su obloge koje štite tijelo od stranih agenasa. No osim toga, ti premazi imaju sposobnost izlučivanja tvari koje ostvaruju drugu razinu zaštite.
Među tvarima koje izlučuje sluznica su takozvani “antimikrobni peptidi”. Oni su dio velike obitelji malih proteina, uključujući defenzine, koji doprinose prirodnoj obrani tijela.
Gdje se proizvode defenzini pasa?
Defenzini nisu jedna vrsta molekule, već cijela obitelj peptida. Kod pasa (i drugih sisavaca) defenzini se proizvode i izlučuju različitim tekućinama. Nalaze se u slini, sluzi, majčinom mlijeku, suzama, spermi, znoju i u granulama bijelih krvnih stanica, u krvi.
Obrana pasa je multifunkcionalna
Utvrđeno je da defenzini imaju antimikrobni učinak širokog spektra protiv raznih virusa, bakterija i gljivica.
Važno je napomenuti da su defenzini pokazali učinkovitost protiv patogena koji su stekli otpornost na konvencionalne lijekove. Osim toga, njegova deregulacija povezana je s atopijskim dermatitisom kod pasa.
Kakvo je antibiotsko djelovanje defenzina?
Ovi antimikrobni peptidi imaju različite načine djelovanja na patogene, uključujući
- Potiče promjenu membrane patogena. Defenzini obično stupaju u interakciju s bakterijskom membranom i okupljaju se jedni s drugima, te nakupine olakšavaju mehanizam "bušenja" . Njegovo probijanje uzrokuje curenje sadržaja iz unutrašnjosti.
- Inhibira sintezu stanične stijenke. Stanična stijenka je važna struktura stanice odgovorna za oblikovanje i zaštitu stanice od lize.
- Inhibira sintezu nukleinskih kiselina i proteina. Čak i nakon prekida stanične membrane ili stanične stijenke, u određenim slučajevima, patogen može ostati održiv. U tom slučaju, inhibicija nukleinske kiseline ili sinteze proteina neophodna je za izazivanje stanične smrti.
Neočekivani slučaj: defenzin koji utječe na boju dlake kod pasa
Neočekivan i intrigantan primjer multifunkcionalnosti defenzina otkriven je istraživanjem genetike boje dlake pasa.
Tim znanstvenika istraživao je dvije populacije životinja: domaće crne pse i divlje sive vukove u Sjevernoj Americi.
Kod svih crnih pasa istraživači su otkrili da defensin 103 posjeduje istu mutaciju. Mutirani oblik ovog defenzina 103 inducira proizvodnju pigmenta koji dlaci pasa daje crnu boju.
S druge strane, sivi vukovi su (baš kao što im ime govori) divlje životinje sive boje. No, čini se da je sve više primjeraka s crnim krznom. Za razliku od sivih vukova, ovi crni vukovi imaju mutirani defensin 103 u svojim genima.
Kako se ova mutacija mogla pojaviti i kod divljih sivih vukova? Istraživači sugeriraju da je u nekom trenutku došlo do križanja domaćih pasa i sivih vukova.
U prirodi je vuk izložen višestrukim biološkim prijetnjama. Stoga istraživači sugeriraju da bi mutant defenzina 103 mogao pridonijeti njihovom preživljavanju jačanjem njihovog imunološkog sustava. To bi moglo objasniti povećanje broja vukova s crnim krznom u populaciji sivih vukova.
Nove mehanike za ubijanje starih neprijatelja
Prijavljeno je da neki defenzini mogu ući u patogene bakterije. Kada tamo dođu, defenzini se povezuju s proteinom koji se zove DnaK.
Ovaj bakterijski protein pomaže bakterijama da upravljaju stresom. Bakterijski stres nije stres tipa 'loš dan u uredu', već stres tipa 'moja okolina pokušava me razdvojiti'.
Jednom kada se defenzini vežu za DnaK, deaktiviraju ga. Dakle, bakterijska stanica više ne može reagirati na neprijateljsko i stresno okruženje i kao rezultat toga umire.
Ova sposobnost izazivanja smrti kroz unutarstanični mehanizam vrlo je privlačna za područja razvoja lijekova. Nadamo se da bi potpunije razumijevanje ovog mehanizma moglo dovesti do razvoja novih antibiotika.
Defenzini su toliko strateški važni da svi organizmi imaju neku varijantu. Ti se peptidi mogu naći u beskralješnjacima, pa čak iu nekim biljkama. Oni su dio urođenog imunološkog sustava.
Iako se još proučava, čini se da obitelj defenzina iz pasa i drugih sisavaca možda ima još tajni za otkriti.
