Dla psów odkrywanie świata to nieskończona seria tekstur, zapachów i smaków. Dlatego są stale narażeni na czynniki potencjalnie zakaźne. Jednak bez dalszych wysiłków jego dobry stan zdrowia jest zachowany. A jak to możliwe? Przez defensyny.
Mądra natura obdarzyła ciało skórą na zewnątrz i błoną śluzową w jamach wewnętrznych. Wewnętrzne błony śluzowe to wyściółki, które chronią organizm przed czynnikami obcymi. Ale dodatkowo powłoki te mają zdolność wydzielania substancji, które zapewniają inny poziom ochrony.
Wśród substancji wydzielanych przez błony śluzowe są tzw. „peptydy przeciwdrobnoustrojowe”. Należą do dużej rodziny małych białek, w tym defensyn, które przyczyniają się do naturalnej obrony organizmu.
Gdzie produkowane są defensyny u psów?
Defenzyny to nie pojedynczy typ cząsteczki, ale cała rodzina peptydów. U psów (i innych ssaków) defensyny są wytwarzane i wydalane z różnymi płynami. Występują w ślinie, śluzie, mleku matki, łzach, nasieniu, pocie oraz w ziarnistościach białych krwinek we krwi.
Psia obrona jest wielofunkcyjna
Odkryto, że defensyny mają szerokie spektrum działania przeciwdrobnoustrojowego przeciwko różnym wirusom, bakteriom i grzybom.
Należy zauważyć, że defensyny wykazały skuteczność przeciwko patogenom, które nabyły odporność na konwencjonalne leki. Ponadto jego deregulacja została powiązana z atopowym zapaleniem skóry u psów.
Jakie jest antybiotyczne działanie defensyn?
Te peptydy przeciwdrobnoustrojowe mają różnorodne sposoby działania na patogen, w tym
- Wspomaga zmianę błony patogenu. Defensyny zazwyczaj oddziałują z błoną bakteryjną i łączą się ze sobą, a te skupiska ułatwiają mechanizm „wiercenia”. Jego działanie przebijające powoduje wyciek zawartości wnętrza.
- Hamuje syntezę ściany komórkowej. Ściana komórkowa jest ważną strukturą komórki odpowiedzialną za kształtowanie i ochronę komórki przed lizą.
- Hamuje syntezę kwasów nukleinowych i białek. Nawet po przerwaniu błony komórkowej lub ściany komórkowej, w niektórych przypadkach patogen może pozostać żywy. W takim przypadku hamowanie syntezy kwasów nukleinowych lub białek jest niezbędne do wywołania śmierci komórki.
Nieoczekiwany przypadek: defensyna wpływająca na kolor sierści u psów
Nieoczekiwany i intrygujący przykład wielofunkcyjności defensyn został ujawniony w badaniu genetyki umaszczenia psa.
Zespół naukowców zbadał dwie populacje zwierząt: domowe czarne psy i dzikie szare wilki w Ameryce Północnej.
U wszystkich czarnych psów naukowcy odkryli, że defensyna 103 posiada tę samą mutację. Zmutowana forma tej defenzyny 103 indukuje produkcję pigmentu, który nadaje sierści psów ich czarny kolor.
Z drugiej strony szare wilki to (tak jak sugeruje ich nazwa) szare dzikie zwierzęta. Wydaje się jednak, że pojawia się coraz więcej osobników o czarnym futrze. W przeciwieństwie do wilków szarych, te czarne wilki mają w swoich genach zmutowaną defensynę 103.
Jak ta mutacja mogła pojawić się również u dzikich wilków szarych? Naukowcy sugerują, że w pewnym momencie doszło do skrzyżowania psów domowych i wilków szarych.
W naturze wilk jest narażony na wiele zagrożeń biologicznych. Dlatego naukowcy sugerują, że mutant defensyny 103 może przyczynić się do ich przeżycia poprzez wzmocnienie ich układu odpornościowego. To może wyjaśniać wzrost liczby wilków z czarnym futrem w populacji szarego wilka.
Nowa mechanika zabijania starych wrogów
Donoszono, że niektóre defensyny mogą dostać się do bakterii chorobotwórczych. Tam defensyny łączą się z białkiem zwanym DnaK.
To białko bakteryjne pomaga bakteriom radzić sobie ze stresem. Stres bakteryjny nie jest rodzajem „złego dnia w biurze”, ale stresem „moje środowisko próbuje mnie rozerwać”.
Gdy defensyny zwiążą się z DnaK, dezaktywują je. W ten sposób komórka bakteryjna nie może już reagować na wrogie i stresujące środowisko, w wyniku czego umiera.
Ta zdolność do wywoływania śmierci poprzez mechanizm wewnątrzkomórkowy jest bardzo atrakcyjna dla dziedzin opracowywania leków. Mamy nadzieję, że pełniejsze zrozumienie tego mechanizmu może doprowadzić do opracowania nowych antybiotyków.
Defenzyny są tak strategicznie ważne, że wszystkie organizmy mają jakiś wariant. Peptydy te można znaleźć u bezkręgowców, a nawet w niektórych roślinach. Są częścią wrodzonego układu odpornościowego.
Wygląda na to, że rodzina defensyn psów i innych ssaków może mieć jeszcze więcej tajemnic do ujawnienia.