Nová studie provedená vědci z Massachusetts Institute of Technology (MIT) odhalila složitý biologický „bezpečnostní systém“ v lidském trávicím traktu. Studie ukazuje, že specifický protein známý jako inteligentní-2 hraje dvojí roli při ochraně gastrointestinálního (GI) traktu a slouží jako fyzická bariéra i jako aktivní antimikrobiální činidlo.
Strategie dvouúrovňové ochrany
Intelektin-2 patří do rodiny proteinů nazývaných lektiny, jejichž charakteristickým znakem je schopnost vázat se na určité molekuly cukru. Tým MIT zjistil, že tento protein plní více než jen jeden úkol, ale funguje způsobem „obrany a útoku“:
- Posílení bariéry (obrana): Intelektin-2 pomáhá vázat molekuly hlenu k sobě, účinně posiluje ochrannou vrstvu sliznice, která chrání střevní tkáň před vnitřním prostředím gastrointestinálního traktu.
- Neutralizovat patogeny (Assault): Pokud dojde k porušení ochranné slizové bariéry, veverka změní taktiku. Rozpoznává a zachycuje bakteriální buňky vazbou na galaktózu, cukr, který se nachází jak v hlenu, tak na povrchu mnoha škodlivých bakterií. Jakmile jsou tyto bakterie zachyceny, buď přestanou růst, nebo jsou úplně zabity, pravděpodobně proto, že protein naruší jejich vnější membrány.
„Intelligentin-2 nejprve posiluje samotnou sliznici, a pokud je bariéra narušena, může kontrolovat bakterie a omezovat jejich růst,“ vysvětluje chemička z MIT Laura Kisling.
Důsledky pro boj proti antibiotické rezistenci
Jedním z nejvýznamnějších výsledků studie je účinnost proteinu proti nebezpečným patogenům odolným vůči lékům. Studie ukázala, že Intelektin-2 je schopen neutralizovat bakterie, které se staly rezistentní vůči tradičním antibiotikům, včetně:
- Staphylococcus aureus (Staphylococcus aureus je častou příčinou sepse)
- Klebsiella pneumoniae (Klebsiella pneumoniae je původcem zápalu plic a dalších závažných infekcí)
Vzhledem k tomu, že globální zdraví čelí rostoucí krizi antimikrobiální rezistence, nalezení způsobů, jak využít vrozené, neantibiotické obranné mechanismy těla, je pro lékařskou vědu příslibem.
Souvislost se zánětlivým onemocněním střev (IBD)
Pochopení mechanismů intelektu-2 poskytuje důležitý kontext pro řešení existujících lékařských záhad. Klinická pozorování již dlouho ukázala, že pacienti s zánětlivým onemocněním střev (IBD) mají často neobvykle vysoké nebo nízké hladiny tohoto proteinu.
Tato studie naznačuje, že tyto abnormální hladiny mohou být přímým indikátorem střevní dysfunkce:
* Nízké hladiny mohou znamenat, že tělo není schopno účinně náplasti nebo posílení hlenové bariéry.
* Vysoká hladina může znamenat, že se tělo příliš snaží vypořádat s poškozením střevní stěny.
Studiem těchto vzorců vědci doufají, že lépe porozumí složitosti stavů, jako je Crohnova choroba, která byla dříve spojována se souvisejícími proteiny ve střevě.
Budoucnost léčby zdraví střev
Protože lektiny jsou starověké proteiny, které předcházejí většině moderních imunitních systémů, představují vysoce vyvinutý „přirozený“ způsob boje s infekcí. Tento objev otevírá dvě potenciální cesty pro budoucí medicínu:
- Mimikry: Vývoj syntetických léků, které napodobují ochranné a antibakteriální vlastnosti intelligentinu-2.
- Augmentace: Hledání způsobů, jak stimulovat tělo k produkci těchto proteinů nebo zvýšit jejich účinnost.
Závěr
Odhalením přesného mechanismu toho, jak Intelektin-2 stabilizuje střevní výstelku a zabíjí patogeny, vědci identifikovali životně důležitou složku vrozené imunity, která by mohla vést k nové léčbě infekcí a chronických zánětlivých onemocnění.
