Pro psy je objevování světa nekonečnou řadou textur, vůní a chutí. Proto jsou neustále vystaveni potenciálně infekčním agens. Bez dalšího úsilí je však jeho dobrý zdravotní stav zachován. A jak je to možné? Prostřednictvím obran.
Moudrá příroda obdařila tělo kůží zvenčí a sliznicí ve vnitřních dutinách. Vnitřní sliznice jsou výstelky, které chrání tělo před cizími činiteli. Ale kromě toho mají tyto povlaky schopnost vylučovat látky, které uplatňují další úroveň ochrany.
Mezi látky vylučované sliznicemi patří tzv. „antimikrobiální peptidy“. Jsou součástí velké rodiny malých proteinů, včetně defensinů, které přispívají k přirozené obraně těla.
Kde se vyrábí psí defensiny?
Defensiny nejsou jediným typem molekuly, ale spíše celou rodinou peptidů. U psů (a jiných savců) jsou defensiny produkovány a vylučovány v různých tekutinách. Nacházejí se ve slinách, hlenu, mateřském mléce, slzách, spermatu, potu a v granulích bílých krvinek, v krvi.
Obrany psů jsou multifunkční
Zjistilo se, že defensiny mají širokospektrální antimikrobiální účinek proti řadě virů, bakterií a plísní.
Je důležité poznamenat, že defensiny prokázaly účinnost proti patogenům, které získaly rezistenci vůči konvenčním lékům. Navíc jeho deregulace byla spojována s atopickou dermatitidou u psů.
Jaké je antibiotické působení defensinů?
Tyto antimikrobiální peptidy mají různé způsoby působení na patogen, včetně
- Podporuje změnu membrány patogenu. Defensiny typicky interagují s bakteriální membránou a vzájemně se shromažďují, přičemž tyto shluky usnadňují mechanismus „vrtání“. Jeho piercing způsobí, že vnitřní obsah vyteče ven.
- Inhibuje syntézu buněčné stěny. Buněčná stěna je důležitou strukturou buňky odpovědnou za tvarování a ochranu buňky před lýzou.
- Inhibuje syntézu nukleových kyselin a proteinů. I po narušení buněčné membrány nebo buněčné stěny může v určitých případech patogen zůstat životaschopný. V tomto případě je pro indukci buněčné smrti nezbytná inhibice syntézy nukleových kyselin nebo proteinů.
Neočekávaný případ: defenzin, který ovlivňuje barvu srsti u psů
Nečekaný a zajímavý příklad multifunkčnosti defensinů odhalila studie genetiky barvy srsti psů.
Tým vědců zkoumal dvě populace zvířat: domácí černé psy a divoké šedé vlky v Severní Americe.
U všech černých psů výzkumníci zjistili, že defensin 103 měl stejnou mutaci. Mutovaná forma tohoto defensinu 103 indukuje produkci pigmentu, který dodává srsti psů černou barvu.
Na druhou stranu, šedí vlci jsou (přesně jak jejich název napovídá) šedě zbarvená divoká zvířata. Zdá se však, že exemplářů s černou srstí přibývá. Na rozdíl od šedých vlků mají tito černí vlci v genech mutantní defensin 103.
Jak se tato mutace mohla objevit také u divokých šedých vlků? Výzkumníci naznačují, že v určitém okamžiku došlo ke křížení domácích psů a šedých vlků.
V přírodě je vlk vystaven mnoha biologickým hrozbám. Vědci tedy naznačují, že mutant defensinu 103 by mohl přispět k jejich přežití posílením imunitního systému. To by mohlo vysvětlit nárůst vlků s černou srstí v populaci šedých vlků.
Nové mechanismy pro zabíjení starých nepřátel
Bylo hlášeno, že některé defensiny mohou proniknout do patogenních bakterií. Jakmile tam jsou, defensiny se spojí s proteinem zvaným DnaK.
Tento bakteriální protein se podílí na pomoci bakteriím zvládat stres. Bakteriální stres není ten typ ‚špatného dne v kanceláři‘, ale stres ‚moje prostředí se mě snaží roztrhat‘.
Jakmile se defensiny navážou na DnaK, inaktivují ho. Bakteriální buňka tak již nemůže reagovat na nepřátelské a stresující prostředí a v důsledku toho umírá.
Tato schopnost vyvolat smrt intracelulárním mechanismem je velmi atraktivní pro oblasti vývoje léků. Doufáme, že úplnější pochopení tohoto mechanismu může vést k vývoji nových antibiotik.
Defensiny jsou tak strategicky důležité, že všechny organismy mají nějakou variantu. Tyto peptidy lze nalézt u bezobratlých a dokonce i v některých rostlinách. Jsou součástí vrozeného imunitního systému.
Zatímco stále probíhá studie, zdá se, že rodina defensinů ze psů a jiných savců může mít další tajemství k odhalení.