Bilim insanları doğal protein ile zararlı bakterileri öldürmeyi başardı

MIT bilim insanları, sindirim sistemini koruyan İntellektin-2 adlı doğal bir proteinin çok işlevli bir savunma mekanizması olduğunu keşfetti. Bu protein hem bağırsak bariyerini güçlendiriyor hem de patojenik bakterileri nötralize ediyor.
Araştırmacılar tarafından yapılan yeni bir çalışma, vücudun doğal savunma sisteminin ne kadar sofistike olduğunu ortaya koymaktadır. İntellektin-2 olarak adlandırılan bu protein, gastrointestinal sistemdeki birçok bakteri türüne karşı etkili bir şekilde hareket edebilmektedir. Protein, bakteriyel zarlar üzerindeki şekerlere tutunarak mikropların tuzağa düşmesini sağlar ve onların büyümesini yavaşlatır. Aynı zamanda mukusun bileşenlerini birbirine bağlayarak sindirim sistemini kaplayan koruyucu mukus tabakasını güçlendirir.
Vücudun çok katmanlı savunma sistemi
İnsan vücudu, mikropların iltihaplanmayı veya enfeksiyonu tetiklemesini durdurmak için çeşitli koruyucu mekanizmalar geliştirmiştir. Vücudun mukozal kaplamaları, bu amaçla tasarlanmış bir dizi koruyucu molekül içermektedir. Bu savunucuların önemli bir grubu, yüzeylerindeki şekerlere tutunarak mikropları ve diğer hücreleri tanımlayan lektinler olarak bilinir. Lektinler, bağışıklık sisteminde ve hücreler arası iletişimde çeşitli roller oynayan karbonhidrat bağlayıcı proteinlerdir. Mevcut kanıtlar, insan genomunun 200'den fazla lektin kodladığını göstermektedir. İntellektin-2, bu lektin ailesinin önemli bir üyesi olup, insanlarda intellektin-1 ile birlikte yer almaktadır.
İntellektin-2'nin çift işlevli çalışma mekanizması
MIT'de Kimya alanında Novartis Profesörü olan Laura Kiessling ve ekibi, İntellektin-2'nin iki tamamlayıcı şekilde çalıştığını belirtmektedir. Protein, mukus tabakasını stabilize etmeye yardımcı olurken, eğer bu bariyer tehlikeye girerse, kaçmaya başlayan bakterileri doğrudan nötralize edebilir veya kısıtlayabilir. Bu ikili işlevler, gastrointestinal sistemin astarını enfeksiyondan korumaya yardımcı olmaktadır. Araştırmacılar, hem insan hem de fare İntellektin-2'sinin galaktoz adı verilen bir şeker molekülüne bağlandığını tespit etmişlerdir. Bu şeker, mukusu oluşturan musin adı verilen moleküllerde yaygın olarak bulunmaktadır. İntellektin-2 bu musinlere bağlandığında, mukus bariyerini güçlendirmeye yardımcı olmaktadır.
Galaktoz ayrıca bazı bakteri hücrelerinin yüzeylerinde görüntülenen karbonhidratlarda da bulunmaktadır. Araştırmacılar, İntellektin-2'nin bu şekerleri sergileyen mikroplara bağlanabileceğini göstermişlerdir. Bu bağlanan patojenlerin arasında gastrointestinal enfeksiyonlarına neden olan birçok zararlı bakteri bulunmaktadır. Zamanla bu tuzağa düşmüş mikroplar sonunda parçalanmakta, bu da proteinin hücre zarlarını bozarak onları öldürebildiğini göstermektedir. Bu antimikrobiyal aktivite, geleneksel antibiyotiklere dirençli olanlar da dahil olmak üzere geniş bir bakteri yelpazesini etkilemektedir.
Terapötik potansiyel ve antibiyotik direnci
İntellektin-2'nin bağırsak bakterilerine karşı geniş çapta çalışıyor gibi görünmesi, araştırmacıları bunun terapötik bir yaklaşıma dönüştürülebileceğini söylemeye yöneltmiştir. Protein, inflamatuar bağırsak hastalığı gibi durumlarda mukus bariyerini desteklemek için kullanılabileceği öne sürülmektedir. İntellektin-2, antibiyotiklerle tedavi edilmesi genellikle zor olan Staphylococcus aureus ve Klebsiella pneumoniae gibi patojenleri nötralize edebileceği veya ortadan kaldırabileceği için, potansiyel olarak bir antimikrobiyal ajan olarak uyarlanabilir. İnsan lektinlerini antimikrobiyal dirence karşı mücadele etmek için araçlar olarak kullanmak, kendi doğuştan gelen bağışıklık savunmalarımızdan yararlanan temelden yeni bir strateji açmaktadır.
Araştırmanın bulguları ve gelecek perspektifi
Eski bir MIT araştırma bilim insanı olan Amanda Dugan ve Deepsing Syangtan PhD '24, yakın zamanda Nature Communications'da yayınlanan makalenin baş yazarlarıdır. İnsanlarda, İntellektin-2 ince bağırsakta Paneth hücreleri tarafından sabit seviyelerde üretilmektedir. Farelerde ise, mukus üreten Goblet hücrelerinden ekspresyonu iltihaplanma ve belirli parazit enfeksiyonu türleri tarafından tetikleniyor gibi görünmektedir. İnflamatuar bağırsak hastalığı olan hastalarda, İntellektin-2 seviyeleri anormal derecede yüksek veya düşük hale gelebilmektedir. Düşük seviyeler mukus bariyerinin bozulmasına katkıda bulunabilirken, yüksek seviyeler normalde bağırsakta yaşayan çok fazla faydalı bakteriyi öldürebilmektedir.
Araştırmacılar, bu hastalar için doğru İntellektin-2 seviyelerini restore etmenin yollarını bulmanın faydalı olabileceğini belirtmektedir. Bulgular, mukus bariyerini stabilize etmenin ne kadar kritik olduğunu göstermektedir. İleriye bakıldığında, o koruyucu tabakayı aktif olarak güçlendiren proteinler tasarlamak için lektin özelliklerinden yararlanmayı hayal etmek mümkündür. Vücudun kendini patojenlere karşı korumak için zaten kullandığı proteinlerden yararlanmak, yeni tedavi stratejilerinin geliştirilmesinde önemli bir adım olarak görülmektedir. Bu keşif, antibiyotik direncine karşı mücadelede doğal bağışıklık savunmalarımızdan faydalanmanın ne kadar etkili olabileceğini göstermektedir.
- Popüler Haberler -
Antarktika'daki kutup neden her sene taşınıyor?
Casusluk ve siber saldırılarla Çin'in gizli istihbarat ağı ortaya çıktı
İsrail ordusuna ait helikopter yere çakıldı
Ay'ın yüzeyinde nükleer enerji! NASA'nın cesur projesi
Açık denizler antlaşması deniz yaşamını korumak için yürürlüğe giriyor
Deyr Hafir'de terör operasyonu: Siviller güvenli bölgeye geçiyor



