За кучетата изследването на света е безкрайна поредица от текстури, миризми и вкусове. Следователно те са постоянно изложени на потенциално инфекциозни агенти. Въпреки това, без допълнителни усилия, доброто му здраве се поддържа. И как е възможно това? Чрез дефензините.
Мъдрата природа е дарила тялото с кожа отвън и лигавица във вътрешните кухини. Вътрешните лигавици са обвивки, които предпазват тялото от чужди агенти. Но освен това тези покрития имат способността да отделят вещества, които упражняват друго ниво на защита.
Сред веществата, секретирани от лигавиците, са така наречените „антимикробни пептиди“. Те са част от голямо семейство малки протеини, включително дефензини, които допринасят за естествената защита на тялото.
Къде се произвеждат кучешки дефензини?
Дефензините не са един вид молекула, а по-скоро цяло семейство пептиди. При кучета (и други бозайници) дефензините се произвеждат и екскретират в различни течности. Те се намират в слюнката, слузта, кърмата, сълзите, спермата, потта и в гранулите на белите кръвни клетки в кръвта.
Защитите на кучетата са многофункционални
Установено е, че дефензините имат широкоспектърен антимикробен ефект срещу различни вируси, бактерии и гъбички.
Важно е да се отбележи, че дефензините са показали ефективност срещу патогени, които са придобили резистентност към конвенционалните лекарства. В допълнение, неговата дерегулация се свързва с атопичен дерматит при кучета.
Как е антибиотичното действие на дефензините?
Тези антимикробни пептиди имат разнообразни начини на действие върху патогена, включително
- Насърчава промяната на мембраната на патогена. Дефензините обикновено взаимодействат с бактериалната мембрана и се събират помежду си, като тези клъстери улесняват механизъм за „пробиване“. Неговото пронизващо действие причинява изтичане на вътрешното съдържание.
- Инхибира синтеза на клетъчната стена. Клетъчната стена е важна структура на клетката, отговорна за оформянето и защитата на клетката срещу лизис.
- Инхибира синтеза на нуклеинови киселини и протеини. Дори след разрушаване на клетъчната мембрана или клетъчната стена, в определени случаи патогенът може да остане жизнеспособен. В този случай инхибирането на синтеза на нуклеинова киселина или протеин е от съществено значение за предизвикване на клетъчна смърт.
Неочакван случай: дефензин, който влияе на цвета на козината при кучета
Неочакван и интригуващ пример за мултифункционалността на дефензините беше разкрит чрез изследване на генетиката на цвета на козината на кучетата.
Екипът от учени изследва две популации животни: домашни черни кучета и диви сиви вълци в Северна Америка.
При всички черни кучета изследователите откриха, че дефензин 103 притежава същата мутация. Мутантната форма на този дефензин 103 индуцира производството на пигмента, който придава черен цвят на козината на кучетата.
От друга страна, сивите вълци са (точно както подсказва името им) диви животни със сив цвят. Въпреки това изглежда все повече екземпляри с черна козина. За разлика от сивите вълци, тези черни вълци имат мутантния дефензин 103 в гените си.
Как може тази мутация да се е появила и при дивите сиви вълци? Изследователите предполагат, че в някакъв момент е имало кръстоска между домашни кучета и сиви вълци.
В природата вълкът е изложен на множество биологични заплахи. По този начин изследователите предполагат, че мутантът дефензин 103 може да допринесе за оцеляването им чрез укрепване на имунната им система. Това може да обясни увеличаването на вълците с черна козина в популацията на сивите вълци.
Нови механики за убиване на стари врагове
Съобщено е, че някои дефензини могат да проникнат в патогенни бактерии. Веднъж там, дефензините се свързват с протеин, наречен DnaK.
Този бактериален протеин участва в подпомагането на бактериите да управляват стреса. Бактериалният стрес не е от вида „лош ден в офиса“, а стресът „моята среда се опитва да ме разкъса“.
След като дефензините се свържат с DnaK, те го инактивират. Така бактериалната клетка вече не може да реагира на враждебна и стресираща среда и в резултат на това умира.
Тази способност да предизвиква смърт чрез вътреклетъчен механизъм е много привлекателна за областите за разработване на лекарства. Надяваме се, че по-пълното разбиране на този механизъм може да доведе до разработването на нови антибиотици.
Дефензините са толкова стратегически важни, че всички организми имат някакъв вариант. Тези пептиди могат да бъдат намерени в безгръбначни и дори в някои растения. Те са част от вродената имунна система.
Докато все още се проучва, изглежда, че семейството на дефензините от кучета и други бозайници може да има още тайни за разкриване.
