Nowy element układu odpornościowego może wytwarzać substancje bakteriobójcze. Zdaniem naukowców, to zmieni to nasze postrzeganie tego, jak organizm jest chroniony przed infekcjami oraz pomoże w poszukiwaniu nowych antybiotyków. Badania przeprowadzono w Instytucie Naukowym Weizmanna w Izraelu.
To maleńka struktura, która znajduje się w każdej komórce ciała. Jej główną rolą jest degradacja starych białek na mniejsze kawałki, czyli peptydy, aby na ich bazie wytworzyć nowe. Chodzi proteasom. To właśnie na nim koncentruje się odkrycie naukowców.
O tym, że proteasomy są ważne dla działania układu odpornościowego, ponieważ odgrywają ważną rolę w prezentacji antygenu, wiadomo od dawna. Teraz okazało się, że pełnią jeszcze inną funkcję - produkują naturalne antybiotyki, nazwane PDDP (proteasome-derived defence peptides), czyli peptydy obronne pochodzące z proteasomu.
Te naturalne, antybakteryjne peptydy - produkowane przez nasze ciało - mają stanowić pierwszą linię obrony przed patogenami. Do tej pory sądzono, że ich wytwarzanie zachodzi głównie w wyniku aktywacji odpowiednich genów - jednak okazuje się, że w tym uczestniczą także proteasomy.
Seria eksperymentów pokazała, co dokładnie dzieje się z tymi strukturami, kiedy komórka zostanie zainfekowana przez bakterię. W ich budowie zachodzą małe zmiany, dzięki czemu zaczynają niszczyć istniejące białka, a na ich bazie wytwarzają peptydy o właściwościach przeciwdrobnoustrojowych, które uszkadzają błony komórkowe bakterii, doprowadzając do ich śmierci. Efekt ten zaobserwowano zarówno wobec bakterii Gram-dodatnich, jak i Gram-ujemnych - w tym u wyjątkowo opornych na antybiotyki szczepów, takich jak Pseudomonas aeruginosa. Szczególnie ważne jest to, że - atakując bakterie - PDDP nie uszkadzają komórek organizmu gospodarza.
Odkryliśmy nowy mechanizm odporności, który pozwala organizmowi bronić się przed infekcjami. Istnieje on we wszystkich komórkach i odpowiada za produkowanie zupełnie nowej klasy potencjalnych naturalnych antybiotyków - powiedział jeden z autorów odkrycia prof. Yifat Merbl.
PDDP zostały przetestowane na bakteriach rosnących w laboratorium oraz na myszach z zapaleniem płuc i posocznicą. Uzyskane wyniki były porównywalne z niektórymi powszechnie stosowanymi antybiotykami. Natomiast bez proteasomu - gryzonie dużo szybciej i łatwiej ulegały infekcjom, takimi bakteriami jak np. Salmonella.
Odkrycie nowej funkcji proteasomów daje nadzieje na to, że będą one stanowiły inspirację dla nowych terapii antybakteryjnych, które będą nie tylko skutecznie zwalczać infekcje, ale także pomogą ograniczyć ryzyko wystąpienia oporności na antybiotyki. W związku z tym, że są wytwarzane przez organizm, mogą być lepiej tolerowane przez układ odpornościowy, niż syntetyczne antybiotyki.
To naprawdę ekscytujące, bo jest to mechanizm całkowicie dotąd nieznany. Wewnątrz naszych komórek powstają cząsteczki przeciwbakteryjne, co wydaje się niezwykle ważne i zaskakujące - skomentował publikację w "Nature" immunolog z Imperial College London prof. Daniel Davis.
Odkrycie doceniła także mikrobiolożka z King's College London. To potencjalna kopalnia nowych antybiotyków. (...) W minionych dekadach takich substancji poszukiwano, przekopując glebę, a teraz okazuje się, że możemy mieć je w sobie - powiedziała dr Lindsey Edwards.
Naukowcy zaznaczają jednak, że potrzebne są jeszcze dokładniejsze badania tego zagadnienia.
