För hundar är utforskningen av världen en oändlig serie av texturer, dofter och smaker. Därför utsätts de ständigt för potentiellt smittämnen. Men utan ytterligare ansträngningar bibehålls hans goda hälsa. Och hur är detta möjligt? Genom försvaret.
Klok natur försåg kroppen med hud på utsidan och slemhinna i de inre håligheterna. De inre slemhinnorna är foder som skyddar kroppen från främmande ämnen. Men dessutom har dessa beläggningar förmågan att utsöndra ämnen som utövar en annan skyddsnivå.
Bland de ämnen som utsöndras av slemhinnorna är de så kallade "antimikrobiella peptiderna" . Dessa är en del av en stor familj av små proteiner, inklusive defensiner, som bidrar till kroppens naturliga försvar.
Var produceras hundskydd?
Defensiner är inte en enda typ av molekyl, utan snarare en hel familj av peptider. Hos hundar (och andra däggdjur) produceras och utsöndras defensiner i olika vätskor. De finns i saliv, slem, bröstmjölk, tårar, sperma, svett och i granulat av vita blodkroppar i blodet.
Hundförsvar är multifunktionellt
Defensiner har visat sig ha en bredspektrum antimikrobiell effekt mot en mängd olika virus, bakterier och svampar.
Det är viktigt att notera att defensiner har visat effektivitet mot patogener som har förvärvat resistens mot konventionella läkemedel. Dessutom har dess avreglering associerats med atopisk dermatit hos hundar.
Hur är defensinernas antibiotikaverkan?
Dessa antimikrobiella peptider har en mångfald av verkningssätt på patogenen, inklusive
- Främjar förändringen av patogenens membran. Defensiner interagerar vanligtvis med bakteriemembranet och sätts samman med varandra, dessa kluster underlättar en "borrningsmekanism" . Dess genomträngande verkan får det inre innehållet att läcka ut.
- Hämmar cellväggssyntes. Cellväggen är en viktig struktur i cellen som är ansvarig för att forma och skydda cellen mot lys.
- Hämmar syntesen av nukleinsyror och proteiner. Även efter avbrott i cellmembranet eller cellväggen kan patogenen i vissa fall förbli livsduglig. I så fall är inhibering av nukleinsyra- eller proteinsyntes väsentlig för att inducera celldöd.
Oväntat fall: ett defensin som påverkar pälsfärgen hos hundar
Ett oväntat och spännande exempel på defensinernas multifunktionalitet avslöjades genom en studie av hundpälsfärgsgenetik.
Forskarteamet undersökte två populationer av djur: tama svarta hundar och vilda grå vargar i Nordamerika.
I alla svarta hundar fann forskarna att defensin 103 hade samma mutation. Den muterade formen av detta defensin 103 inducerar produktionen av pigmentet som ger hundarnas päls sin svarta färg.
Å andra sidan är grå vargar (precis som namnet antyder) gråfärgade vilda djur. Det verkar dock finnas fler och fler exemplar med svart päls. Till skillnad från grå vargar har dessa svarta vargar mutantförsvaret 103 i sina gener.
Hur kunde denna mutation också ha dykt upp hos vilda grå vargar? Forskare menar att det vid något tillfälle fanns en korsning mellan tamhundar och grå vargar.
I naturen är vargen utsatt för flera biologiska hot. Således föreslår forskarna att mutanten defensin 103 skulle kunna bidra till deras överlevnad genom att stärka deras immunförsvar. Detta kan förklara ökningen av vargar med svart päls inom den grå vargpopulationen.
Ny mekanik för att döda gamla fiender
Det har rapporterats att vissa defensiner kan tränga in i patogena bakterier. Väl där associerar defensinerna med ett protein som kallas DnaK.
Detta bakteriella protein är involverat i att hjälpa bakterier att hantera stress. Bakteriestress är inte den "dåliga dagen på kontoret" , utan "min miljö försöker slita isär mig" stress.
När defensiner binder till DnaK inaktiverar de det. Således kan bakteriecellen inte längre svara på en fientlig och stressig miljö och dör som ett resultat.
Denna förmåga att framkalla död genom en intracellulär mekanism är mycket attraktiv för läkemedelsutvecklingsområden. Förhoppningen är att en mer fullständig förståelse av denna mekanism kan leda till utvecklingen av nya antibiotika.
Defensiner är så strategiskt viktiga att alla organismer har någon variant. Dessa peptider kan hittas i ryggradslösa djur och även i vissa växter. De är en del av det medfödda immunförsvaret.
Medan det fortfarande studeras, verkar det som att familjen av defensiner från hundar och andra däggdjur kan ha fler hemligheter att avslöja.