Istraživački tim predvođen profesorom Christophom Becker-Paulyjem s Instituta za biokemiju
“Prvi put smo pokazali da enzimski kompleksmeprin α i meprin β koji se nalaze na crijevnim stanicama utječu na sastav mikrobioma obradom supstrata galektina-3,” objasnila je prva autorica dr. sc. Cynthia Bülk i studentica na Institutu za biokemiju na Sveučilištu Kiel. Pritom i sam mikrobiom utječe na taj proces.
Istraživači su proučavali interakciju regulacijeenzimskog kompleksa u mišjim modelima s različitim kolonizacijama bakterija. Usredotočili su se na enzime meprin α i meprin β koji razgrađuju proteine, koji su visoko eksprimirani u zdravim crijevima, a smanjeni su kod kronične upalne bolesti crijeva (IBD). Kronične upalne bolesti crijeva su skupina crijevnih bolesti koja uključuje ulcerozni kolitis (UC) i Crohnovu bolest (CD, intestinalna granulomatoza). Obje ove patologije, s progresivnim tijekom, često dovode do invaliditeta, pa čak i smrti.
“S jedne strane, htjeli smo shvatiti funkcijumeprina u tankom i debelom crijevu, a s druge strane, razumjeti kako je crijevni mikrobiom reguliran”, objašnjavaju autori studije. Meprin proteaze nalaze se u cijelom crijevu i prisutne su kao meprin α/β kompleks u debelom crijevu, ali nisu tipični probavni enzimi. Kako bi pojasnili njihove funkcije, istraživači su koristili metodu koja se temelji na spektrometriji masa. Cilj je pronaći supstrate koji se obrađuju enzimskim kompleksom. Kao rezultat toga, znanstvenici su identificirali galektin-3.
Stalno se stvara u resicamacrijeva i nalazi se unutar i izvan stanica, u mukoznom sloju. Galektin-3 stupa u interakciju s bakterijama, na primjer, aglutinacijom. Studija je pokazala da je proteolitičko cijepanje galektina-3 pomoću meprina α/β rezultiralo promijenjenim svojstvima vezivanja mikroba. Istodobno, ovisno o bakterijskom sastavu, mijenja se enzimska obrada galektina-3.
Proteolitička obrada galektina-3 meprinomα/β u crijevima regulira mikrobiom (A), ali također modulira sastav mikrobioma (B). Ima važnu ulogu u bakterijskoj aglutinaciji (C) i povezan je s upalnim procesima (D).
Stoga, cijepanje galektina-3 enzimommeprin α/β kompleks kritičan je za homeostazu mikrobioma domaćina. Zasluge: K. Bülk, Institut za biokemiju, Sveučilište u Kielu (slika stvorena pomoću BioRendera)
Znanstvenici su također otkrili da enzimatskicijepanje galektina-3 dovodi do snažne aglutinacije (sljepljivanja) i eliminacije patogena Pseudomonas aeruginosa (poznatog i kao Pseudomonas aeruginosa). Ova vrsta gram-negativnih, aerobnih, pokretnih štapićastih bakterija živi u vodi i tlu te je uzročnik bolničkih infekcija kod ljudi. Liječenje je teško zbog visoke otpornosti na antibiotike.
Istraživači su zaključili da je cijepanje galektina-3 kompleksom enzima meprin α/β ključno za homeostazu mikrobioma domaćina.
Čitaj više:
Ispostavilo se da fotosinteza ne funkcionira onako kako su znanstvenici mislili. Sada ga žele hakirati
Pokazalo se da je daleka radiogalaksija crna rupa koja je usmjerena izravno na Zemlju
Pronađen način za smanjenje težine i šećera u krvi. Znanstvenici obećavaju učinak operacije
Na naslovnici: Enzim polineuridin-aldehid esteraza
Doprinijeli: Yang L, Hill M, Wang M, Panjikar S, Stöckigt J (2009). doi: 10.1002/anie.200900150, PMID 19496101