Objev z MIT: Speciální protein ve střevech neutralizuje bakterie a nabízí naději pro léčbu střevních zánětů

Vědci z MIT učinili významný objev týkající se proteinu intelectin-2, který hraje klíčovou roli v obraně střevního traktu proti šíření bakterií. Tento protein, ačkoliv není pro vědce zcela nový, měl dosud nejasnou funkci v gastrointestinálním traktu.

Vědci z MIT učinili významný objev týkající se proteinu intelectin-2, který hraje klíčovou roli v obraně střevního traktu proti šíření bakterií. Tento protein, ačkoliv není pro vědce zcela nový, měl dosud nejasnou funkci v gastrointestinálním traktu. Nyní se ukázalo, že intelectin-2 působí dvěma komplementárními způsoby, které by mohly v budoucnu vést k novým léčebným postupům pro onemocnění, jako jsou zánětlivá střevní onemocnění.

První obranná linie intelectinu-2 spočívá v posilování hlenové bariéry, která vystýlá střevní trakt. Protein se váže na molekuly hlenu a tím zpevňuje tuto ochrannou vrstvu, jež chrání střevní tkáně. Pokud však dojde k narušení této bariéry, intelectin-2 přechází do ofenzivy: rozpoznává a zachycuje různé bakteriální buňky, čímž buď brání jejich růstu, nebo je zcela ničí. „Je pozoruhodné, že intelectin-2 funguje dvěma doplňkovými způsoby,“ říká chemička z MIT Laura Kiessling. „Pomáhá stabilizovat hlenovou vrstvu, a pokud je tato bariéra narušena, dokáže přímo neutralizovat nebo omezit bakterie, které se začnou šířit.“

Výzkumníci studovali aktivitu intelectinu-2 pomocí kombinace technik, včetně analýzy myší tkáně, střevních bakterií od myší a lidí a izolovaných lidských i myší verzí proteinu. Zjistili, že intelectin-2 cílí na galaktózu, jednoduchý cukr přítomný v molekulách hlenu a na povrchu některých bakteriálních buněk spojených se střevními infekcemi. Když se intelectin-2 naváže na mikroby a zachytí je, bakterie se zdají postupně rozkládat, pravděpodobně kvůli narušení jejich vnější membrány.

Co je ještě důležitější, některé z bakterií, které intelectin-2 neutralizuje, si vyvinuly různou míru odolnosti vůči antibiotikům. Mezi tyto bakterie patří například Staphylococcus aureus, který může způsobit sepsi, a Klebsiella pneumoniae, původce zápalu plic a dalších infekcí. Tento objev tak nabízí cennou novou strategii pro řešení antimikrobiální rezistence, která je celosvětovým zdravotním problémem. Vědci odhadují, že lidský genom kóduje více než 200 lektinů, a práce na pochopení jejich vlivu na mezibuněčnou komunikaci a imunitní funkce pokračuje. Již dříve byl intelectin-1 ve střevech spojován s Crohnovou chorobou, což naznačuje, že tyto proteiny hrají zásadní roli v ochraně zdraví střev.

Výzkumníci také poukazují na to, že hladiny intelectinu-2 jsou často neobvykle nízké nebo vysoké u lidí se zánětlivými střevními onemocněními. Na základě této nové studie to může naznačovat, že hlenová bariéra není dostatečně opravována, nebo že jsou ničeny prospěšné bakterie. V budoucnu by se mohly vyvíjet léky, které by napodobovaly činnost intelectinu-2, nebo by posilovaly jeho přirozené schopnosti v těle. Lektiny jsou prastaré živočišné proteiny, které pravděpodobně předcházely pokročilejším imunitním systémům. Tento výzkum však ukazuje, že nejsou jen hrubými nástroji, ale velmi přesně zasahují nebezpečné bakterie. „Využití lidských lektinů jako nástrojů pro řešení antimikrobiální rezistence otevírá zásadně novou strategii, která čerpá z naší vlastní vrozené imunitní obrany,“ dodává Kiessling. Výzkum byl publikován v časopise Nature Communications.