Voor honden is de verkenning van de wereld een oneindige reeks texturen, geuren en smaken. Daarom worden ze voortdurend blootgesteld aan potentieel besmettelijke agentia. Zonder verdere inspanningen wordt zijn goede gezondheid echter behouden. En hoe is dit mogelijk? Door de verdediging.
De wijze natuur heeft het lichaam voorzien van huid aan de buitenkant en slijmvlies in de inwendige holtes. De interne slijmvliezen zijn voeringen die het lichaam beschermen tegen vreemde stoffen. Maar bovendien hebben deze coatings het vermogen om stoffen af te scheiden die een ander beschermingsniveau bieden.
Onder de stoffen die door de slijmvliezen worden afgescheiden, bevinden zich de zogenaamde "antimicrobiële peptiden" . Deze maken deel uit van een grote familie van kleine eiwitten, waaronder defensines, die bijdragen aan de natuurlijke afweer van het lichaam.
Waar worden hondendefensins geproduceerd?
Defensinen zijn geen enkel type molecuul, maar eerder een hele familie van peptiden. Bij honden (en andere zoogdieren) worden defensines geproduceerd en uitgescheiden in verschillende vloeistoffen. Ze worden aangetroffen in speeksel, slijm, moedermelk, tranen, sperma, zweet en in korrels van witte bloedcellen, in het bloed.
Hondenafweer is multifunctioneel
Defensinen blijken een breed spectrum antimicrobieel effect te hebben tegen een verscheidenheid aan virussen, bacteriën en schimmels.
Het is belangrijk op te merken dat defensines effectief zijn gebleken tegen ziekteverwekkers die resistent zijn geworden tegen conventionele medicijnen. Bovendien is de deregulering ervan in verband gebracht met atopische dermatitis bij honden.
Hoe is de antibiotische werking van defensines?
Deze antimicrobiële peptiden hebben verschillende werkingsmechanismen op de ziekteverwekker, waaronder
- Bevordert de verandering van het membraan van de ziekteverwekker. Defensinen werken typisch samen met het bacteriële membraan en assembleren met elkaar, deze clusters vergemakkelijken een "boor" -mechanisme. De doordringende werking zorgt ervoor dat de inhoud van de binnenkant naar buiten lekt.
- Remt celwandsynthese. De celwand is een belangrijke structuur van de cel die verantwoordelijk is voor het vormen en beschermen van de cel tegen lysis.
- Remt de synthese van nucleïnezuren en eiwitten. Zelfs na verstoring van het celmembraan of de celwand kan de ziekteverwekker in bepaalde gevallen levensvatbaar blijven. In dat geval is remming van de nucleïnezuur- of eiwitsynthese essentieel om celdood te induceren.
Onverwacht geval: een defensine die de vachtkleur bij honden beïnvloedt
Een onverwacht en intrigerend voorbeeld van de multifunctionaliteit van defensines werd onthuld door een onderzoek naar de genetica van hondenvachtkleuren.
Het team van wetenschappers onderzocht twee populaties dieren: zwarte huishonden en wilde grijze wolven in Noord-Amerika.
Bij alle zwarte honden ontdekten de onderzoekers dat defensine 103 dezelfde mutatie bezat. De gemuteerde vorm van dit defensine 103 induceert de productie van het pigment dat de vacht van honden hun zwarte kleur geeft.
Aan de andere kant zijn grijze wolven (zoals hun naam al aangeeft) grijsgekleurde wilde dieren. Er lijken echter steeds meer exemplaren met zwarte vacht te zijn. In tegenstelling tot grijze wolven hebben deze zwarte wolven de mutant defensin 103 in hun genen.
Hoe kan deze mutatie ook zijn verschenen bij wilde grijze wolven? Onderzoekers suggereren dat er ooit een kruising was tussen gedomesticeerde honden en grijze wolven.
In de natuur wordt de wolf blootgesteld aan meerdere biologische bedreigingen. De onderzoekers suggereren dus dat de defensine 103-mutant zou kunnen bijdragen aan hun overleving door hun immuunsysteem te versterken. Dit zou de toename van wolven met zwarte vacht binnen de populatie grijze wolven kunnen verklaren.
Nieuwe mechanica om oude vijanden te doden
Er is gemeld dat sommige defensines pathogene bacteriën kunnen binnendringen. Eenmaal daar associëren de defensines zich met een eiwit genaamd DnaK.
Dit bacteriële eiwit is betrokken bij het helpen van bacteriën bij het omgaan met stress. Bacteriële stress is niet het type 'slechte dag op kantoor', maar 'mijn omgeving probeert me kapot te maken' stress.
Zodra defensines aan DnaK binden, deactiveren ze het. De bacteriecel kan dus niet meer reageren op een vijandige en stressvolle omgeving en sterft als gevolg daarvan.
Dit vermogen om de dood te induceren via een intracellulair mechanisme is zeer aantrekkelijk voor de ontwikkeling van geneesmiddelen. Het is te hopen dat een beter begrip van dit mechanisme kan leiden tot de ontwikkeling van nieuwe antibiotica.
Defensins zijn zo strategisch belangrijk dat alle organismen een variant hebben. Deze peptiden zijn te vinden in ongewervelde dieren en zelfs in sommige planten. Ze maken deel uit van het aangeboren immuunsysteem.
Terwijl ze nog worden bestudeerd, lijkt het erop dat de familie van de verdediging van honden en andere zoogdieren meer geheimen te onthullen heeft.
