Hormon creva za kontrolu apetita udvostručuje se kao imuni regulator za gljivični mikrobiom

Hormon creva za kontrolu apetita udvostručuje se kao imuni regulator za gljivični mikrobiom

Peptid II (PII), hormon koji proizvode endokrine ćelije creva za koji se već znalo da kontroliše apetit, takođe igra važnu ulogu u održavanju ravnoteže gljivica u probavnom sistemu sisara, prema novom istraživanju Univerziteta u Čikagu.

U studiji pod nazivom „Peptid II: antimikrobni peptid Panetovih ćelija koji održava komenzalizam creva Candida“, objavljenoj u časopisu Science, istraživači su otkrili da specijalizovane imune ćelije u tankom crevu pod nazivom Paneth ćelije izražavaju oblik PII koji sprečava gljivicu Candida albicans da se pretvarajući se u svoj virulentniji oblik.

Već je bilo poznato da PII proizvode endokrine ćelije u crevima kao hormon koji signalizira sitost ili kada je životinja dovoljno jela. Novo istraživanje pokazuje da takođe funkcioniše kao antimikrobni peptid koji selektivno dozvoljava komenzalnim oblicima kvasca C. albicans da procvetaju dok drži pod kontrolom njegove opasnije oblike.

„Tako se malo zna o tome šta reguliše ove gljive u našem mikrobiomu. Znamo da su tamo, ali nemamo pojma šta ih drži u stanju koje nam pruža zdravstvene koristi“, rekao je Judžin B. Čang, dr. , Martin Boier, profesor medicine na Učikagu i viši autor studije. „Sada mislimo da je ovaj peptid koji smo otkrili zapravo važan za održavanje gljivičnog komenzalizma u crevima.“

Čang i njegov tim nisu nameravali da istraže gljivičnu stranu crevnog mikrobioma, ili „mikobiom“ kako ga on naziva. Joseph Pierre, doktor nauka, bivši postdoktorski naučnik u Changovoj laboratoriji, koji je sada docent nutricionističkih nauka na Univerzitetu Visconsin-Madison, proučavao je enteroendokrine ćelije kod miševa koje proizvode PII kada je primetio da je takođe prisutan u Panetovim ćelijama. Ovo su važni zaštitnici imunološkog sistema u crevima sisara, koji luče nekoliko antimikrobnih jedinjenja kako bi sprečili cvetanje opasnih bakterija.

U početku ovo nije imalo smisla, jer je do tada PII bio prepoznat samo kao hormon apetita. Kada su ga testirali protiv raznih bakterija, nije bio dobar ni u njihovom ubijanju.

Ali kada su pokrenuli kompjutersku pretragu za drugim klasama peptida sa sličnom strukturom, otkrili su jedan sličan PII pod nazivom magainin 2, koji se nalazi na koži afričke kandžaste žabe. Ovaj peptid štiti žabe od infekcije i bakterijama i gljivicama, pa je Čangov tim mislio da testira i PII antifungalna svojstva. Kako se ispostavilo, to nije samo efikasan antifungalni agens, već i vrlo specifičan.

C. albicans je kvasac koji obično raste u malim količinama u ustima, na koži i u crevima. Osnovni oblik kvasca je komenzalni ili mirno koegzistira u telu, ali pod pravim uslovima transformiše se u ono što se naziva hife koje se granaju i formiraju biofilm. Kada previše naraste, izaziva drozd, infekciju u ustima i grlu, vaginalne gljivične infekcije ili ozbiljnije generalizovane infekcije u telu. Kada je Čangov tim testirao PII protiv oba oblika gljivice, on je efikasno sprečio rast i ubio opasnije hife dok je poštedeo komenzalni kvasac Candida.

„Ovo je jedinstven primer ‘urođenog’ antimikrobnog peptida koji luče Paneth ćelije i koji specifično ubija virulentni oblik ovih gljiva i nema uticaj na komenzalni oblik“, rekao je Čang.

Iako bi PII mogao biti koristan kao sredstvo za borbu protiv gljivičnih infekcija, njegova novootkrivena funkcija može igrati ulogu i kod bolesti probavnog sistema. Pacijenti sa Kronovom bolešću ileuma, poslednjeg dela tankog creva, često imaju disfunkcionalne Panetove ćelije. Čang je rekao da je moguće da ova disfunkcija i nedostatak PII-a mogu stvoriti okruženje za gljivice da prerastu i izazovu početak bolesti.

Potpuna, nemodifikovana verzija PII ima 36 aminokiselina, a kada je Paneth ćelije izlučuju u creva, to je efikasan antifungalni peptid. Ali kada endokrine ćelije proizvode PII, enzim odseče dve aminokiseline da bi ih pretvorio u hormon koji može da putuje kroz krvotok i kaže mozgu da niste gladni. Baš kao što je otkrio njegovu funkciju od žabe, Čang se nada da će više istraživanja o ovom peptidu izazvati još iznenađenja.

„Ovo je primer mudrosti i lepote prirode koja je promenila molekul, tako da ima dve različite funkcije“, rekao je on. „To je zaista kul, jer je ovo efikasan način da izvučete maksimum iz stvari koje već imate.“