Pandemide el temizliği, ellerin ne kadar sürede ve nasıl yıkanması gerektiği bolca konuşuldu, anlatıldı. Söz konusu el temizliği olunca ilk akla gelen tabii ki sabun kullanımı. Son çalışma, hücrelerimizin de vücut içerisinde bakterilerle savaşmak için sabuna benzer bir sıvı kullandıklarını ortaya koydu. Bu şaşırtıcı hücresel savunma stratejisi aynı zamanda yeni antibiyotikler için de ilham kaynağı olabilir.
Bazı İnsan Hücreleri Karşılaştıkları Bakteriler Karşısında Şaşırtan Bir Madde Üretir: Sabun
16 Temmuzda Science dergisinde yer alan araştırmacıların raporuna göre, bağışıklık sisteminin bir parçası olmayan bu hücreler, bakterilerin iç zarlarının parçalarını çözen deterjan benzeri bir protein salgılayarak doku veya organda bulunmaması gereken ajanları öldürüyor.
Yale Üniversitesi'nde Howard Hughes Tıp Enstitüsü araştırmacısı olan immünolog John MacMicking, bağışıklık sisteminin en çok bilinen unsurları antikorlar ve beyaz kan hücreleri olsa da aslında tüm hücrelerin enfeksiyonla mücadele etme yeteneğinin olduğunun altını çiziyor.
Evrimsel süreçte bakıldığı zaman aslında insanlarda "eski ve ilkel bir savunma sisteminin" parçası olmalarına ve yeni enfeksiyonlar için tedavilerin geliştirilmesi konusunda bilgi sağlamasına rağmen, insanlarda bu olağandışı hücresel savunma genellikle göz ardı ediliyor.
Çoğu zaman hastalığa ve enfeksiyona yatkın hücreler, enfeksiyonlarla savaşmak için profesyonel meslektaşlarına güvenir. Yabancı maddeler tespit edildikten sonra özel bağışıklık hücreleri ‘interferon gama’ adı verilen bir alarm sinyali yayarlar. Bu sinyal boğazı, bağırsakları kaplayan ve genellikle patojenler tarafından hedeflenen epitel hücreleri de dâhil olmak üzere diğer hücreleri de harekete geçirir.
MacMicking ve ekibi, insan epitel hücrelerini laboratuvar ortamında, hücrelerin besin açısından zengin iç kısımlarından yararlanabilen Salmonella bakterileriyle muamele ederek bu eylemin moleküler temelini araştırdılar. Salmonella bakterileri tipik olarak hayvan ve insan bağırsaklarında yaşar ve dışkı yoluyla atılır. İnsanlara en sık kirli su veya yiyeceklerle bulaşır. Bu enfeksiyon sonucunda bazen hiç bir belirti görülmezken bazen ise 8 ila 72 saat içinde ishal, ateş ve karın ağrısı ile kendisini belli eder.
MacMicking ve ekibi, enfeksiyonlara karşı koruma sağlayan 19.000’den fazla insan genini taradı. Protein için talimatlar içeren APOL3 geni dikkat çekiyordu. Bu gen devre dışı bırakıldığında epitel hücreleri, sinyal tarafından uyarıldığında bile bir Salmonella enfeksiyonuna yenik düştü. Araştırmacılar, yüksek güçlü mikroskop altında konakçı hücrelerin içinde hareket halindeki APOL3 moleküllerine odaklandığında, proteinin istilacı bakterileri topladığını ve bir şekilde onları öldürdüğünü buldu.
Salmonella, birçok farklı bakteri formunun paylaştığı bir özellik olan bir dış ve iç zar tarafından korunan dayanıklı bakterilerdir. Sahip oldukları bu çift zarlı yağ katmanı, bakterileri öldürmeyi zorlaştırır fakat daha fazla araştırma ile APOL3 ve başka bir molekül olan GBP1’in bunu yapmak için birlikte nasıl çalıştığı ortaya çıkmış oldu.
GBP1, bakterinin dış zarının çözünmesinde çalışırken APOL3 ise bakterinin iç zarının çözünmesinde iş görür. APOL3 hem su seven hem de yağ seven kısımları bünyesinde barındırır, iç zara bağlanmasına ve sabun yıkama yağı gibi hücre içi sıvıda çözülmesine izin verir.
MacMicking, bu tarz molekülün konakçı zarları da çözebileceğini göz önüne alarak, “İnsan hücrelerinin içinde deterjan benzeri aktivite bulmak bizi biraz şaşırttı” dedi. Araştırmacılar ise APOL3'ün özellikle bakterilerde bulunan lipidleri hedeflediğini ve aktivitesinin, memeli hücre zarlarının ortak bir bileşeni olan kolesterol tarafından bloke edildiğini ve insan dokularını etkilenmediğini buldu.
Urbana-Champaign'deki Illinois Üniversitesi'nden evrimsel immünolog Jessica Brinkworth, Pek çok enfeksiyonun bu epitel hücrelerinde başladığını ve gelecekteki tedavileri geliştirmek için bu hücrelerin nasıl savaştıklarını anlamanın çok önemli olduğunu aktarıyor. Ayrıca, bir diğer ilginç nokta ise APOL3’ün bakteri zarları ile konak hücrenin zarını nasıl ayırt ettiği. Bu durum ise aslında evrimin, bu güçlü aracı kontrol etmekte çok incelikli bir yol bulduğunun göstergesi.
Kaynak
Çeviri: https://www.sciencenews.org/article/human-cells-soap-substance-bacteria-immunity
Gaudet, R. G., Zhu, S., Halder, A., Kim, B. H., Bradfield, C. J., Huang, S., ... & MacMicking, J. D. (2021). A human apolipoprotein L with detergent-like activity kills intracellular pathogens. Science, 373(6552).