Für Hunde ist die Erkundung der Welt eine unendliche Reihe von Texturen, Gerüchen und Geschmacksrichtungen. Daher sind sie ständig potenziell infektiösen Erregern ausgesetzt. Ohne weitere Anstrengungen bleibt seine Gesundheit jedoch erh alten. Und wie ist das möglich? Durch die Defensine.
Die weise Natur hat den Körper außen mit Haut und in den inneren Hohlräumen mit Schleimhäuten ausgestattet. Die inneren Schleimhäute sind Auskleidungen, die den Körper vor Fremdstoffen schützen. Darüber hinaus haben diese Beschichtungen jedoch die Fähigkeit, Substanzen abzusondern, die einen weiteren Schutzgrad bieten.
Zu den von den Schleimhäuten ausgeschiedenen Stoffen gehören die sogenannten „antimikrobielle Peptide“. Diese gehören zu einer großen Familie kleiner Proteine, darunter Defensine, die zur natürlichen Abwehr des Körpers beitragen.
Wo werden Hunde-Defensine hergestellt?
Defensine sind keine einzelne Molekülart, sondern eine ganze Familie von Peptiden. Bei Hunden (und anderen Säugetieren) werden Defensine produziert und in verschiedenen Flüssigkeiten ausgeschieden. Sie kommen in Speichel, Schleim, Muttermilch, Tränen, Sperma, Schweiß und in Körnchen weißer Blutkörperchen im Blut vor.
Hundeabwehrsysteme sind multifunktional
Es wurde festgestellt, dass Defensine eine antimikrobielle Breitbandwirkung gegen eine Vielzahl von Viren, Bakterien und Pilzen haben.
Es ist wichtig zu beachten, dass Defensine Wirksamkeit gegen Krankheitserreger gezeigt haben, die Resistenzen gegen herkömmliche Medikamente entwickelt haben. Darüber hinaus wurde seine Deregulierung mit atopischer Dermatitis bei Hunden in Verbindung gebracht.
Wie ist die antibiotische Wirkung von Defensinen?
Diese antimikrobiellen Peptide haben vielfältige Wirkungsweisen auf den Krankheitserreger, darunter
- Fördert die Veränderung der Membran des Erregers. Defensine interagieren typischerweise mit der Bakterienmembran und verbinden sich miteinander, wobei diese Cluster einen „Bohr“-Mechanismus ermöglichen. Seine durchdringende Wirkung führt dazu, dass der Inneninh alt austritt.
- Hemmt die Zellwandsynthese. Die Zellwand ist eine wichtige Struktur der Zelle, die für die Formung und den Schutz der Zelle vor Lyse verantwortlich ist.
- Hemmt die Synthese von Nukleinsäuren und Proteinen. Auch nach einer Zerstörung der Zellmembran oder Zellwand kann der Erreger in bestimmten Fällen lebensfähig bleiben. In diesem Fall ist die Hemmung der Nukleinsäure- oder Proteinsynthese entscheidend, um den Zelltod herbeizuführen.
Unerwarteter Fall: ein Defensin, das die Fellfarbe bei Hunden beeinflusst
Ein unerwartetes und faszinierendes Beispiel für die Multifunktionalität von Defensinen wurde durch eine Studie zur Genetik der Fellfarbe von Hunden enthüllt.
Das Wissenschaftlerteam untersuchte zwei Tierpopulationen: schwarze Haushunde und wilde graue Wölfe in Nordamerika.
Bei allen schwarzen Hunden stellten die Forscher fest, dass Defensin 103 die gleiche Mutation aufwies. Die mutierte Form dieses Defensins 103 induziert die Produktion des Pigments, das dem Fell von Hunden seine schwarze Farbe verleiht.
Andererseits sind graue Wölfe (wie der Name schon sagt) grau gefärbte Wildtiere. Allerdings scheint es immer mehr Exemplare mit schwarzem Fell zu geben. Im Gegensatz zu grauen Wölfen haben diese schwarzen Wölfe das mutierte Defensin 103 in ihren Genen.
Wie konnte diese Mutation auch bei wilden Grauwölfen aufgetreten sein? Forscher vermuten, dass es irgendwann eine Kreuzung zwischen Haushunden und grauen Wölfen gab.
In der Natur ist der Wolf zahlreichen biologischen Bedrohungen ausgesetzt. Daher vermuten die Forscher, dass die Defensin-103-Mutante zu ihrem Überleben beitragen könnte, indem sie ihr Immunsystem stärkt. Dies könnte die Zunahme von Wölfen mit schwarzem Fell innerhalb der Population grauer Wölfe erklären.
Neue Mechanik zum Töten alter Feinde
Es wurde berichtet, dass einige Defensine in pathogene Bakterien eindringen können. Dort angekommen verbinden sich die Defensine mit einem Protein namens DnaK.
Dieses Bakterienprotein ist an der Unterstützung von Bakterien bei der Stressbewältigung beteiligt. Bakterieller Stress ist nicht die Art von „schlechtem Tag im Büro“, sondern „meine Umgebung versucht, mich auseinander zu reißen“.
Sobald Defensine an DnaK binden, inaktivieren sie es. Dadurch kann die Bakterienzelle nicht mehr auf eine feindselige und stressige Umgebung reagieren und stirbt in der Folge ab.
Diese Fähigkeit, den Tod durch einen intrazellulären Mechanismus herbeizuführen, ist für die Arzneimittelentwicklung sehr attraktiv. Es besteht die Hoffnung, dass ein umfassenderes Verständnis dieses Mechanismus zur Entwicklung neuer Antibiotika führen kann.
Defensine sind so strategisch wichtig, dass alle Organismen eine Variante haben. Diese Peptide kommen in Wirbellosen und sogar in einigen Pflanzen vor. Sie sind Teil des angeborenen Immunsystems.
Während es noch untersucht wird, scheint es, dass die Familie der Defensine von Hunden und anderen Säugetieren möglicherweise noch mehr Geheimnisse zu enthüllen hat.