Bakteriyel ilaç direnci ciddi sonuçlara yol açabilir. Antibiyotikler, bazı durumlarda faydalı olmakla birlikte, kötüye kullanım arttıkça ve ilaca direnç arttıkça antibakteriyel yeteneklerini de kaybetmiştir. Antimikrobiyal peptitler (AMP’ler), doğuştan gelen bağışıklık sisteminin bir parçası olan ve yabancı istilacılara ilk direnç olarak hareket eden geniş kapsamlı bir savunma molekülleri sınıfıdır. İlaca dirençli olanlar da dahil olmak üzere çeşitli mikropları tedavi etmek için vazgeçilmez bir kaynaktır.
Antimikrobiyal peptitler virüslerle ve inflamasyonla nasıl savaşır? Bağışıklık sistemi mikroorganizma istilacılarına karşı savunmak için çeşitli teknikler kullanır. İlk savunma hattı, çeşitli organizmalarda bulunan AMP’leri göndermektir. Memelilerden türetildiğinde, insan solunum astarı sıvısında iki ana amfipatik AMP sınıfı vardır: defensinler ve katelisidinler. Her ikisi de enfeksiyonu önlemeye yardımcı olmaktadır. AMP’ler, tükürük, dişeti kreviküler sıvı gibi oral sıvılarda bulunan mukozal ve glandüler sekresyonlar yoluyla ifade edilir ve ağız sağlığının tanısal önemi için kullanılabilir. Artan oral katelisidin seviyesi, diş eti iltihabı gibi iltihaplı durumlar ve oral liken planus gibi bağışıklık bozuklukları ile ilişkilidir.
Antimikrobiyal Peptitlerin Faydaları Nelerdir?
AMP’ler hastalık ve yaralanmalarla doğal olarak savaşır ve geleneksel antibiyotiklerden daha güvenli bir seçenektir. Yeni antibiyotik bulmak zor olabileceğinden şimdi hiç olmadığı kadar önemlidir; ilaca dirençli virüsler ve bakteriler için bile imkânsızdır. Bu peptitler bakterilerle nötralize ederek etkileşirler. Bakteriyel zarların delinmesi ve yok edilmesi, bakteriyel ilaç direnci olasılığını azaltır.
Küçük Peptitlerin Büyük Etkisi
İnsan katelisidin antimikrobiyal peptidi LL37, amfipatik bir katyonik peptiddir. Bu peptidin, çift konak savunma fonksiyonlarına sahip doğrudan antimikrobiyal ve antiviral davranışlara sahip olduğu bilinmektedir; bakterileri öldürür ve iltihabı arttırır. Katelisidinler hem pro- hem de anti-enflamatuar yanıtlara aracılık eder. Enflamasyon meydana geldiğinde, vücudun beyaz kan hücrelerinden gelen kimyasallar etkilenen bölgeye salınmaktadır. Bu peptitler kanser hücrelerine bir bariyer görevi görebilir (ve onları yok edebilir) Bunu, kendilerini zarlara yerleştirerek, sonunda kanser hücrelerini yok etmek için iyon kanalları oluşturarak yaparlar. Patojenik mikropları ortadan kaldırabilir, konakçı bağışıklık tepkilerini modüle edebilir ve yara iyileşmesini teşvik edebilir, doğuştan gelen ve uyarlanabilir bağışıklıkta önemli bir rol oynayabilir.
Diğer önemli AMP’ler şunları içerir: defensinler, lizozimler ve laktoferrin. Defensinler mukozal ve glandüler sekresyonlar tarafından salınır, bağırsak empatik hücrelerinde eksprese edilir ve enfeksiyonlardan koruyan beyaz kan hücresi tipi nötrofiller içinde saklanır. İstilacı mikroplara karşı hızla önemli bir rol oynarlar. Membranlarına bağlanarak ve mikrobiyal zar bütünlüğünü yok ederek bakteri, mantar veya virüslere karşı hareket ederler.
Lizozimler, bazı bakterilerin hücre duvarlarının tahrip edilmesini hızlandıran bir enzimdir. Laktoferrin, mukozal veya glandüler sekresyonlarda, yani gözyaşı, tükürük, solunum yolu, bakteri yok edici ve demir bağlama özelliklerine sahip bir proteindir. Bu, bakteri ve mantarların büyümesini sınırlamaya, mikrobiyal membranları bozmaya ve bazı virüslerin etkinliğini sınırlamaya yardımcı olmaktadır. Antimikrobiyal peptitler bağışıklık sistemi ile nasıl çalışır? Bağışıklık sisteminin iki kategorisi vardır: doğuştan gelen ve uyarlanabilir. Doğuştan gelen bağışıklık sistemi, vücudu varışlarından hemen sonra (veya saatler içinde) antijenlere karşı koruyan hızlı bir savunma sistemidir. Bu, doğal bağışıklık sistemi AMP’lere vücuttaki yabancı hücrelere saldırması için sinyal verdiğinde olmaktadır.
Uyarlanabilir bağışıklık daha karmaşıktır çünkü antijen ilk önce işlenmeli ve tanınmalıdır. Antijen değerlendirildikten sonra, bağışıklık sistemi antijene saldırmak için bir bağışıklık hücreleri ordusu üretir. Uyarlanabilir bağışıklık, gelecekteki enfeksiyonlar için spesifik patojenlere karşı bağışıklık oluşturan bir hafıza fonksiyonu içerir.
Antimikrobiyal Peptitler Nasıl İfade Edilir?
Gen ekspresyonu, DNA’da proteinlerin fonksiyonel üretimine dönüştürülen bir kullanım kılavuzu gibidir. İfade ile ilgili iki önemli adım vardır: transkripsiyon ve çeviri. Gen ekspresyonunun düzenlenmesi, gen ekspresyonunun, belirli bir koşul altında bir zamanda hücre seviyesinde kontrol edildiği (indüklendiği veya bastırıldığı) işlemdir. Bu temel işlem, hücre gelişimi ve farklılaşması dahil olmak üzere hücre içinde gerçekleşir.
Transkripsiyonel ve transkripsiyonel (RNA düzeyinde gen ekspresyonunun kontrolü) işleme, nötrofillerden salınan aktif LL37 formu gibi insan katelisidin peptitlerinin ekspresyonunu düzenlemektedir. Bu karmaşık işlem, kromatin yeniden modellenmesi, nükleozom konumlandırma, histon modifikasyonları, transkripsiyon faktörleri ve kodlayıcı olmayan RNA gibi DNA bağlayıcı düzenleyici proteinler dahil olmak üzere kontrol katmanlarının eklenmesini içermektedir.
Gen ekspresyonu, aşağıdakileri içeren çoklu hücresel seviyelerde kontrol edilir: haberci RNA (mRNA) seviyesi (transkripsiyonel ve transkripsiyon sonrası) ve protein seviyesi (translasyon regülasyonu ve transtranslasyonel bozunma). RNA kopyalandığında, çevrilmeye hazır olgun bir RNA oluşturmak için işlenmelidir.
Transkripsiyon Sonrası Yönetmelik
İnsan genomunun büyük bir kısmı, küçük kodlayıcı olmayan RNA’lar (sncRNA’lar) ve uzun kodlayıcı olmayan RNA’lar (lncRNA’lar) olarak sınıflandırılan ve işlem sonrası regülasyonda önemli bir rol oynadığı öngörülen kodlayıcı olmayan elementler oluşturmaktadır. LL37’nin ekspresyonu ve işlenmesi, AMP ekspresyonu ile enflamatuar bağırsak hastalığı, akciğer kanseri, astım, kistik fibroz, kronik obstrüktif akciğer hastalığı, Alzheimer hastalığı, sistemik skleroz, sistemik lupus eritematozus, romatoid artrit, ateroskleroz, rosacea, sedef hastalığı gibi insan hastalıkları ile ilişkilidir ve atopik dermatittir.
Kaynakça:
Https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3487008/ adresinden eriþildi.
Https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1432-1033.1996.0325z.x
www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11015447
Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu