Forskare vid Massachusetts Institute of Technology rapporterar att intelectin-2, en kolhydratbindande lektin som finns i mag-tarmkanalen, både kan korslänka slemkomponenter för att förstärka tarmens skyddande barriär och binda vissa bakterier, vilket begränsar deras tillväxt och minskar deras livskraft – fynd som kan informera framtida strategier mot läkemedelsresistenta infektioner och inflammatorisk tarmsjukdom.
De fuktiga ytor som bekläder kroppen – inklusive mag-tarmkanalen (GI-kanalen) – innehåller molekyler som hjälper till att försvara mot mikrober och begränsa infektion och inflammation. Bland dem finns lektiner, en stor familj av kolhydratbindande proteiner som känner igen sockerarter på ytorna hos celler och mikrober och binder till dem. De bindningsreaktioner hjälper till att upprätthålla en hälsosam sammansättning av mikroorganismer på kroppens ytor och förhindra att skadliga patogener tar sig in i vävnaderna eller orsakar inflammation. I en studie ledd av Laura L. Kiessling vid Massachusetts Institute of Technology (MIT) fokuserade forskarna på en lektin kallad intelectin-2 och fann att den kan skydda tarmen på två sätt. Först binder intelectin-2 sockret galaktos, som är vanligt förekommande i muciner – molekylerna som bildar slemmet. Genom att binda till galaktos på mucinerna kan intelectin-2 korslänka mucinkomponenter och stärka slemlagret som skyddar tarmfodret. För det andra rapporterade teamet att kolhydrater som innehåller galaktos också kan förekomma på ytorna hos vissa bakterier. I laboratorietester som beskrivs av forskarna fästes intelectin-2 vid mikrober som exponerar dessa sockerarter, fångade in dem och bromsade deras tillväxt. Med tiden började de instängda mikroberna söka sönder – en observation som forskarna anser är förenlig med en störning av bakteriemembranen och en förlust av livskraft. Forskarna rapporterade att intelectin-2 uppvisade aktivitet mot ett brett spektrum av bakterier, inklusive pathogenen Staphylococcus aureus och Klebsiella pneumoniae, vilka kan vara svåra att behandla när de har utvecklat resistens mot standardantibiotika. Arbetet belyser också skillnader i produktionsplatser för intelectin-2 mellan olika arter. Hos människor produceras intelectin-2 konstitutivt av Paneth-celler i tunntarmen, enligt forskarna. Hos möss produceras intelectin-2 av slemutsöndrande bägarceller som svar på inflammation eller vissa parasitära infektioner. Kiessling, som är Novartis Professor i kemi vid MIT och studiens seniorförfattare, sade att intelectin-2 ”fungerar på två komplementära sätt” och hjälper till att stabilisera slemlagret samtidigt som den neutraliserar eller hämmar bakterier om barriären komprometteras. Hon tillade att ”att utnyttja humana lektiner som verktyg mot antimikrobiell resistens” skulle kunna erbjuda en alternativ strategi som bygger på medfödda immunförsvar. Forskaren pekade också på inflammatorisk tarmsjukdom som ett potentiellt område för framtida forskning. De noterade att intelectin-2-nivåerna kan vara onormalt låga eller onormalt höga hos personer med inflammatorisk tarmsjukdom, och att en sådan obalans kan vara skadlig – låga nivåer kan försvaga slemlagret medan höga nivåer kan eliminera fördelaktiga tarmbakterier. De föreslog att behandlingar som återställer balanserade nivåer av intelectin-2 skulle kunna vara värda att undersöka. Artikeln, som publicerats i Nature Communications, anger Amanda E. Dugan och Deepsing Syangtan som förstaförfattare och Kiessling som seniorförfattare. Forskningen finansierades av National Institutes of Health’s Glycoscience Common Fund, National Institute of Allergy and Infectious Diseases, National Institute of General Medical Sciences samt National Science Foundation.
