Složky potravy receptorem bakteriálních toxinů

Glykan Neu5Gc patří mezi sialové kyseliny a člověk ji v důsledku mutace jako jediný známý savec neprodukuje. Velké množství Neu5Gc však přijímáme potravou živočišného původu, např. ve vepřovém a hovězím mase nebo v mléčných výrobcích. Ajit Varki již dříve prokázal, že Neu5Gc přijatá s potravou je zabudována do povrchových struktur buněk lidského těla. To je zcela výjimečný fenomén.

„Neznám jiný příklad, kdy něco cizího sníme, a ono to přechytračí biochemické procesy v našem těle tak, že se to stane součástí našeho organismu stejně jako molekuly, jež vyrobilo lidské tělo,“ komentoval svůj objev Varki v rozhovoru pro vědecký týdeník Science.

Toxin SubAB patří mezi tzv. AB₅ toxiny složené z podjednotky A schopné narušit základní funkce eukaryotních buněk a z pentameru podjednotek B, přes které se SubAB váže na povrchu buněk, a zajistí tak vstup podjednotky A do buňky. Podjednotka A toxinu SubAB je s to vyvolat těžké gastoenteritidy a poškozuje i stěny cév a ledviny tím, že v buňkách štěpí základní chaperony nezbytné pro funkci endoplazmatického retikula.

K infekci toxigenními kmeny E. coli dochází často po konzumaci kontaminovaných potravin živočišného původu. V těchto případech se kombinují dva kritické faktory. V organismu se nacházejí toxiny produkované bakterií a zároveň jsou buňky trávicího traktu vybaveny receptorovou molekulou Neu5Gc získanou z potravy.         

„Poprvé jsme narazili na molekulu, která je nedílnou složkou naší potravy a zároveň slouží jako receptor pro bakteriální toxin,“ říká Varkiho australský kolega James Paton z University of Adelaide.

Prevence nádorového či KV onemocnění?

Varki je přesvědčen, že objev zveřejněný v prestižním vědeckém týdeníku Nature by mohl otevřít cestu k novým metodám prevence a léčby závažných otrav bakteriálními toxiny. Objev zároveň odhaluje příčiny zásadních odlišností ve vnímavosti k různým onemocněním mezi člověkem a šimpanzem. Dědičná informace člověka a šimpanze je sice velmi podobná, ale lidé na rozdíl od šimpanzů neprodukují vlastní molekuly Neu5Gc a získávají je až s potravou. Díky tomu je člověk například imunní vůči jednomu z plazmodií vyvolávajících malárii, jež využívá pro průnik do erytrocytů jako receptoru právě molekulu kyseliny sialové Neu5Gc. Šimpanzi, kteří receptorovou molekulu Neu5Gc na povrchu erytrocytů mají, jsou k této formě malárie vysoce vnímaví. Varki se domnívá, že za určitých okolností může vyvolat přítomnost molekuly Neu5Gc u člověka imunitní reakci. Tak jsou spouštěny zánětlivé procesy, jež mohou v konečném důsledku vyvolat nádorové bujení nebo zvýšit riziko kardiovaskulárních chorob. Také tato onemocnění jsou typická pro člověka, ale zřídka postihují šimpanze.

Zdroj: