(PraewBlackWhile/iStock) Wir sind alle voller Schleim, und das nicht nur, weil die kalte Jahreszeit vor der Tür steht. Unser Körper produziert jeden Tag einen neuen Liter Schleim, der unsere Körper- und Schleimhäute bedeckt. Schleim mag eklig sein, aber seine Grobheit verschleiert, wie hilfreich er ist.
Eine Studie, die am Montag in veröffentlicht wurde Naturmikrobiologie zeigt eine der unerwartet positiven Eigenschaften von Schleim: Schleim enthält Zucker, der potenziell schädliche Keime in Schach hält.
Biophysiker Katharina Ribbeck am Massachusetts Institute of Technology hat mehr als ein Jahrzehnt damit verbracht, die Biochemie im Schleim zu erforschen.
„Schleim hat mein Interesse geweckt, weil es genau dieses noch weitgehend unerforschte Material ist, das eine große Oberfläche in unserem Körper einnimmt“, sagte Ribbeck. Das Gel schmiert die Speiseröhre, kleidet den Magen aus und hilft Spermien wandern am Gebärmutterhals vorbei und schützt das Nasengewebe.
Ribbeck und ihre Kollegen untersuchen Verbindungen, die Muzine genannt werden, im Schleim. Mucine sind lange Polymere oder Molekülketten, die dicht mit Zuckern besetzt sind. Sie „sehen aus wie Mini-Flaschenbürsten“, sagte Ribbeck, außer dass sie dort, wo sich Schnurrhaare befinden würden, vor Zuckermolekülen strotzen.
„Schleim wurde in der Öffentlichkeit, aber auch in der Medizin zu lange als schlecht angesehen“, sagte er Gunnar C. Hansson , der an der Universität Göteborg in Schweden Muzinverbindungen untersucht und nicht Mitglied des Teams hinter der neuen Arbeit war.
„Schleim und Mucine sind äußerst komplex zu untersuchen und hinken fast allen anderen Arten der biomedizinischen Forschung hinterher.“
Das Lehrbuchmodell von Schleim – einem Filter, der Mikroben einfängt und eliminiert – ist nicht ganz korrekt.
„Wir haben dem Schleim Mikroben hinzugefügt und festgestellt, dass sie überhaupt nicht eingeschlossen werden“, sagte Ribbeck.
In einem Schleimklumpen schwimmen Bakterien frei, in einem Zustand, den der Wissenschaftler als „planktonisch“ bezeichnet. Das hilft unserem Immunsystem. Ein einzelner Herumtreiber ist im Gegensatz zu vielen Keimen, die sich in schwer zu durchdringenden Klumpen sammeln, ein leichteres Ziel für Immunzellen.
Es müssen jedoch nicht alle Bakterien abgetötet werden. Tatsächlich ist nur eine Minderheit schädlich. „Wir haben Billionen von Mikroben, die außerhalb und innerhalb unseres Körpers wachsen“, sagte Ribbeck. Mikroorganismen, die beispielsweise im Schleim des Verdauungstrakts leben, helfen bei der Verarbeitung von Nahrungsmitteln.
„Wir stellen den Mikroben das Zuhause zur Verfügung und im Gegenzug erweisen sie einen Dienst“, sagte Ribbeck. Sie vermutete, dass Schleim Teil des Prozesses sein könnte, der aus Keimen freundlichere Bewohner macht.
Kelsey Wheeler, Doktorandin in Ribbecks Labor und Mitautorin der Arbeit, sagte, dass frühere Untersuchungen zeigten, dass gereinigte Muzine die Verklumpung mehrerer Arten potenziell schädlicher Mikroben verhinderten.
Die neue Studie sei die erste, sagte sie, die „identifiziert, dass die Glykankomponente“ – also die auf die Mucine aufgepfropften Zucker – „für die Unterdrückung antagonistischer mikrobieller Verhaltensweisen verantwortlich ist“.
Die Wissenschaftler nutzten mehrere Experimente, um die Kraft des Schleims zu testen. Sie betteten Mikroben in Schleimklumpen ein, was Ribbeck als „dreidimensionale Schleimmatrix“ bezeichnete.
Sie kultivierten Keime neben menschlichen Epithelzellen und Schleimzuckern. Und sie verwendeten den Zucker, um infizierte Brandwunden bei Schweinen zu heilen. (Um genügend Schleim für die Untersuchung zu sammeln, sammelten die Forscher menschliche Speichelspenden und kratzten Schweinedärme heraus.)
Wheeler, Ribbeck und ihre Kollegen testeten, wie die Zucker mit einem Bakterium namens interagierten Pseudomonas aeruginosa . Die Mikrobe verursacht normalerweise keine Krankheiten, es sei denn, sie infiziert Menschen mit Mukoviszidose oder geschwächtem Immunsystem.
Die Wissenschaftler wollten wissen, ob Zucker von selbst wirken, also schüttelten sie die Glykane aus dem Polymer. (Stellen Sie sich vor, Sie schneiden die Schnurrhaare von einer Flaschenbürste ab.) Pseudomonas reagierten auf den Zucker, indem sie weniger ansteckend wurden.
Die Schleimverbindungen unterdrückten verschiedene genetische Wege in den Bakterien, darunter Faktoren im Zusammenhang mit der Abtötung anderer Mikroben, der Toxinsekretion, der Zell-Zell-Kommunikation und der Klumpenbildung.
Schleimzucker seien „wie Feenstaub“, sagte Ribbeck. „Oh mein Gott, sie sind so aktiv.“
Professor für Pädiatrie Lars Bode , der Zucker studiert Muttermilch an der University of California in San Diego und war nicht an dieser Forschung beteiligt, war von diesen Fähigkeiten fasziniert.
Muttermilch enthält viele kleine Zuckermoleküle mit ähnlichen Strukturen, die laut Bode ähnliche Auswirkungen haben könnten, wenn sie von der Mutter an das Kind weitergegeben werden.
„Anstatt Antibiotika zu verwenden, wenn sich diese Dinge gegen uns wenden, warum verhindern wir dann nicht, dass sie sich überhaupt gegen uns wenden?“ sagte Bode.
Noch nicht veröffentlichte Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass die Zucker andere Arten von Mikroorganismen zähmen können, darunter Hefe und das Bakterium Streptococcus mutans, sagte Ribbeck. Die Wissenschaftlerin sei vom therapeutischen Potenzial dieser Moleküle begeistert, sagte sie, da immer mehr Bakterien gegen Medikamente resistent würden, die sie abtöten sollen.
„Ihre Fähigkeit, Infektionen zu verursachen, zu verändern, könnte eine wirklich wirkungsvolle Strategie sein“, sagte Ribbeck. Nennen Sie es die Zähmung der Gänsehaut.
2019 © Die Washington Post
Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht von Die Washington Post .