Enzym opdaget i tarmen kan føre til ny sygdomsbiomarkør

Enzymer brugt af bakterier til at nedbryde slim i tarmen kan være en nyttig biomarkør for tarmsygdomme, ifølge ny forskning offentliggjort i Naturkommunikation .

Forskere ved University of Birmingham og Newcastle University har med succes identificeret og karakteriseret et af de centrale enzymer, der er involveret i denne proces. De demonstrerede, hvordan enzymet sætter bakterier i stand til at nedbryde og føde sukker i de slimlag, der beklæder tarmen.

Forskningen giver et væsentligt skridt fremad i vores forståelse af de komplekse medafhængige relationer, der virker i tarmen, som man i øjeblikket ikke ved meget om. Fordi mekanismen, der bruges af enzymet, er særlig karakteristisk, forskerne forventer, at det kan bruges i udviklingen af ​​ny diagnostik for tarmsygdomme.

Molekylerne i slim, kaldet mucin, produceres konstant af kroppen for at generere det slimlag i tarmen, der udgør en barriere mellem tarmens komplekse populationer af bakterier og resten af ​​kroppen. Mucin indeholder kæder af sukkermolekyler kaldet glykaner, og disse giver også en vigtig kilde til næringsstoffer til bakterier.

Holdet undersøgte, hvordan dette enzym sidder på ydersiden af ​​bakteriecellen og klipper dele af mucin-molekylet væk, tager dem ind i bakteriecellen, der skal indtages.

Fordi glykaner er kendt for at ændre sig, når visse sygdomme er til stede i kroppen, forskerne forventer, at det vil være muligt at bruge enzymerne til at tage et øjebliksbillede af glykanerne i en biopsi og bruge det som en biomarkør til tidlig påvisning af sygdommen.

ledende forsker, Dr. Lucy Crouch, fra University of Birminghams School of Biosciences, forklarer:"Slim er struktureret lidt som et træ, med masser af forskellige grene og blade. Mange af de enzymer, der er opdaget indtil videre, kan klippe nogle af bladene væk for at spise, men det enzym, vi undersøgte, vil klippe en hel gren væk - det er en ret karakteristisk mekanisme, og det giver os en nyttig biomarkør til at studere sygdom."

Holdet har undersøgt denne proces i tre forskellige sygdomme. De undersøgte væv fra voksne, der led af colitis ulcerosa og tyktarmskræft, og fra præmature spædbørn med nekrotiserende enterocolitis, en alvorlig sygdom, hvor tarmen bliver betændt og kan begynde at dø. De fandt ud af, at ved at tilføje enzymet til prøverne og mærke glykanerne med et fluorescerende farvestof, de var i stand til at få nyttige oplysninger om glykanstrukturen.

Dr. Crouch tilføjer:"Selvom vi stadig ikke helt forstår, hvad glycanstrukturerne er lavet af, og hvordan disse varierer mellem forskellige vævstyper, vi kan se, at forskellene i struktur mellem sundhed og ikke-sundt væv er ret karakteristiske. Vi håber at kunne bruge disse enzymer til at begynde at producere bedre diagnostik til de meget tidlige stadier af disse sygdomme."