Im Jahr 2021 veröffentlichten Forscher der National University of Singapore einen Artikel zur Redox-Biologie mit dem Titel „Neue Rollen für Glutathion: Modulatoren der bakteriellen Virosität und Pathogenese“. Mercaptane mit niedrigem Molekulargewicht enthalten Sulfhydrylgruppen, die für die Aufrechterhaltung der antioxidativen Abwehr der Zellen wichtig sind. Zusätzlich zu der traditionellen Rolle des niedermolekularen Mercaptans als Redoxregulator in Bakterien,
Glutathion
(L-Glutathion reduziert/GSH/L-γ-Glutamyl-L-Cysteinglycin soll die Toxizität und bakterielle Pathogenese beeinflussen. Die Rolle von GSH bei der Virulenz ist vielfältig, einschließlich der Aktivierung der Expression von Virulenzgenen und der Förderung der Bildung optimaler Biofilm Glutathion kann auch in Schwefelwasserstoff (H2S) umgewandelt werden, was für die Pathogenese einiger Bakterien wichtig ist.Neben Glutathion produzieren einige Bakterien auch andere Mercaptane mit niedrigem Molekulargewicht, wie etwa Pilz-Mercaptan und Bacillus-Mercaptan, die die Virulenz von Bakterien In dieser Studie diskutierten die Autoren, dass diese neu beschriebenen Mercaptane mit niedrigem Molekulargewicht direkt oder indirekt die Pathogenese von Bakterien und die Funktion des Immunsystems des Wirts regulieren.
Mercaptan mit niedrigem Molekulargewicht
(
LMW
) ist ein Molekül, das eine reduzierende Sulfhydrylgruppe enthält, die ROS, RNS und andere freie Radikale entgiften kann. Mercaptane mit niedrigem Molekulargewicht sind an einer Reihe biologischer Funktionen beteiligt, einschließlich der antioxidativen Abwehr, der Zellsignalübertragung und der Regulation des eukaryotischen Immunsystems. In Bakterien können Mercaptane mit niedrigem Molekulargewicht helfen, sich anzupassen und unter widrigen Bedingungen zu überleben, wie zum Beispiel oxidativem Stress zu widerstehen und die Pathogenese zu regulieren. Obwohl die Rolle von Mercaptanen mit niedrigem Molekulargewicht traditionell als Redoxregulatoren in Bakterien betrachtet wurde, gibt es Berichte, dass Mercaptane mit niedrigem Molekulargewicht die Pathogenese von Bakterien auf direktere Weise verändern können. Das wichtigste niedermolekulare Mercaptan in gramnegativen Bakterien ist Glutathion.
Glutathion ist das wichtigste Redoxsystem zur Aufrechterhaltung des Stoffwechsels und der Homöostase in vielen Bakterien. Es mag nicht überraschen, dass es eine Rolle bei der bakteriellen Pathogenität spielt, indem es optimales Wachstum und Überleben von Bakterien aufrechterhält. Weniger offensichtlich ist, wie einige Bakterien Glutathion als reduzierten Teil von Transkriptionsfaktoren oder als allosterischen Regulator verwenden, um den toxischen Weg direkt hochzuregulieren. Einige Bakterien können auch verwendet werden, um viele posttranslationale Reaktionen durch Glutathion-Synthese von bakteriellen Virulenzfaktoren zu kontrollieren. Darüber hinaus reguliert Glutathion das Immunsystem auf vielfältige und komplexe Weise und beeinflusst dadurch den Ausgang einer Infektion. GSH kann redoxsensitive Transkriptionsfaktoren in Bakterien und Wirtszellen modifizieren und dadurch Transkriptionsänderungen beeinflussen. Viele dieser Veränderungen können auf die Glutathionwirkung von Enzymen und Transkriptionsfaktoren sowie auf Veränderungen im Energiestoffwechsel zurückzuführen sein, deren Erforschung gerade erst begonnen hat. Diese komplexen Veränderungen werden das Fortschreiten der Infektion in Säugerwirten beeinflussen. Das Forschungsgebiet, wie Glutathion die Immunantwort auf Infektionen reguliert, befindet sich noch im Forschungsstadium. Die Autoren sagen voraus, dass mit weiterer Forschung weitere Beispiele gefunden werden, die zeigen, wie verschiedene bakterielle Krankheitserreger Glutathion verwenden, um ihre Toxizität zu regulieren, und wie der Wirt Glutathion verwendet, um seine Reaktion auf diese bakteriellen Invasionen zu regulieren. Das Forschungsgebiet, wie Glutathion die Immunantwort auf Infektionen reguliert, befindet sich noch im Forschungsstadium. Die Autoren sagen voraus, dass mit weiterer Forschung weitere Beispiele gefunden werden, die zeigen, wie verschiedene bakterielle Krankheitserreger Glutathion verwenden, um ihre Toxizität zu regulieren, und wie der Wirt Glutathion verwendet, um seine Reaktion auf diese bakteriellen Invasionen zu regulieren. Das Forschungsgebiet, wie Glutathion die Immunantwort auf Infektionen reguliert, befindet sich noch im Forschungsstadium. Die Autoren sagen voraus, dass mit weiterer Forschung weitere Beispiele gefunden werden, die zeigen, wie verschiedene bakterielle Krankheitserreger Glutathion verwenden, um ihre Toxizität zu regulieren, und wie der Wirt Glutathion verwendet, um seine Reaktion auf diese bakteriellen Invasionen zu regulieren.