대사체학 분석을 통해 질편모충의 철분 고갈로 인한 가성낭종 형성과 관련된 변화가 밝혀졌습니다.

기생충 및 벡터 16권, 기사 번호: 226(2023) 이 기사 인용

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철분은 에너지 대사와 같은 세포 기능에 필수적인 요소입니다. 인간 비뇨생식기 병원균인 트리코모나스 바지날리스(Trichomonas vaginalis)는 충분한 철분 보충 없이도 환경에서 생존할 수 있습니다. 가성낭(낭종과 같은 구조)은 철분 결핍을 비롯한 바람직하지 않은 조건에 직면하면서 이 기생충이 환경적으로 허용되는 단계입니다. 우리는 이전에 철분 결핍이 더 활발한 해당작용을 유도하지만 수소소체 에너지 대사 효소의 급격한 하향 조절을 유도한다는 것을 입증했습니다. 그러므로 해당과정의 최종산물의 대사방향은 여전히 ​​논란의 여지가 있다.

현재 연구에서는 철분 고갈(ID) 조건에서 T. 바지날리스의 효소 사건에 대한 정확한 통찰력을 얻기 위해 LC\u2012MS 기반 대사체학 분석을 수행했습니다.

첫째, 우리는 글리코겐의 소화 가능성, 셀룰로오스 중합 및 라피노스 계열 올리고당(RFO)의 축적을 보여주었습니다. 둘째, 중쇄지방산(MCFA)인 카프르산이 증가한 반면, 검출된 대부분의 C18 지방산은 크게 감소했습니다. 셋째, 아미노산, 특히 알라닌, 글루타메이트, 세린이 대부분 감소하였다. 33개의 디펩타이드는 ID 세포에 상당한 축적을 보였으며 이는 아마도 아미노산의 감소와 관련이 있을 것입니다. 우리의 결과는 글리코겐이 탄소원으로 대사되고 구조 성분인 셀룰로오스가 동시에 합성된다는 것을 나타냅니다. C18 지방산의 감소는 가성낭종 형성을 위해 막성 구획에 통합될 가능성이 있음을 의미합니다. 디펩타이드의 증가와 함께 아미노산의 감소는 불완전한 단백질 분해를 의미합니다. 이러한 효소 반응(알라닌 탈수소효소, 글루타메이트 탈수소효소, 트레오닌 탈수소효소)은 암모니아 방출에 관여했을 가능성이 높습니다.

이러한 발견은 가성낭종 형성에 글리코겐 이용 가능성, 셀룰로오스 생합성, 지방산 통합뿐 아니라 철분 고갈 스트레스에 의해 유도되는 전구체 암모니아 생성이 없음을 강조했습니다.

트리코모나스 바지날리스는 가장 흔한 비바이러스성 성병인 트리코모나스증의 원인균입니다. 트리코모나스증의 높은 유병률은 무증상 감염이 많기 때문에 과소평가된 것으로 생각됩니다. 트리코모나스증의 증상은 경미한 염증부터 조기 진통 및 유산과 같은 심각한 결과까지 다양합니다[1, 2]. 이 감염은 일반적으로 자체적으로 제한됩니다. 필요한 경우 티니다졸과 메트로니다졸이 첫 번째 치료법으로 선택됩니다. 그러나 이들 약물에 대한 누적된 내성으로 인해 우리는 새로운 치료 전략을 개발해야 합니다[3].

T. 바지날리스는 남녀 모두 비뇨생식기에 서식하며, 이곳에서는 영양분과 필수 요소가 충분히 보충되지 않습니다. 철분은 거의 모든 생명체에서 중요한 생물학적 역할을 합니다. 이전 보고서에 따르면 트리코모나드 세포의 생존은 철분 결핍(ID) 환경에서 다양한 대사 전략에 의존합니다. 예를 들어, 보다 활동적인 해당작용은 수소포체의 에너지 생성 결함을 극복하는 것으로 믿어집니다[4, 5]. 해당과정의 최종 산물인 피루브산의 대사 방향이 이러한 조건에 의해 영향을 받는지는 여전히 논란의 여지가 있습니다. 철 부족 시 수소화좀의 하류 효소가 거의 없기 때문입니다[4]. 피루브산은 추가 ATP 및 지방산 생합성을 위해 아미노산, 젖산 및 아세틸-CoA로 전환될 수 있는 중심 대사산물입니다[6]. 이전 조사에서는 T. 바지날리스가 지방산을 새로 소화하거나 합성하는 완전한 메커니즘이 부족하다는 사실이 나타났습니다[7]. 결과적으로, 이 원생 생물의 지질 및 관련 대사 산물의 조절에는 덜 관심이 주어졌습니다.

낭종은 Entamoeba histolytica 및 Giardia enteris와 같은 많은 인간 병원성 원생동물의 감염 단계입니다. 낭종이 형성된 세포의 대사는 활성 영양체의 대사와 다릅니다. E. histolytica encystation 동안 글리코겐과 지질 ​​대사는 각각 낭종 벽 형성과 막 재배열을 위해 더욱 활성화됩니다 [8,9,10,11]. E. histolytica에서는 낭종 벽의 주요 성분이 키틴이 아닌 β-1,3-GalNac이지만 유사한 대사 현상이 G.lamblia에서도 나타납니다[12].