Schistosoma mansoni (Sm) parazitinin hayatta kalabilmesi için konak kanından besin alması gerekmektedir. Tüm canlılar gibi, riboflavin (vitamin B2) açısından da oto-trofik olmayan bu parazit, riboflavini dışarıdan almak zorundadır. Riboflavin, birçok flavoenzimin işlevini destekleyen flavin mononükleotid (FMN) ve flavin adenin dinükleotid (FAD) koenzimlerinin önemli bir bileşenidir.
Schistosomiasis, Schistosoma cinsi trematodlar tarafından neden olunan bir paraziter hastalıktır. Bu parazitler, hayatta kalmak için gerekli besinleri konak kanından alırlar. Tüm hayvanlar gibi, schistosomalar da riboflavini dışarıdan almak zorundadır. Riboflavin, flavin mononükleotid (FMN) ve flavin adenin dinükleotid (FAD) koenzimlerinin önemli bir bileşenidir ve bu koenzimler, birçok flavoenzimin temel işlevlerini destekler.
Yöntemler ve Bulgular
Çalışmada, riboflavin ve metabolitlerinin Schistosoma mansoni (Sm) üzerindeki biyokimyası, metabolomik, enzim kinetiği ve in silico moleküler analiz kombinasyonu kullanılarak incelendi. Bulgulara göre, schistosomalar fare plazmasında inkübe edildiğinde, FAD seviyeleri zamanla azalırken FMN seviyeleri artış göstermektedir. Canlı schistosomalar, eksojen FAD’yi FMN’ye dönüştürebilmekte ve bu yetenek, yüzey nükleotid pirofosfataz/fosfodiesteraz ekt enzimi SmNPP5’in RNAi ile baskılanması durumunda önemli ölçüde engellenmektedir.
Rekombinant SmNPP5, FAD’yi 178 ± 5.9 µM Km ve 324,734 ± 36,347 M– 1.S– 1 Kcat/Km ile parçalıyor. FAD bağımlı enzim IL-4I1, fenilalanini oksidatif deaminasyonla fenilpiruvat ve H2O2 üretmekte. Schistosomalar H2O2 ile zarar gördüğünden, SmNPP5’in IL-4I1’in in vitro olarak engelleyip engelleyemeyeceği araştırılmıştır. Ancak, IL-4I1 üzerindeki kovalent bağlı FAD’nin SmNPP5 tarafından erişilemez olduğu bulunmuştur.
Schistosoma’nın FMN’yi Parçalama Yeteneği
Çalışmada ayrıca, canlı schistosomaların eksojen FMN’yi riboflavine dönüştürebildiği ve bu yeteneğin, ikinci bir yüzey ekt enzimi (alkalin fosfataz, SmAP)’ın RNAi ile baskılanması durumunda önemli ölçüde engellendiği gösterilmiştir. Rekombinant SmAP, FMN’yi 3.82 ± 0.58 mM Km ve 1393 ± 347 M– 1.S– 1 Kcat/Km ile parçalar.
Uygulanabilir Çıkarımlar
• Schistosoma’nın riboflavin ihtiyacını karşılamak için FAD ve FMN’yi parçalayan enzimler, parazitin hayatta kalması için kritik öneme sahiptir.
• SmNPP5 ve SmAP enzimlerinin baskılanması, parazitin riboflavin alımını engelleyerek potansiyel tedavi stratejileri geliştirilmesine olanak sağlayabilir.
• Riboflavin metabolizmasında rol oynayan diğer enzimlerin tanımlanması, schistosomiasis tedavisinde yeni hedefler sunabilir.
Sonuç olarak, schistosomaların riboflavin ihtiyacını dış kaynaklardan sağlaması, bu parazitin biyokimyasal adaptasyonlarına ışık tutmaktadır. Elde edilen bulgular, schistosomiasis tedavisinde yeni hedeflerin belirlenmesine katkı sağlayabilir.
Orijinal Makale: BMC Infect Dis. 2024 Jun 26;24(1):636. doi: 10.1186/s12879-024-09538-z.
