Лечение инфекций при муковисцидозе затруднено из за развития множественной лекарственной устойчивости возбудителей, многие из которых вырабатывают защитные биопленки. Поэтому актуальной проблемой является разработка новых антимикробных агентов, которые смогут заменить или дополнить стандартную терапию.
Антимикробные пептиды* — естественные молекулы иммунной системы, играющие важную роль в защите организма животных и растений – в последние годы вызывают интерес как потенциально новые антимикробные агенты. Межуниверситетская группа итальянских исследователей изучала терапевтический потенциал антимикробных пептидов для борьбы с инфекциями при муковисцидозе.
Исследовали эффективность in vitro трех видов антимикробных пептидов, BMAP-27 и BMAP-28 — животного происхождения, и искусственно синтезированного пептида P19 (9 / B) против 15 штаммов Staphylococcus aureus, 25 штаммов Pseudomonas aeruginosa и 27 штаммов Stenotrophomonas maltophilia. Действие пептидов на бактерии сравнивали с действием тобрамицина – антибиотика, широко применяемого при муковисцидозе. Все исследования проводили в физико-химических условиях, имитирующих условия жизни бактерий в легких больных муковисцидозом.
Все три пептида показали мощное и быстрое бактерицидное действие на большинство штаммов Pseudomonas aeruginosa, Stenotrophomonas maltophilia и Staphylococcus aureus. Причем бактерицидный эффект пептидов был выражен достоверно сильнее, чем эффект тобрамицина. Кроме того, под влиянием и пептидов и тобрамицина бактерии меньше синтезировали защитные биопленки, уменьшение биопленок было более выраженно при воздействии тобрамицина.
Интересно, что исследователи сравнили влияние тобрамицина и пептидов на исследуемые штаммы бактерий в МВ-подобных физико-химических условиях (кислая среда, пониженная концентрация кислорода, повышенная вязкость) и в стандартных условиях. Обнаружено, что в МВ-подобных условиях тобрамицин действует на бактерии значительно менее эффективно, чем в стандартных условиях. В то время как антибактериальные пептиды были эффективны и в МВ-подобной среде и в стандартной.
Таким образом, три исследуемых пептида показали выраженный бактерицидный эффект против распространенных при муковисцидозе бактерий. Антимикробные пептиды уничтожали бактерии более эффективно, чем тобрамицин. И тобрамицин и пептиды уменьшали образование бактериями защитных биопленок, эффект тобрамицина был более выражен. Необходимы дальнейшие лабораторные и клинические испытания антибактериальных пептидов, применение в перспективе могут помочь эффективно бороться с устойчивыми к антибиотикам инфекциям.
*Антимикробные пептиды — это относительно короткие молекулы (в среднем порядка 30–40 аминокислот), способные убивать клетки микроорганизмов. Антимикробные пептиды служат первичной мерой защиты от патогенов и задействованы в системе врожденного иммунитета. На сегодняшний день охарактеризовано более 800 таких пептидов. Они включают в себя молекулы из многих тканей и типов клеток беспозвоночных, позвоночных, растений и грибов. Также ряд пептидов производится собственно микроогранизмами. Например, Lactococcus casea, молочнокислые бактерии — популярная добавка ко всяким «иммунизирующим» йогуртам, — продуцируют высокоактивный пептид низин. Выделяют два основных типа воздействия антимикробных пептидов на клетки: ингибирование метаболитических процессов или нарушение целостности клеточной мембраны. На рисунке показано взаимодействие антибактериального пептида с бактериальной мембраной (модель).
Источник: Potential novel therapeutic strategies in cystic fibrosis: antimicrobial and anti-biofilm activity of natural and designed α-helical peptides against Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, and Stenotrophomonas maltophilia. Arianna Pompilio, Valentina Crocetta, Marco Scocchi, et al.
