Preview

Медицинская иммунология

Расширенный поиск

ДЕЙСТВИЕ ПРОЛИН-БОГАТЫХ ПЕПТИДОВ ВРОЖДЕННОГО ИММУНИТЕТА НА АНТИБИОТИКОУСТОЙЧИВЫЕ ШТАММЫ БАКТЕРИЙ

https://doi.org/10.15789/1563-0625-2018-1-107-114

Полный текст:

Аннотация

Резистентность патогенных микроорганизмов к применяемым в медицине антибиотикам в последние годы стремительно растет, повышается смертность от внутрибольничных инфекций. Поэтому поиск новых лекарственных средств для борьбы с антибиотикоустойчивыми бактериями является одной из первоочередных задач биомедицины. Есть все основания считать, что природные соединения, содержащиеся в защитных клетках человека и животных, могут послужить прототипами принципиально новых антибиотических препаратов. К таким соединениям относятся антимикробные пептиды врожденного иммунитета, в частности группа пролин-богатых пептидов. Целью данной работы явилось исследование антимикробной активности пролин-богатых пептидов семейства бактенецинов в отношении ряда клинических изолятов антибиотикоустойчивых грамотрицательных бактерий. Объектами исследования послужили бактенецины, обнаруженные ранее в лейкоцитах домашней козы Capra hircus: ChBac3.4, ChBac5, miniChBac7.5Nα, miniChBac7.5Nβ. Установлено, что химически синтезированные нами аналоги этих пептидов проявляют выраженную антимикробную активность в отношении Escherichia coli и Acinetobacter baumannii (минимальные ингибирующие концентрации (МИК), определенные методом серийных разведений в жидкой питательной среде, находились в пределах 1-4 мкМ) и в несколько меньшей степени в отношении Pseudomonas aeruginosa и Klebsiella pneumoniae (МИК – 2-16 мкМ) in vitro. Показано, что антибактериальная активность пептидов может повышаться при их совместном использовании с антибиотиками, применяемыми в медицине. Выявлен синергический эффект при действии бактенецина mini-ChBac7.5Nα в комбинации с амикацином на E. coli (минимальный индекс фракционной ингибирующей концентрации (иФИК) – 0,375), A. baumannii (иФИК 0,5) и K. pneumoniae (иФИК – 0,325), а также с офлоксацином – на K. pneumoniae (иФИК – 0,5). Важной характеристикой исследуемых пептидов является отсутствие у этих соединений гемолитической активности в отношении эритроцитов человека при применении их в концентрациях, в несколько раз превышающих антимикробные. Полученные данные свидетельствуют о перспективности дальнейшего исследования рассматриваемых пролин-богатых пептидов и их структурных модификаций для разработки на основе этих соединений новых комбинированных лекарственных средств для борьбы с антибиотикоустойчивыми микроорганизмами: различных препаратов местного применения, компонентов изделий медицинского назначения, в частности венозных катетеров, стентов, а также раневых покрытий.

 

Об авторах

М. С. Жаркова
ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины», Санкт-Петербург
Россия
к.б.н., научный сотрудник


П. М. Копейкин
ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины», Санкт-Петербург
Россия
аспирант, младший научный сотрудник


Г. Е. Афиногенов
Санкт-Петербургский государственный университет
Россия
д.м.н., профессор, профессор кафедры челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии


Д. С. Орлов
ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины», Санкт-Петербург; Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург
Россия
к.м.н., доцент, заведующий лабораторией ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины»; доцент кафедры биохимии, Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия


А. Ю. Артамонов
ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины», Санкт-Петербург
Россия
к.б.н., научный сотрудник


К. Э. Сафиуллина
ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины», Санкт-Петербург
Россия
студент-бакалавр, Санкт- Петербургский политехнический университет Петра Великого, выполняющий работу в ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины»


М. С. Сухарева
ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины», Санкт-Петербург
Россия
студент-бакалавр, Санкт- Петербургский политехнический университет Петра Великого, выполняющий работу в ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины»


Е. В. Цветкова
ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины», Санкт-Петербург; Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург
Россия
к.б.н., старший научный сотрудник ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины»; доцент кафедры биохимии, Санкт-Петербургский государственный университет


Б. Л. Мильман
ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины», Санкт-Петербург
Россия
д.х.н., заведующий лабораторией


А. Г. Афиногенова
Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург; ФБУН «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Пастера», Санкт-Петербург
Россия
д.б.н., руководитель испытательного лабораторного центра ФБУН «Санкт- Петербургский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Пастера»; профессор кафедры челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии, Санкт-Петербургский государственный университет


О. В. Шамова
ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины», Санкт-Петербург; Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург
Россия
д.б.н., доцент, заведующий отделом ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины»; профессор кафедры биохимии, Санкт-Петербургский государственный университет


Список литературы

1. Жаркова М.С., Орлов Д.С., Коряков В.Н., Шамова О.В. Антимикробные пептиды млекопитающих: классификация, биологическая роль, перспективы практического применения // Вестник СПбГУ. Сер. 3, 2014. Вып. 1. C. 98-114. [Zharkova M.S., Orlov D.S., Kokryakov V.N., Shamova O.V. Mammalian antimicrobial peptides: classification, biological role, perspectives of practical use. Vestnik SPbGU. = Bulletin of St. Petersburg State University. Biology, 2014, Iss. 1, pp. 98-114. (In Russ.)]

2. Кудряшов Б.А., Ляпина Л.А., Мазинг Ю.А. Кокряков В.Н., Кондашевская М.В., Шамова О.В. Действие дефенсина на процесс заживления асептической кожной раны и на проницаемость кровеносных сосудов // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 1990. Т. 59, № 4. С. 391-393. [Kudriashov B.A., Kondashevskaia M.V., Liapina L.A., Kokriakov V.N., Mazing Yu.A., Shamova O.V. Effect of defensin on the process of healing of aseptic skin wound and on the permeability of blood vessels. Byulleten eksperimentalnoy biologii i meditsiny = Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 1990, Vol. 59, Iss. 4, pp. 391-393. (In Russ.)]

3. Черныш С.И., Гордя Н.А. Антимикробное вещество // Патент РФ 2447896. Заявка: 2010146289/15,

4. 11.2010. Опубликовано: 20.04.2012. Бюл. № 11. 27 с. [Chernysh S.I., Gordya N.A. Antimicrobial substance. Patent of the Russian Federation 2447896. Application: 2010146289/15, 15.11.2010]. Published: 20.04.2012. Bulletin No. 11. 27 p.

5. Шамова О.В., Орлов Д.С., Жаркова М.С., Баландин С.В., Ямщикова Е.В., Кнаппе Д., Хоффманн Р., Кокряков В.Н., Овчинникова Т.В. Минибактенецины ChBac7.5N-альфа и ChBac7.5N-бета – антимикробные пептиды из лейкоцитов козы Capra hircus // Acta Naturae, 2016. Т. 8, № 3 (30). С. 108-118. [Shamova O.V., Orlov D.S., Zharkova M.S., Balandin S.V., Yamschikova E.V., Knappe D., Hoffmann R., Kokryakov V.N., Ovchinnikova T.V. Minibactenecins ChBac7.Nα and ChBac7.Nβ – antimicrobial peptides from leukocytes of the goat Capra hircus. Acta Naturae, 2016, Vol. 8, no. 3 (30), pp. 136-146.

6. Antibacterial peptide protocols. in: Methods in Molecular Biology, Vol. 78, 1997. Ed. Shafer W., Totowa, N.J.: Humana Press Inc., 1997. 259 p.

7. Benincasa M., Scocchi M., Podda E., Skerlavaj B., Dolzani L., Gennaro R. Antimicrobial activity of Bac7 fragments against drug-resistant clinical isolates. Peptides, 2004, Vol. 25, Iss. 12, pp. 2055-2061.

8. Chan Y., Gallo R. PR-39, a syndecan-inducing antimicrobial peptide, binds and affects p130(Cas). J. Biol. Chem., 1998, Vol. 273, pp. 28978-28985.

9. Kokryakov V.N., Harvig S.S.L., Panyutich E.A., Shevchenko A.A., Aleshina G.V., Shamova O.V., Korneva E.A., Lehrer R.I. Protegrins: leukocyte antimicrobial peptides that combine features of corticostatic defensins and tachyplesins. FEBS Letters, 1993, Vol. 327, Iss. 2, pp. 231-236.

10. Mansour S.C., Pena O.M., Hancock R.E. Host defense peptides: front-line immunomodulators. Trends Immunol., 2014, Vol. 35, Iss. 9, pp. 443-450.

11. Mardirossian M., Grzela R., Giglione C., Meinnel T., Gennaro R., Mergaert P., Scocchi M. The host antimicrobial peptide Bac7 1-35 binds to bacterial ribosomal proteins and inhibits protein synthesis. Chem. Biol., 2014, Vol. 21, Iss. 12, pp. 1639-1647.

12. Ostorhazi E., Holub M.C., Rozgonyi F., Harmos F., Cassone M., Wade J.D., Otvos L.Jr. Broad-spectrum antimicrobial efficacy of peptide A3-APO in mouse models of multidrug-resistant wound and lung infections cannot be explained by in vitro activity against the pathogens involved. Int. J. Antimicrob. Agents, 2011, Vol. 3, Iss. 5, pp. 480-484.

13. Otvos L. Jr. Antibacterial peptides isolated from insects. J. Pept. Sci., 2000, Vol. 6, Iss. 10, pp. 497-511.

14. Scocchi M., Tossi A., Gennaro R. Proline-rich antimicrobial peptides: converging to a non-lytic mechanism of action. Cell. Mol. Life Sci., 2011, Vol. 68, Iss.13, pp. 2317-2330.

15. Shamova O.V., Brogden K.A., Zhao C., Nguen T., Turner J., Kokryakov V.N., Lehrer R.I. Purification and properties of proline-rich antimicrobial peptides from sheep and goat leukocytes. Infection and Immunity, 1999, Vol. 67, no. 8, pp. 4106-4111.

16. Shamova O., Orlov D., Stegemann C., Czihal P., Hoffmann R., Brogden K., Kolodkin N., Sakuta G., Tossi A., Sahl H.-G., Kokryakov V., Lehrer R.I. ChBac3.4: A novel proline-rich antimicrobial peptide from goat leukocytes. International Journal of Peptide Research and Therapeutics, 2009, Vol. 15, Iss. 1, pp. 31-35.


Для цитирования:


Жаркова М.С., Копейкин П.М., Афиногенов Г.Е., Орлов Д.С., Артамонов А.Ю., Сафиуллина К.Э., Сухарева М.С., Цветкова Е.В., Мильман Б.Л., Афиногенова А.Г., Шамова О.В. ДЕЙСТВИЕ ПРОЛИН-БОГАТЫХ ПЕПТИДОВ ВРОЖДЕННОГО ИММУНИТЕТА НА АНТИБИОТИКОУСТОЙЧИВЫЕ ШТАММЫ БАКТЕРИЙ. Медицинская иммунология. 2018;20(1):107-114. https://doi.org/10.15789/1563-0625-2018-1-107-114

For citation:


Zharkova M.S., Kopeykin P.M., Afinogenov G.E., Orlov D.S., Artamonov A.Y., Safiullina K.E., Sukhareva M.S., Tsvetkova E.V., Milman B.L., Afinogenova A.G., Shamova O.V. EFFECTS OF PROLINE-RICH PEPTIDES OF THE INNATE IMMUNE SYSTEM ON DRUG-RESISTANT BACTERIAL STRAINS. Medical Immunology (Russia). 2018;20(1):107-114. (In Russ.) https://doi.org/10.15789/1563-0625-2018-1-107-114

Просмотров: 248


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1563-0625 (Print)
ISSN 2313-741X (Online)