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; некоторые хемокины, цитокины, нейропептиды, нейрогормоны и фрагменты белков. Также ряд пептидов производится собственно микроогранизмами. Например, Lactococcuscasea, молочнокислые бактерии продуцируют высокоактивный пептиднизин.

Несмотря на огромное разнообразие, на основании структурной организации антимикробные пептиды можно разделить на несколько групп:

1. Линейные α-спиральные пептиды (напр.,магаинин,меллитин,цекропин);

2. пептиды,богатые определенной аминокислотой, например гистидиномилипролином;

3. пептиды, имеющие сложную пространственную организацию, содержащие дисульфидные мостики, тиоэфирные циклы и др. К ним относятся дефензины, протегрины и лантибиотики—высокоактивные бактериальные пептиды

Темнеменее, для большинства таких пептидов характерно несколько общих черт: высокий положительный заряд (+2÷+9), пространственное разделение гидрофобных и гидрофильных участков молекулы (амфифильность). Амфифильность является важной особенностью антимикробных пептидов, которая обеспечивает возможность одновременно выгодно взаимодействовать с гидрофобным ядром липидной мембраны и полярным окружением (например,с водой).

Механизмы действия

Выделяют два основных типа воздействия антимикробных пептидов на клетки: ингибированием метаболитических процессов или нарушение целостности клеточной мембраны. Большинство антимикробных пептидов вызывают гибель клетки по второму механизму. Лишь для некоторых пептидов показано действие по первому типу, срединих лантибиотики, которые селективно связываются с предшественником бактериальной стенки. Для того, чтобы достигнуть плазматической бактериальной мембраны, пептиды предварительно должны преодолеть несколько слоев клеточной стенки. В случае грамотрицательных бактерии она состоит из внешней липополисахаридной мембраны и пептидогликанового слоя.

Перспективы использования антимикробных пептидов в медицине

Несмотря на то, что для антимикробных пептидов характерно довольно высокие действующие концентрации (~10⁻⁷÷10⁻⁶моль,10⁻⁹моль у лантибиотиков) и низкая селективность, они обладают некоторыми преимуществами: способность быстро убивать клетки-мишени, широкий спектр действия, активность в отношении штаммов, резистентных к другим антибиотикам, а также относительная трудность в развитии устойчивости. Поскольку некоторые антимикробные пептиды обладают цитотоксическим эффектом (действуют на эукариотические клетки), наиболее эффективно они могут быть использованы при лечении заболеваний наружных покровов, слизистых—без введения в кровь пациента. На сегодняшний день такие пептиды активно используются для создания новых лекарственных препаратов.

Лактоферрин (Lf)

Lf представляет собой белок трансферринового семейства железосвязывающих белков с м.м 80 kDа.Впервые Lf был изолированиз грудного молока. Этот белок является важнойсоставляющей иммунной системы. Lf связывает железо и способен влиять на активность ферментов:ДНКазы, РНКазы, АТФазы, фосфатазы, и гидролизмальто-олигосахаридов. Кроме того, что Lf являетсяестественным антибактериальным, антигрибковым иантивирусным белком, обладает антиоксидантнымии иммуномодулирующими свойствами, поддерживает микробаланс в гастро-интестинальной системе.Lf секретируется нейтрофилами в норме и при воспалении. Концентрация Lf в плазме коррелирует с общим количеством нейтрофилов и уровнем оборотаэтих клеток. В связи с этим определение данного белка в жидкостях организма может быть использованов качестве показателя активации нейтрофилов.

Во время инфекции концентрация Lf в плазме,грудном молоке, моче может увеличиваться в 10-100раз.