Ученые из Пенсильвании разработали молекулы, убивающие бактерии, из яда осы

ФИЛАДЕЛЬФИЯ. Группа ученых из Медицинской школы Перельмана Пенсильванского университета разработала новые мощные противомикробные молекулы из токсичных белков, содержащихся в яде ос. Команда надеется разработать из этих молекул новые препараты, убивающие бактерии, что является важным достижением, учитывая рост числа устойчивых к антибиотикам бактерий, которые могут вызывать такие заболевания, как сепсис и туберкулез.

В исследовании, опубликованном сегодня в The Proceedings of the National Academy of Sciences , исследователи изменили высокотоксичный небольшой белок распространенного вида азиатских ос, Vespula lewisii , корейской осы с желтой курткой. Изменения увеличили способность молекулы убивать бактериальные клетки, в то же время значительно снизив ее способность наносить вред человеческим клеткам. На животных моделях ученые показали, что это семейство новых противомикробных молекул, созданных с этими изменениями, может защитить мышей от смертельных бактериальных инфекций.

Существует острая необходимость в новых лекарствах для лечения бактериальных инфекций, поскольку многие виды циркулирующих бактерий выработали устойчивость к старым лекарствам. Центры США по контролю и профилактике заболеваний подсчитали, что каждый год почти три миллиона американцев заражаются устойчивыми к антибиотикам микробами, и более 35000 умирают от них. В глобальном масштабе проблема еще хуже: считается, что в 2017 году на сепсис, воспалительный синдром, часто приводящий к летальному исходу, вызванный обширной бактериальной инфекцией, приходилась примерно одна из пяти смертей во всем мире.

Fuente
Сезар де ла Фуэнте, доктор философии
«Срочно необходимы новые антибиотики для лечения постоянно растущего числа лекарственно-устойчивых инфекций, а яды являются неиспользованным источником новых потенциальных лекарств. Мы думаем, что полученные из яда молекулы, подобные тем, которые мы разработали в этом исследовании, станут ценным источником новых антибиотиков », – сказал старший автор исследования Сезар де ла Фуэнте, доктор философии , доцент президента кафедры психиатрии, микробиологии и биоинженерии. в Пенсильвании.

Де ла Фуэнте и его команда начали с небольшого протеина, или «пептида», под названием мастопаран-L, ключевого ингредиента яда осы Vespula lewisii . Яд, содержащий мастопаран-L, обычно не опасен для человека в небольших дозах, доставленных укусами ос, но он довольно токсичен. Он разрушает эритроциты и вызывает тип аллергической / воспалительной реакции, которая у восприимчивых людей может привести к фатальному синдрому, называемому анафилаксией, при котором артериальное давление падает и дыхание становится затрудненным или невозможным.

Мастопаран-L (маст-L) также известен своей умеренной токсичностью для видов бактерий, что делает его потенциальной отправной точкой для разработки новых антибиотиков. Но до сих пор неизвестно, как усилить его антибактериальные свойства и как сделать его безопасным для людей.

Команда провела поиск в базе данных сотен известных антимикробных пептидов и обнаружила небольшую область, так называемый пентапептидный мотив, который был связан с сильной активностью против бактерий. Затем исследователи использовали этот мотив, чтобы заменить участок на одном конце mast-L, который считается основным источником токсичности для человеческих клеток.

В ключевой серии экспериментов исследователи лечили мышей маст-MO через несколько часов после заражения их смертельными, вызывающими сепсис штаммами бактерий E. coli или Staphylococcus aureus . В каждом тесте антимикробный пептид сохранял жизнь 80% обработанных мышей. Напротив, мыши, получавшие mast-L, с меньшей вероятностью выживали и проявляли серьезные токсические побочные эффекты при лечении более высокими дозами – дозами, при которых mast-MO не вызывал явной токсичности.

Эффективность mast-MO в этих тестах также оказалась сопоставимой с существующими антибиотиками, такими как гентамицин и имипенем, для которых необходимы альтернативы из-за распространения устойчивых бактериальных штаммов.

Де ла Фуэнте и его коллеги обнаружили в исследовании доказательства того, что тучный МО убивает бактериальные клетки, делая их внешние мембраны более пористыми, что также может улучшить способность совместно вводимых антибиотиков проникать в клетки, и вызывая антимикробные лейкоциты. В то же время mast-MO, по-видимому, подавляет вредную иммунную сверхреакцию, которая может привести к тяжелым заболеваниям при некоторых бактериальных инфекциях.

услуги нутрициологаАвтор сайта и статей: Богомолова Татьяна, нутрициолог-психолог, консультант по питанию и коррекции веса. Подробнее обо мне

Я в соц. сетях: Instagram.

Рейтинг
Еще статьи нутрициолога:
Adblock
detector