По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 615.03 DOI:10.33920/med-13-2502-05

Синтетический пептидомиметик КАМП-1: новое инновационное оружие в борьбе с бактериями

Е.М. Любушкина Научно-исследовательский институт клинической и экспериментальной лимфологии — филиал ИЦиГ СО РАН, Новосибирск, Россия
Е.А. Бондарева Научно-исследовательский институт клинической и экспериментальной лимфологии — филиал ИЦиГ СО РАН, Новосибирск, Россия
М.С. Солдатова Научно-исследовательский институт клинической и экспериментальной лимфологии — филиал ИЦиГ СО РАН, Новосибирск, Россия
П. Г. Мадонов Научно-исследовательский институт клинической и экспериментальной лимфологии — филиал ИЦиГ СО РАН, Новосибирск, Россия

Поиск новых альтернативных молекул антибиотикам привел к природным антимикробным пептидам (ПАП), которые встречаются у всех живых организмах, таких как бактерии, грибы, растения и животные, они составляют их первую линию защиты врожденного иммунитета. Основным механизмом антимикробного действия пептида является разрушение клеточной мембраны. Это действие опосредовано гидрофобными аминокислотами и катионным зарядом, которые облегчают связывание пептида с клеточной мембраной микроорганизмов (состоящей из анионных липидов — фосфатидилглицерина и кардиолипина). После прикрепления к клеточной мембране пептид образуют поры, обеспечивающие отток анионов через мембрану, что приводит к деполяризации мембраны и, таким образом, убивает бактерии. Напротив, пептиды имеют низкое сродство к клеточной мембране млекопитающих, которая богата электрически нейтральными фосфолипидами (фосфатидилхолином и сфингомиелином). Для некоторых пептидов также описаны не мембранные механизмы антибактериального действия, в том числе проникновение в бактериальную клетку после связывания с рецепторами клеточной поверхности. Внутри клетки пептиды ингибируют критические функции клетки, такие как репликация ДНК, синтез и сворачивание белков, активность протеаз, деление клеток и клеточный метаболизм. Природные противомикробные пептиды могут обладать некоторыми нежелательными характеристиками, такими как нестабильность из-за деградации протеазами хозяина, гемолитическая активность, токсичность для человека. Создание синтетических пептидов из последовательностей аминокислот природного антимикробного пептида преследует две цели: 1) извлечь противомикробную активность; 2) исключить из этой конкретной последовательности пептида: токсичность и низкую устойчивость к протеолизу. В лаборатории СЦФБ синтезировали инновационный короткий катионный пептидомиметик КАМП-1, требующий дальнейшего изучения. Цель исследования: изучить противомикробную активность и токсические свойства пептидомиметика КАМП-1.

Литература:

1. Максимов, М. Л. Клиническая фармакология и рациональная фармакотерапия для практикующих врачей: учебник / М. Л. Максимов, Р. А. Бонцевич, И. С. Бурашникова [и др.]; под ред. проф. М. Л. Максимова. — Казань: ИД «МеДДоК», 2021.

1. Мaksimov, M. L. Klinicheskaia farmakologiia i ratsionalnaia farmakoterapiia dlia praktikuiushchikh vrachei [Clinical pharmacology and rational pharmacotherapy for practitioners]: manual / M. L. Maksimov, R. A. Bontsevich, I. S. Bu rashnikova [et al.]; ed. prof. M. L. Maksimov. — Kazan: Publishing House «MedDoc», 2021. — 948 p. ISBN 978-5-6045764-9-6 (In Russ.)

В составе КАМП-1 находятся аминокислоты, которые наделяют его амфифильным свойством: две гуанидиновые группы, которые всегда носят положительный заряд при физиологических значениях pH среды, с одной стороны, и наличия триптофана с тремя третбутильными («жирными») заместителями и концевой фенэтильной группы. За счет малых размеров молекулы — 0,8 кДа устойчив к протеолитическому расщеплению. Антимикробную активность исследовали при помощи метода серийных разведений КАМП-1 в жидкой питательной среде с использованием тест-культур сертифицированных штаммов бактерий и грибов, ход эксперимента шел согласно руководству по проведению доклинических исследований лекарственных средств под редакцией А.Н. Миронова. За минимальную ингибирующую концентрацию (МИК) считали ту минимальную дозу при которой наблюдалось полное подавление роста культуры бактерий. Для каждой исследуемой группы делали несколько повторов и рассчитывали средний показатель и стандартную ошибку, полученные данные обрабатывались с помощью компьютерной программы Biostatistics. Острую токсичность проводили на группе половозрелых мышей линии CD1, которых содержали в условиях SPF-вивария. SPF-статус подопытных позволял исключить влияния собственной микрофлоры на результаты острой токсичности, т. к. при массивном выделении эндотоксинов, из погибшей условно-патогенной микрофлоры животных, могло вызвать явление септического шока и гибель подопытных, что исказило бы результаты. Животным однократно в ретроорбитальный синус вводился пептидомиметик в дозах от 7,0 до 10,0 мг/кг, далее в 14 дней проводили ежедневный контроль внешнего вида и поведения, по истечению срока наблюдения выживших выводили из эксперимента с помощью газа CO и проводили макроскопическое исследование внутренних органов. Расчет летальных доз LD10, LD50, LD90 проводился методом пробит-анализа по В.Б. Прозоровскому при помощи программы StatPlus.

В табл. 1 приведены полученные данные, подтверждающие антимикробную и противогрибковую активность КАМП-1. Субстанция считается перспективной, согласно руководству по доклиническим исследованиям, если МИК меньше 100 мг/л (100 мкг/мл), в таблице нет значений, превышающих эту цифру. МИК КАМП-1 у грамположительных штаммом: S.aureus, B.cereus, Сorynebacterium hoffmani К22 и у грамотрицательных штаммов: E. coli меньше допустимого предела более чем в 14 раза, а для P. aerugenosa, C. albicans NCTC 885–653, C. tropicalis PY23, C. krusei PY22, примерно в 2 раза. Следовательно, КАМП-1 является перспективной фармацевтическая субстанцией антибактериального и противогрибкового действия.

Для Цитирования:
Е.М. Любушкина, Е.А. Бондарева, М.С. Солдатова, П. Г. Мадонов, Синтетический пептидомиметик КАМП-1: новое инновационное оружие в борьбе с бактериями. Фармацевтическое дело и технология лекарств. 2025;2.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: