Синтетические пептоиды: новый класс антибиотиков

Проблема устойчивости патогенных бактерий человека к антибиотикам приобрела в последнее время широкие масштабы. В связи с этим возникла необходимость разработки новых классов антибиотиков. Синтетические молекулы – пептоиды – могут стать принципиально новым классом антибиотиков.

Естественные пептиды

С древнейших времен естественными средствами борьбы против инфекций практически во всех организмах, начиная с растений и заканчивая человеком, являются особые белки. В организме человека такие белки присутствуют на слизистых оболочках желудочно-кишечного тракта, а также выделяются со слезами и потом. Противомикробные пептиды (antimicrobial peptides, AMPs) обладают широким спектром действия и способны приводить к образованию в клеточных стенках бактерий нерегулируемых пор, нарушающих устойчивое неравновесие между внутренней средой бактериальной клетки и внешней средой, приводя к гибели бактерии.

Бактерия может обезвреживать синтетические антибиотики путем их связывания, инактивации и экскреции из клетки. А устойчивость бактерий к естественным противомикробным пептидам организма формируется редко. Возможно, это связано с высокой специфичностью искусственных антибиотиков.

Ученые попытались использовать такие пептиды в качестве антибиотиков. Лечение диабетических язв ступней одним типом противомикробных пептидов в ряде экспериментов оказалось успешным. Однако широкое применение этих белков в терапевтической практике ограничено из-за их быстрой деградации в желудке. Поэтому лекарства на основе естественных пептидов лучше применять в виде инъекций, нежели перорально. Кроме этого, такие белки быстро разрушаются в кровяном русле, поэтому их необходимо вводить в больших концентрациях, что может вызывать аллергические реакции.

Потенциал пептоидов

Пептоиды представляют собой синтетические молекулы – олигомеры, сходные по структуре с противомикробными пептидами организма. Эти молекулы гораздо в меньшей степени подвержены деградации в желудке и кровяном русле, чем естественные пептиды, что позволит им дольше функционировать. Немаловажен и факт низкой себестоимости их производства по сравнению с естественными пептидами.

Исследователи из Стэндфордского университета под руководством профессора биоинжинерии Аннелизы Бэррон (Annelise Barron) продемонстрировали антимикробный эффект пептоидов на шести штаммах патогенных бактерий.

Пептоиды работают как естественные пептиды, взаимодействуя с мембранами бактериальных клеток, и проявляют свойства антибиотиков широкого спектра действия.

Для выявления токсического действия пептоидов на клетки млекопитающих, ученые инкубировали эти молекулы с эритроцитами человека, альвеоцитами легких и эпителиальными клетками млекопитающих. В эффективных концентрациях пептоиды не повреждали исследуемые клетки.

В настоящее время ученые исследуют действие пептоидов в моделях бактериальных инфекций на животных.

По мнению профессора Бэррон, пептоиды обладают огромным клиническим потенциалом.

Статья Nathaniel P. Chongsiriwatana «Peptoids that mimic the structure, function, and mechanism of helical antimicrobial peptides» опубликована on-line 19 февраля 2008 в журнале PNAS .

По материалам:
Cbio.ru

Иллюстрация к статье: Яндекс.Картинки
Самые свежие новости медицины в нашей группе на Одноклассниках

Читайте также

Оставить комментарий

Вы можете использовать HTML тэги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>