Влияние новых антимикробных пептидов медицинской пиявки Hirudo medicinalis на функциональную активность белков гранул нейтрофилов

Abstract

Обоснование. Серьезной проблемой здравоохранения является резистентность к традиционным антибиотикам микроорганизмов, вызывающих опасные для здоровья человека инфекции. В связи с этим разработка новых эффективных антимикробных препаратов и терапевтических подходов представляется актуальной задачей. Антимикробные пептиды считают перспективной альтернативой традиционным антибиотикам в борьбе с резистентными микроорганизмами. Цель — изучение влияния новых синтетических антимикробных пептидов медицинской пиявки Hirudo medicinalis на функциональную активность гранулярных белков нейтрофилов — основных эффекторных клеток иммунитета, в том числе в условиях развития окислительного/галогенирующего стресса. Материалы и методы. Пероксидазную активность миелопероксидазы оценивали по скорости окисления o-дианизидина. Амидолитическую активность нейтрофильной эластазы определяли флуоресцентным методом с использованием специфического субстрата MeOSuc-AAPV-AMC. Железосвязывающую активность лактоферрина оценивали спектрофотометрическим методом по изменению поглощения раствора при добавлении соли Fe3+. Активность лизоцима определяли по скорости лизиса бактериальных клеток M. lysodeikticus. Результаты. Нативные антимикробные пептиды 536_1 и 19347_2 ингибировали, а антимикробный пептид 12530 — усиливал пероксидазную активность миелопероксидазы, данная тенденция сохранялась и после модификации указанных пептидов хлорноватистой кислотой (HOCl). В отличие от нативного галогенированный антимикробный пептид 3967_1 усиливал ферментативную активность миелопероксидазы. В присутствии антимикробного пептида 3967_1 амидолитическая активность нейтрофильной эластазы незначительно увеличивалась, в то время как антимикробный пептид 19347_2 ингибировал активность фермента. После модификации HOCl данные соединения сохраняли свою способность регулировать активность нейтрофильной эластазы. Синергетические эффекты (~20 %) против грамположительных бактерий M. lysodeikticus выявлены для комбинации лизоцима с антимикробными пептидами 12530 и 3967_1. Ингибирование антимикробной активности лизоцима наблюдалось в присутствии антимикробных пептидов 19347_2 и 536_1, но выраженность данного эффекта снижалась после их модификации под действием HOCl. После модификации HOCl антимикробный пептид 3967_1 усиливал, в то время как 12530, наоборот, приобретал способность ингибировать муколитическую активность лизоцима. Заключение. Использование препаратов на основе исследуемых антимикробных пептидов медицинской пиявки будет оказывать благоприятное влияние на борьбу организма с возбудителями инфекций не только за счет антимикробного действия самих антимикробных пептидов, но и за счет модуляции данными соединениями биологической активности собственных эндогенных антимикробных белков и пептидов: усиления — в случае необходимости элиминации патогена и ингибирования — для защиты от повреждения собственных тканей организма. Ключевые слова: антимикробные пептиды; медицинская пиявка; миелопероксидаза; лизоцим; эластаза; лактоферрин; нейтрофилы; хлорноватистая кислота; галогенирующий стресс.