Изучение молекулярных параметров и антибактериальная активность пептидного препарата, полученного из лейкоцитов человека

Актуальность. Изучение выделяемых из тканей живых организмов новых антимикробных субстанций имеет особое значение для медицины и биофармацевтической промышленности. В этой связи лейкоцитарные пептиды могут рассматриваться в качестве альтернативы традиционным антибиотикам для преодоления проблемы бактериальной антибиотикорезистентности.

Цель исследования. Оценка молекулярной массы и биологической активности, полученных с помощью ультразвука лейкоцитарных пептидов. Методы исследования. Разделение лейкоцитарных пептидных комплексов на отдельные фракции методом обращённо-фазовой хроматографии и оценка их антибактериальной активности методами серийных разведений и диффузионным.

Результаты. Исследованиями выявлено, что пептидная фракция с молекулярной массой 440–570 Да обладает выраженной антибактериальной активностью.

Выводы. Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о высоком лечебном потенциале лейкоцитарного белково-пептидного комплекса, обладающего широким спектром антибактериальной активности. 

1. Будихина А.С., Пинегин Б.В. Дефензины — мультифункциональные катионные пептиды человека. Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2008; 2: 31.

2. Baltzer S.A., Brown M.H. Antimicrobial peptides — promising alternatives to conventional antibiotics. J Mol Microbiol Biotechnol. 2011; 20 (4): 228–235. doi: 10.1159/000331009.

3. Навашин С.М., Сазыкин Ю.О. Антибиотики: новые механизмы передачи резистентности. Антибиотики и химиотер. 1998; 6: 3–6.

4. Тапальский Д.В., Мозгова А.В., Козлова А.И. Эффективность комбинаций антибиотиков в отношении карбапенемрезистентных госпитальных изолятов Acinetobacter baumannii. Клиническая инфектология и паразитология. Спецвыпуск в Беларуси. 2014; 95–103.

5. Шагинян И.А., Дмитриенко О.А. Молекулярная эпидемиология инфекций, вызываемых метициллинустойчивыми стафилококками. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2003; 3: 99–109.

6. Alalwani S.M., Sierigk J., Herr Ch., Pinkenburg O., Gallo R., Vogelmeier C., Bals R. The antimicrobial peptide LL-37 modulates the inflammatory and host defense response of human neutrophils. Eur J Immunol. 2010; 40 (4): 1118–1126. doi: 10.1002/eji.200939275.

7. Hoskin D.W., Ramamoorthy A. Studies on anticancer activities of antimicrobial peptides. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) — Biomembranes. 2008; 1778: 357–375.

8. Pulido D., Torrent M., Andreu D., Nogués M.V., Boix E. Two human host defense ribonucleases against mycobacteria, the eosinophil cationic protein (RNase 3) and RNase 7. Antimicrob Agents Chemother. 2013; 57: 3797–3805. doi: 10.1128/AAC.00428-13.

9. Chan D.I., Prenner E.J., Vogel H.J. Tryptophan- and arginine-rich antimicrobial peptides: structures and mechanisms of action. Biochim Biophys Acta. 2006; 1758 (9): 1184–1202. doi: 10.1016/j.bbamem.2006.04.006.

10. Lim H.S., Chun S.M., Soung M.G., Kim J., Kim S.J. Antimicrobial efficacy of granulysin-derived synthetic peptides in acne vulgaris. Int J Dermatol. 2015; 54 (7): 853–862. doi: 10.1111/ijd.12756.

11. Мусин Х.Г. Антимикробные пептиды — потенциальная замена традиционным антибиотикам. Инфекция и иммунитет. 2018; 3: 295–308.

12. Жаркова М.С., Орлов Д.С., Кокряков В.Н., Шамова О.В. Антимикробные пептиды млекопитающих: классификация, биологическая роль, перспективы практического применения. Вестник СПбГу. сер. 3. Вып. 1. 2014; 98–114.

13. Патент РФ на изобретение № 2076715./1991. Мац А.Н., Перепечкина Н.П., Воейкова Е.С., Райхер Л.И. и др. Способ получения препарата «Аффинолейкин» для противоинфекционной иммунотерапии.

14. Мац А. Н., Боков М.Н., Кузьмина М.Н. Концепция низкомолекулярных антигенспецифичных цитокинов и её новые практические приложения. Аллергология и иммунология. 2008; 4: 444–447.

15. Bennett W.F., Hong C.K., Wang Y., Tieleman D.P. Antimicrobial peptide simulations and the influence of force field on the free energy for pore formation in lipid bilayers. J Chem. Theory Comput. 2016; 12 (9): 4524–4533. doi: 10.1021/acs.jctc.6b00265.

16. Основы взаимодействия ультразвука с биологическими объектами. Под ред. С. Щукина. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005.

17. Акопян В.Б., Ершов Ю.А., Щукин С.И. Ультразвук в медицине, ветеринарии и биологии: учебное пособие для бакалавриата и магистратуры. Под ред. С. И. Щукина. М.: Юрайт, 2017; 223с.

18. Волкова Л.В., Гришина Т.А., Волков А.Г. Фракционный состав лейкоцитарного лизата и его биологические свойства. Современные проблемы науки и образования. 2019; 1. http://scienceeducation.ru/ru/article/view?id=28527

19. Ибрагимов А.Н., Бикмуллин А.Г., Сатаева Д.А. и др. Хроматографические методы очистки белков. Казань. 2013; 48.

20. Журлов О.С. Фракционирование антимикробных пептидов тромбоцитарного лизата (HPL). Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований 2016; 3: 247–250.

21. Патент РФ на изобретение № 2737730/ 2019 г. Волкова Л.В., Гришина Т.А., Волков А.Г. Способ фракционирования лейкоцитарных белков.

22. Кононова Л.И., Коробов В.П. Физиологические особенности устойчивого к ванкомицину штамма Staphylococcus epidermidis 33 GISK VANR. Микробиология. 2015; 84 (1): 58–67. doi: https://doi.org/10.1134/S0026261715010063.

23. Скала Л.З., Сидоренко С.В., Нехорошева А.Г., Лукин И.Н., Грудинина С.А. Практические аспекты современной клинической микробиологии. Тверь: ООО «Издательство «Триада». 2004; 312.

24. Guaní-Guerra E., Santos-Mendoza T., Lugo-Reyes S. O., Terán L. M. Antimicrobial peptides: general overview and clinical implications in human health and disease. Clin Immunol. 2010; 135: 1: 1–11. doi: 10.1016/j.clim.2009.12.004.

25. Nguyen L. T., Haney E, Silva O. N., Mulder K. C. L., Barbosa A. E. A. Exploring the pharmacological potential of promiscuous host-defense peptides: from natural screenings to biotechnological applications. Front Microbiol. 2011; 2: 232. URL: http://www.frontiersin.org/Journal/10.3389/fmicb.2011.00232/full

26. Held-Kuznetsov V., Rotem S., Assaraf Y. G., Mor A. Host-defense peptide mimicry for novel antitumor agents. FASEB J. 2009; 23: 12: 4299–4307.