Лейкоцитарный пептидный комплекс с антибактериальным и противовоспалительным эффектом

Цель — изучение ингибирующей и бактерицидной активностей в отношении бактерий разных систематических групп в условиях in vitro, а также противовоспалительной активности лейкоцитарного пептидного комплекса в модельном эксперименте каррагенинового отёка.

Материал и методы. Лейкоцитарный белково-пептидный комплекс получали ультразвуковым воздействием на лейкоциты крови здоровых доноров с последующим фракционированием посредством высокоэффективной жидкостной хроматографии. Антибактериальную активность выделенной фракции определяли методом двукратных разведений. Противовоспалительную активность исследовали на модели острого каррагенинового отёка, вызванного субплантарным введением в заднюю лапу белых нелинейных крыс раствора каррагенина.

Результаты. Показана выраженная антибактериальная активность лейкоцитарного пептидного комплекса, состоящего из пептидов с молекулярной массой менее 6,5 кДа в отношении представителей бактерий Escherichia coli, Mycolicibacterium smegmatis и Staphylococcus aureus. Минимальные подавляющие концентрации комплекса составляли 0.5, 0.25 и 0.125 мг/мл соответственно. Внутрибрюшинное введение лейкоцитарного белково-пептидного комплекса по сравнению с препаратом сравнения (нимесулид) обеспечивает статистически значимое торможение воспалительной реакции, достигающее 62,3%. Эффективность противовоспалительного действия лейкоцитарного белково-пептидного комплекса превышала таковую нимесулида более чем на 13%.

Выводы. Показана возможность создания противовоспалительного препарата с выраженной антибактериальной активностью на основе пептидного комплекса, выделенного из лейкоцитов крови человека при помощи простого, быстрого и эффективного метода ультразвукового воздействия.

1. Bindu S., Mazumder S., Bandyopadhyay U. Non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) and organ damage: A current perspective. Biochem Pharmacol. 2020; 180: 114147. doi: 10.1016/j.bcp.2020.114147.

2. Luo Y., Song Y. Mechanism of antimicrobial peptides: antimicrobial, anti-inflammatory and antibiofilm activities. Int J Mol Sci. 2021; 22 (21): 11401. doi: 10.3390/ijms222111401.

3. Волкова Л. В., Гришина Т. А., Волков А. Г. Метод фракционирования лейкоцитарных белков. Пат. РФ № 2737730; опубликовано 02.12.2020.

4. Волков А. Г., Кононова Л. И., Коробов В. П., Волкова Л. В. Изучение молекулярных параметров и антибактериальная активность пептидного препарата, полученного из лейкоцитов человека. Антибиотики и химиотер. 2023; 68 (9–10): 20–24. doi: https://doi.org/10.37489/0235-2990-2023-68-9-10-20-24.

5. Гришина Т. А., Волков А. Г., Волкова Л. В. Цитотоксичность и токсикологическая характеристика нового лейкоцитарного полипептида. Вопр биол мед фарм хим. 2020; 23 (5): 54–58. doi: https://doi.org/10.29296/25877313-2020-05-08.

6. Волкова Л. В. Острая и хроническая токсичность антибактериального пептидного комплекса. Биофарм ж. 2022; 14 (1): 51–54. doi: https://doi.org/10.30906/2073-8099-2022-14-1-51-54.

7. European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST) (2020) Version 8. http://www.eucast.org/

8. Тринус Ф. П., Клебанов Б. М., Кондратюк В. И. Методические рекомендации по экспериментальному (доклиническому) исследованию нестероидных противовоспалительных фармакологических веществ. М.: Минздрав СССР. 1983; 16.

9. Чернов А. Н., Орлов Д. С., Шамова О. В. Пептиды врождённого иммунитета как потенциальные противоопухолевые агенты: плюсы и минусы. Мед иммунол. 2021; 23 (6): 1285–1306. doi: https://doi.org/10.15789/1563-0625-POT-2303.

10. Шамова О. В., Орлов Д.С, Жаркова М. С., Баландин С. В., Ямщикова Е. В., Кнаппе Д., Хоффманн Р., Кокряков В. Н., Овчинникова Т. В. Мини-бактенецины ChBac7.5Nα ChBac7.5Nβ — антимикробные пептиды из лейкоцитов козы Capra hircus. Acta Naturale. 2016; 8 (30): 147–157. doi: https://doi.org/10.32607/20758251-2016-8-3-136-146.

11. Будихина А. С. Пинегин Б. В. Дефензины — мультифункциональные катионные пептиды человека. Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2008; 2: 31–40.

12. Определитель бактерий Берджи. В 2-х томах. Под ред. Дж. Хоулта, Н. Крига, П. Снита, Дж. Стейли, С. Уилльямся. М.: Мир, 1997; 800.

13. Коробов В. П., Шагдарова Б. Ц., Варламов В. П., Есаев Л. Л., Полюдова Т. В. Ингибирующее действие низкомолекулярного хитозана на рост бактерий с различными тинкториальными свойствами. Микробиология. 2023; 92 (2): 197–203. doi: https://doi.org/10.31857/S0026365622600754.

14. Цветкова Е. В., Алешина Г. М., Шамова О. В., Леонова Л. Е., Лерер Р. И., Кокряков В. Н. α-Дефенсины из лейкоцитов крови обезьяны Papio hamadryas. Биохимия. 2006;. 71 (8): 1083–1090.

15. Юхнев В. А., Шартукова М. А., Луговкина Н. В., Кокряков В. Н., Шамова О. В. Поиск новых антимикробных пептидов из семейства кателицидинов и дефенсинов в лейкоцитах лося (Alces alces). Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 3. Биология. 2014; 1: 115–131.

16. Selsted M. E., Harwig S. S., Ganz T., Schilling J. W., Lehrer R. I. Primary structures of three human neutrophil defensins. J Clin Invest. 1985. 76 (4): 1436–9. doi: 10.1172/JCI112121

17. Bensch K. W., Raida M., Magert H. J., Schulz-Knappe P., Forssmann W. G. hBD-1: a novel β-defensin from human plasma. FEBS Letters. 1995. 368: 331–335. doi: 10.1016/0014-5793(95)00687-5.

18. Lu S., Cao Y., Fan S. B., Chen Z. L., Fang R. Q., He S.M., Dong M. Q. Mapping disulfide bonds from sub-micrograms of purified proteins or micrograms of complex protein mixtures. Biophys Rep. 2018; 4 (2): 68–81. doi: 10.1007/s41048-018-0050-6.

19. Wu Z., Li X., Leeuw E., Ericksen B., Lu W. Why Is the Arg5-Glu13 Salt Bridge Conserved in Mammalian α-Defensins? J Biol Chem. 2005; 280 (52): 43039–43047. doi: 10.1074/jbc.M510562200

20. Sparks I. L., Derbyshire K. M., Jacobs W. R., Morita Y. S. Mycobacterium smegmatis: The vanguard of mycobacterial research. J Bacteriol. 2023; 205 (1): e0033722. doi: 10.1128/jb.00337-22.

21. Kang L., Han T., Cong H., Yu B., Shen Y. Recent research progress of biologically active peptides. Biofactors. 2022; 48 (3): 575–596. doi: 10.1002/biof.1822.

22. Panerai A. E. Lymphocytes as a source of hormones and peptides. J Endocrinol Invest. 1993; 16: 549–557. doi: 10.1007/BF03348904.