Международная группа исследователей при участии сотрудника Волгоградского государственного медицинского университета обнаружила в гемолимфе личинок мухи Chrysomya megacephala пептид, обладающий антибактериальной активностью против золотистого стафилококка, включая его метициллин-резистентные штаммы (MRSA). Результаты исследования опубликованы в Brazilian Journal of Microbiology. Устойчивость бактерий к антибиотикам – одна из главных угроз для медицины: по оценкам ВОЗ, если ничего не менять, к 2050 году она может уносить до 10 миллионов жизней в год. Наибольший риск для ослабленных пациентов представляет золотистый стафилококк, чьи устойчивые к метициллину формы (MRSA) нередко провоцируют вспышки смертельно опасных госпитальных инфекций. Проблема заставляет ученых постоянно искать новые вещества против таких бактерий, в том числе в самых неожиданных местах.
Личинки мух рода хризомия (Chrysomya megacephala) живут в местах, где бактерий бывает особенно много: гниющих отходах, экскрементах, а также на трупах животных, однако сами практически не подвержены бактериальным инфекциям. Это давно наводило ученых на мысль, что в их организме есть собственные защитные вещества. Международная группа исследователей, в которую вошел сотрудник Волгоградского государственного медицинского университета (ВолгГМУ), выделила из гемолимфы личинок пептид, подавляющий рост золотистого стафилококка, включая устойчивые к метициллину штаммы (MRSA).
Ученые разделили личинок на три группы: одну заразили метициллин-резистентным золотистым стафилококком (MRSA), вторую – кишечной палочкой. Третья послужила контролем, ее ученые не инвазировали патогенными бактериями. Оказалось, что самый мощный иммунный ответ дала группа, столкнувшаяся с MRSA. Из ее гемолимфы ученые выделили пептид – короткую цепочку аминокислот, из которых построены белки.
Специалисты изучили структуру пептида и создали его искусственную копию, чтобы получить достаточное количество для серии тестов. Испытания на девяти видах бактерий показали, что пептид эффективен против пяти грамположительных бактерий. В их число вошли MRSA, обычный золотистый стафилококк, эпидермальный стафилококк, микрококк и сенная палочка. Против грамотрицательных микроорганизмов вещество не показало значимой активности.
Специалисты считают, что такой результат во многом объясняется тем, как был построен эксперимент. Для первичной проверки ученые использовали микрококков — они удобны для таких тестов и часто используется в лабораториях. Кроме того, пептид выделили из личинок, которых заражали MRSA. Выбор бактерий для инвазии личинок влияет на состав вырабатываемых ими защитных веществ. Заражение грамположительными бактериями стимулирует выработку пептидов против грамположительных, а грамотрицательными – против грамотрицательных.
«В результате скрининга мы выделили несколько десятков пептидов, но для дальнейшего изучения отобрали только два, и один из них показал активность против грамположительного MRSA. Если если дальнейшей целью будет поиск пептидов против грамотрицательных бактерий, логичным будет заражать личинок именно ими. Например, кишечной палочкой, и проводить скрининг на соответствующих микроорганизмах. В дальнейшем эффективность этой стратегии поиска терапевтических пептидов также может быть проверена», – рассказывает соавтор исследования, доцент кафедры клинической фармакологии и интенсивной терапии ВолгГМУ Анна Красильникова.
Особое внимание исследователи уделили безопасности. Пептид проверили на культурах человеческих клеток. Выяснилось, что даже при концентрации антимикробного пептида, в восемь раз превышающей рабочую, выживало более 80% клеток культуры. Для сравнения, ванкомицин – один из основных антибиотиков против MRSA – при меньших дозах снижал выживаемость сильнее.
Авторы исследования отмечают, что пока нельзя однозначно утверждать, является ли этот пептид естественным компонентом гемолимфы или фрагментом более крупного белка, который мог образоваться при обработке выделенного из личинок образца в лаборатории. Далее ученым предстоит подтвердить происхождение выявленного пептида. Если окажется, что он является естественным компонентом гемолимфы, то в перспективе это соединение может стать дешевой основой для создания новых антимикробных препаратов против устойчивых к антибиотикам бактерий.
Денис Новиков, доцент кафедры общей гигиены и экологии ИОЗ им. Н.П. Григоренко ВолгГМУ.
