Антимикробные пептиды и их применение в стоматологии

Даны представления об антимикробных пептидах, их семействах, свойствах, функциях и механизмах действия. Относятся к гуморальным факторам системы врожденного иммунитета. Отмечена актуальность и перспективы их клинического применения в стоматологии.

К гуморальным факторамсистемы врожденного иммунитета относятся белки острой фазы, цитокины, антимикробные пептиды, хемокины, медиаторы воспаления и система комплемента[12].В настоящее время известно более 800 различных антимикробных пептидов.

Этинизкомолекулярные соединения, в большинстве случаев являются пептидамикатионной природы,обладают иммуномодулирующей активностью[5].Антимикробные пептиды подразделяются на две основные группы: дефенсины и кателицидины[4]. Впервые дефенсины млекопитающих были описаны в 1956 году Robert C. Skarnes и Dennis W. Watson как фагоцитиныполиморфноядерных лейкоцитов кролика. H.I. Zeya и John K. Spitznagel показали, что эти протеины относятся к одному молекулярному семейству и представили как семейство катионных антимикробных протеинов, и в 1985 году Michael E. Selste дал им современное название -дефенсины[1].Все антимикробные пептиды обладают противомикробной активностью по отношению к микроорганизмам,обеспечивая защиту против широкого спектра микроорганизмов [10], однако активность каждого из них различна по отношению к разным типам патогенов: одни более эффективны против определенных бактерий, другие - против грибов и простейших[2].

Дефенсины принято подразделять на а-дефенсины и в- дефенсины[1;3]. Синтез осуществляется нейтрофилами и поэтому они являются специфическими клеточными маркерами нейтрофилов, в меньшей степени эпителиальными клетками кожи и слизистых оболочек[4;6]. Отмечено, что синтез антимикробных пептидов усиливается под действием провоспалительных цитокинов (ИЛ-1, TNF- а). В то же время, некоторые антимикробные пептиды стимулируют синтез этих цитокинов клетками системы врожденного иммунитета, в первую очередь, макрофагами и тучными клетками[12]. Кателицидины синтезируются активированными нейтрофилами, клетками эпителия легких, тучными клетками и моноцитами/макрофагами.У человека наиболее изученным является кателицидин LL37/hCAP-18 [3;6]. Установлено, что нормальное содержание LL37 в плазме составляет 1,2-1,8 мкг/мл. Во время инфекционных заболеваний концентрация этого белка повышается [8]. Антимикробные пептиды сами являются хемоаттрактантами для нейтрофилов, моноцитови дендритных клеток[4;5]. Изучено, что при отсутствии а-дефенсинов отмечаются частые и тяжелые бактериальные инфекции[7].

В последние годы отмечается растущий интерес к антимикробным пептидам, от фундаментальных иммунологических исследований к применению их в практической клинической медицине[2;8]. В стоматологической практике второе место по распространенности и частоте занимают воспалительные заболевания пародонта[9;14]. В связи этим, большое значение приобретает применение антимикробных пептидов с диагностической целью в виде маркеров защиты от бактериальной агрессии. Так, в работе S.Gorrnоказано, что антимикробные пептиды, связывая бактериальные токсины и инактивируя бактериальные протеазы,могут влиять на развитие заболеваний тканей пародонта[13].Основным механизмом их антимикробного действия является разрушение клеточных мембран бактерий, грибов и содержащих липопротеины оболочечных вирусов. Это обусловлено катионными молекуламидефенсинов и кателицидинов, которые избирательно связываются с мембранами бактерий.

Мембраны микробных клеток состоят из отрицательно заряженных липолисахаридов. Резистентности к пептидам практически не вырабатывается. Это обусловлено механизмом бактерицидного действия пептидов [6;11]. Происходит повышение проницаемости мембран бактерий, антимикробные пептиды проникают в мембрану и вызывают образование в ней пор. Через эти поры происходит потеря электролитов, в клетки поступает вода, что приводит к осмотической гибели микробных клеток. Ряд авторов отмечают рольLL-37 в развитии воспалительных заболеваний тканей пародонта [9;11;13]. Также, рассматриваются в-дефенсины, даны общие представления иакцент на их роль в деструкции тканей пародонта [9;14;15].

Накопленные знания о значении антимикробных пептидов в неспецифической и специфической защите тканей пародонта способствуют возникновению новых возможностей в профилактике и лечении заболеваний пародонта.Разрабатываются перспективы для дальнейшего их клинического применения.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Абатуров A.E. Катионныеанти микробные пептиды системы неспецифической защиты респираторного тракта: дефензины и кателицидины // Здоровье ребенка. - 2011. - №7. - С.34-41.
  2. Алешина Г.М. Современная концепция об антимикробных пептидах как молекулярных факторах иммунитета // Медицинский академический журнал. - 2010. - № 4. - С. 149-160.
  3. Артамонов А.Ю. Эффекты действия природныхантимикробных пептидов и их синтетических аналогов с различными действиями структуры молекулы: автореф. дис. ... канд. биол. наук - СПб., 2012. - 23 с.
  4. БудихинаА.С. А-дефензины - антимикробные пептиды нейтрофилов: свойства и функции // Иммунология. - 2008. - №5. - С. 317-320.
  5. Будихина А.С., Пинегин Б.В. Дефенсины - мультифункциональные катионные пептиды человека // Иммунопатология, аллергология, инфектология. - 2008. - №2. - С. 12-18.
  6. Кулакова Е.В., Елизарова В.М. Эндогенные антимикробные полипептиды-факторы неспецифической защиты организма // Российский стоматологический журнал. - 2012. - №6. - С.42-45.
  7. Лабис В.В. Бактериальный фактор как участникинфекционно-воспалительного процесса в полости рта // Российский стоматологический журнал. - 2013. - №4. - С.19-21.
  8. Лазарев В.Н. Антимикробные пептиды и их применение в медицине // Биотехнология. - 2010. - №3. - С. 11-18.
  9. Леонтьев В.К. Профилактика стоматологических заболеваний. - М.: Медицинская книга, 2006. - 69 c.
  10. Мамчур В.И. Дефензины - эндогенные пептидыс антиинфекционными и противоопухолевыми свойствами // Таврический медико-биологический вестник. - 2012. - Т.15, №2. - С. 58-64.
  11. ПохиленкоВ.Д., Перелыгин В.В.Бактериоцины:их биологическая рольи тенденции применения // Вестник Санкт- Петербургского университета. - 2009. - №11. - С. 78-93.
  12. Шортанбаев А.А., Кожанова С.В. Общая иммунология. - М.: Эверо, 2014. - 138 с.
  13. Вак R. ЕріЛеІіаІ апгітісгоЬіаІ peptides in hоst defenseagainst і^есһоп// Resp. Res. - 2000. - №1. - P. 141-150.
  14. Gоrr S.U. АпһтісгоЬіаІ pеptides in рег^о^аі innatedеfеnse // ҒгопЮгаІ Віоі. - 2012. - Ѵо1.15. - P. 84-98.
  15. Krirs de Smet, Roland Contrerats. Нитап апһтісгоЬіаІ peptides defensins,cathelicidins and histatins // В^еһпоіоду Letters. - 2005. - №27. - Р.1337-1347.
Год: 2018
Город: Алматы
Категория: Медицина