Научная статья на тему 'Сравнительная характеристика антибактериальных свойств пептидов активного центра ГМ-КСФ и веществ, полученных из супернатантов CD34 +45 --клеток — предшественников гемопоэза'

Сравнительная характеристика антибактериальных свойств пептидов активного центра ГМ-КСФ и веществ, полученных из супернатантов CD34 +45 --клеток — предшественников гемопоэза Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
123
45
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Ключевые слова
ПЕПТИДЫ ГМ-КСФ / КЛЕТКИ CD34 +45 - / CD34 +45 CELLS / АНТИБАКТЕРИАЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ / GM-CSF PEPTIDES / ANTIBACTERIAL ACTIVITY

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Зурочка А. В., Зурочка В. А., Костоломова Е. Г., Добрынина М. А., Суховей Ю. Г.

Изучали антибактериальное действие синтетических пептидов активного центра ГМ-КСФ и супернатантов CD34 +45 --клеток предшественников гемопоэза. Было выявлено, что пептиды ГМ-КСФ и супернатанты клеток обладают выраженной антибактериальной активностью, при этом комбинация данных веществ обладает более выраженной активностью по сравнению с отдельными веществами. Обсуждаются возможные механизмы выявленных эффектов синтетических пептидов и веществ из супернатантов CD34 +45 -.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Зурочка А. В., Зурочка В. А., Костоломова Е. Г., Добрынина М. А., Суховей Ю. Г.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE COMPARATIVE CHARACTERISTICS OF ANTIBACTERIAL PROPERTIES OF THE PEPTIDES OF THE ACTIVE SITE OF GM-CSF, AND SUBSTANCES DELIVERED FROM SUPERNATANTS OF HEMATOPOIETIC PROGENITOR CD34 +45 CELLS

The antibacterial activity of synthetic peptides of the active site of GM-CSF and supernatants of CD34 +45 hematopoietic progenitor cells has been investigated. GM-CSF peptides and cell supernatants were found to possess pronounced antibacterial activity, at that a combination of these substances has a more pronounced activity in comparison with the single substances. Possible mechanisms of the identified effects of synthetic peptides and substances from the supernatants of CD34 +45 cells are discussed

Текст научной работы на тему «Сравнительная характеристика антибактериальных свойств пептидов активного центра ГМ-КСФ и веществ, полученных из супернатантов CD34 +45 --клеток — предшественников гемопоэза»

дисфункции иммуноцитов, что согласуется с полученными нами ранее данными об уменьшении относительного и абсолютного содержания клеток лимфоидного ряда селезенки крыс всех трех опытных групп на 45-й и 90-е дни [3].

Литер атура

1. Автандилов Г. Г. Медицинская морфометрия. Руководство. — М.: Медицина, 1990.

6. Экология человека на урбанизированных и сельских территориях / Боев В. М., Верещагин Н. Н., Скачкова М. А. и др. / Под ред. Н. Н.Верещагина, В. М. Боева. — Оренбург, 2003.

2. Изтлеутов М. К. Патогенез нарушений гомеостаза, вызванных избыточным поступлением хрома в организм, и

пути их коррекции. Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. — М., 2004.

3. Смолягин А. И., Михайлова И. В., Ермолина Е. В., Пушкарева Л. А. // Гиг. и сан. — 2009. — № 4. — С. 75—77.

4. Утенин В. В. Гигиеническая характеристика хрома и бензола и морфофункциональные аспекты их взаимодействия на организм в условиях эксперимента: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. — Оренбург, 2002.

5. Ходжаян А. Б., Радцева Г. Л., Федоренко Н. Н. и др. // Естествознание и гуманизм: Сборник науч. трудов. — Томск, 2007. — Т 4, № 3. — С. 104—105.

7. Kopstein M. // J. Occup. Environ. Hyg. — 2006. — Vol. 3, N

1. — P. 1—8.

8. Saha R., Nandi R., Saha B. // J. Coordinat. Chem. — 2011. — Vol. 64, N 10. — P. 1782—1806.

Поступила 21.11.11

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2012 УДК 615.281.011.074

А. В. Зурочка1, В. А. Зурочка1, Е. Г. Костоломова2, М. А. Добрынина1, Ю. Г. Суховей2, В. А. Гриценко3

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫХ СВОЙСТВ ПЕПТИДОВ АКТИВНОГО ЦЕНТРА ГМ-КСФ И ВЕЩЕСТВ, ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ СУПЕРНАТАНТОВ CD34 45 -КЛЕТОК — ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ ГЕМОПОЭЗА

1 Учреждение РАН Институт иммунологии и физиологии Уральского отделения РАН, Екатеринбург, 2Тюменский филиал учреждения РАМН Института клинической иммунологии СО РАМН, Тюмень, 3Учреждение РАН Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза Уральского отделения РАН, Оренбург

Изучали антибактериальное действие синтетических пептидов активного центра ГМ-КСФ и супернатантов СБ34+45--клеток предшественников гемопоэза. Было выявлено, что пептиды ГМ-КСФ и супернатанты клеток обладают выраженной антибактериальной активностью, при этом комбинация данных веществ обладает более выраженной активностью по сравнению с отдельными веществами. Обсуждаются возможные механизмы выявленных эффектов синтетических пептидов и веществ из супернатантов CD34+45-.

Ключевые слова: пептиды ГМ-КСФ, клетки CD34+45-, антибактериальная активность

A. V Zurochka1, V A. Zurochka1, E. G. Kostolomova2, M. A. Dobrynina1, Yu. G. Sukhovey2, V A. Gritsenko3. — THE COMPARATIVE CHARACTERISTICS OF ANTIBACTERIAL PROPERTIES OF THE PEPTIDES OF THE ACTIVE SITE OF GM-CSF, AND SUBSTANCES DELIVERED FROM SUPERNATANTS OF HEMATOPOIETIC PROGENITOR CD34+45- CELLS

1Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch of Russian Academy of Sciences; 2Institute of Clinical Immunology, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; 3Institute for Cellular and Intracellular Symbiosis, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

The antibacterial activity ofsynthetic peptides of the active site ofGM-CSF and supernatants ofCD34+45- hematopoietic progenitor cells has been investigated. GM-CSF peptides and cell supernatants were found to possess pronounced antibacterial activity, at that a combination of these substances has a more pronounced activity in comparison with the single substances. Possible mechanisms of the identified effects of synthetic peptides and substances from the supernatants of CD34+45- cells are discussed

Key words: GM-CSF peptides, CD34+45- cells, antibacterial activity

Получение новых химических пептидных соединений, обладающих антибактериальной активностью, является одной из приоритетных задач современной микробиологии и иммунологии. При этом очень важно знать обладают ли эти препараты дополнительными

Зурочка А. В. — д-р мед. наук, проф., вед. науч. сотр. лаб. иммунологии воспаления (av_zurochka@mail.ru); Зурочка В. А. — канд. мед. наук, докторант лаб. иммунологии воспаления (v_zurochka@ mail.ru); КостоломоваЕ. Г. — канд. биол. наук, науч. сотр.; Добрынина М. А. — асп. лаб. иммунологии воспаления; Суховей Ю. Г. — д-р мед. наук, проф., дир. филиала; Гриценко В. С. — д-р мед. наук, проф., ст. науч. сотр., зав. лаб. клеточного симбиоза.

свойствами и спектр их активности. Ранее нами было показано [1—3], что пептиды ГМ-КСФ обладают иммуностимулирующей активностью. Именно дальнейшему изучению данных и выявлению новых свойств посвящено настоящее исследование.

Целью настоящего исследования явилось выявление новых антибактериальных эффектов синтетических пептидов активного центра ГМ-КСФ и супернатантов клеток CD34+45-.

Ранее нами было показано, что синтетические пептиды активного центра ГМ-КСФ стимулировали костно-мозговое кроветворение, пролиферацию и дифференцировку клеток — предшественников гранулоцитомонопоэза [3].

71

гиена и санитария

3/2012

Т аблица 1

Влияние различных пептидных соединений на грамотрицательные и грамположительне бактерии

Исследуемое средство Концен- трация, мг/мл n Диаметр зоны подавления, мм

St. aureus 155 E. соН 2290 Candida albicans

1 пик МНК 3 10 7,06±0,5 0 0

10 10 10,8±0,9 0 0

30 10 12,1±1,1 0 0

2 пик МНК 3 10 0 0 0

10 10 0 0 0

30 10 0 0 0

Тромбодефенсин 3 10 0 0 0

10 10 0 0 0

30 10 0 0 0

Интерцид 3 10 0 0 0

10 10 15,1±0,9 10,1±0,7 0

30 10 12,3±1,1 10,3±0,6 0

zp 1 3 10 0 0 0

10 10 11,5±1,09 0 0

30 10 9,6±0,8 0 0

ZP 2 3 10 0 0 0

10 10 11,7±1,2 7,3±0,5 0

30 10 22,3±2,16 19,6±1,6 0

LL 37 3 10 0 0 0

10 10 20,1±1,9 23,2±1,7 0

30 10 19,4±2,16 19,4±1,7 0

HNP 3 10 17,3±1,2 13,3±1,1 0

10 10 22,2±2,15 24,7±2,15 0

30 10 20,4±1,8 20,4±1,8 0

Т аблица 2

Сравнительная характеристика антибактериальной активности синтетического пептида активного центра ГМ-КСФ и супернатантов клеток CD34+45-

Исследуемое средство Концен- Диаметр зоны подавления, мм

трация, мг/мл n St. aureus 155 E. соН 2290 Candida albicans

ZP 2 0,3 10 0,0±0,0 0,0±0,0 0,0±0,0

0,03 10 24,4±2,3 17,6±1,6 0,0±0,0

0,01 10 12,2 1,6 10,3±1,8 0,0±0,0

Вещество из 0,3 10 25,4±3,8 19,6±3,6 0,0±0,0

супернатанта CD 34+-клеток 0,03 10 22,4±2,8 17,6±2,6 0,0±0,0

0,01 10 20,4±1,8 13,6±1,6 0,0±0,0

Вещество + ZP 2 0,3+0,3 10 12,3±1,4 9,2±1,2 0,0±0,0

0,3+0,03 10 25,4±3,2 20,3±2,8 0,0±0,0

0,3+0,01 10 28,6±3,4 19,4±2,3 0,0±0,0

Вещество + ZP 2 0,3+0,3 10 12,3±1,4 9,2±1,2 0,0±0,0

0,03+0,3 10 25,4±3,6 22,4±2,6 0,0±0,0

0,01+0,3 10 31,3±2,2 24,3±2,2 0,0±0,0

Вещество + ZP 2 0,3+0,3 10 12,3±1,4 9,2±1,2 0,0±0,0

0,03+,0,03 10 18,4±1,6 22,5±2,8 0,0±0,0

0,01+0,01 10 22,2±1,8 19,6±2,6 0,0±0,0

Было продолжено исследование эффектов синтетических пептидов на различных моделях. Изучали их антибактериальную активность на модели бактерицидной активности фракций супернатантов клеток, различных дефенсинов (тромбодефенсин, интерцид, ZP1, ZP2, LL37, HNP, супернатанты клеток CD34+45-), которую оценивали по общепринятой методике "Определение чувствительности микробов к антибиотикам методом диффузии в агар с применением бумажных дисков".

Исследования показали, что полученные синтетические пептиды ZP1 (химическая формула -LYS GLY PRO LEY THR NLE NLE ALA SER HIS TYR LYS GLN HIS CYS PRO) и ZP2 (химическая формула -THR NLE NLE ALA SER HIS TYR LYS GLN HIS CYS PRO), помимо основного эффекта (стимуляции костно-мозгового кроветворения), обладают рядом выраженных дополнительных свойств, а именно антибактериальной активностью в отношении гра-мотрицательных и грамположительных бактерий, сравнимых с известными стандартными дефенси-нами и другими веществами, обладающими подобными свойствами (табл. 1). Все изученные вещества не действовали на грибы. Важно отметить, что при комбинировании пептида из активного центра ГМ-КСФ с веществами, полученными из супернатантов CD34+45--клеток — предшественников гемопоэза, их антибактериальная активность значительно (более чем в 100 раз) возрастает, при этом происходит потенцирование действия обеих препаратов (табл. 2).

Изучение возможных механизмов антибактериального действия пептидов ГМ-КСФ показало, что они влияют на биопленкообразование бактерий, нарушают их клеточный цикл.

Синтез аланинзамещенных аналогов (замена одной из аминокислот на аланин) приводил к инактивации иммунотропного и антибактериального действия пептидов, что свидетельствует о том, что эффекты связаны с биологически активной молекулой, состоящей из 12 аминокислот в определенной последовательности (ZP 2).

Полученные данные не только свидетельствуют о новых свойствах синтетических пептидов ГМ-КСФ, но и расширяют наши представления о возможных механизмах действия данных синтетических соединений.

Таким образом, возможный спектр действия препаратов с учетом выявленных новых свойств позволяет применять данные средства не только в иммунологии, но и в других областях медицины, например в хирургической, акушерско-гинекологической и инфекционной практике.

Исследования поддержаны грантом РФФИ 11-04-97102-р_поволжье_а и госконтрактом № 02.512.11.2324.

Литератур а

1. Зурочка А. В., Суховей Ю. Г., Зурочка В. А. и др. // Цитокины и воспаление. — 2010. — Т. 9, № 3. — С. 53.

2. Зурочка А. В., Суховей Ю. Г., Зурочка В. А. и др. // Вестн. Уральск. мед. акад. науки. Тематический вып. по аллергол. и иммунол. — 2010. — № 2/1 (29). — С. 35.

3. Жемчугов В. Е., Зурочка А. В., Румянцев Н. Г. Стимулятор роста костномозговых клеток человека. — Пат. № 2136308 от 10.09.1999.

Поступила 21.11.11

72

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.