Механізм дії антимікробного пептиду mpx проти ентерогеморрагічної Escherichia coli in vitro
Анотація
Метою нашої роботи було дослідженні механізму протимікробного пептиду MPX проти кишкової палички in vitro. Дослідження проводили в лабораторії безпеки та якості продуктів тваринництва Сумського НАУ, факультету ветеринарної медицини, Суми, Україна та на базі Науково-технічного інституту Хенань, Сіньсян, Китай. Кишкова паличка - факультативна анаеробна бактерія, яка в основному існує в шлунково-кишковому тракті людей і тварин, колонізується в тонкому кишечнику, що зазвичай пов’язано з гострою секреторною діареєю. Це може спричинити діарею, ентерит, руйнування кишкового бар’єру господаря та кишкові мікроекологічні порушення. В останні роки через зловживання традиційними антибіотиками безліч резистентних штамів та супер бактерій з’явилися у незліченній кількості. Тому існує нагальна потреба у пошуку нових альтернатив антибіотикам. Антимікробні пептиди - це тип малих пептидів, що утворюються, коли організми протистоять вторгненню чужорідних мікроорганізмів. Вони вважаються найкращою альтернативою антибіотикам, яка за останні роки стала точкою досліджень. Антимікробний пептид MPX витягується з отрути оси і має хороший бактерицидний ефект відносно багатьох бактерій. Було джосліджено вплив MPX проти кишкової палички. Функцію MPX проти кишкової палички визначали за допомогою MIC, кількості пластин, йодиду пропідію, тесту проникності NPN та DiSC3 (5), спостереження з використанням імунофлуоресцентного мікроскопу та впливу стабільності MPX за температури, рН, іона. У цьому дослідженні виявили, що MPX має хорошу антибактеріальну активність щодо кишкової палички, а мінімальна інгібуюча концентрація (MIC) становила 31,25 мкг / мл. Дослідження бактерицидної кінетики MPX показало, що MPX мав хорошу бактерицидну активність протягом 6 годин. Дослідження проникності бактерій показали, що MPX може збільшити проникність бактерій, що призведе до збільшення вмісту білка в супернатанті бактерій. Крім того, результати NPN, PI та DiSC3 (5) показали, що значення флуоресценції позитивно корелювало з MPX. Тест на стійкість MPX виявив, що іони солі, температура, рН тощо мають незначний вплив на його вплив. Крім того, результати скануючої електронної мікроскопії показали, що бактерій стало менше, а вміст витік після дії MPX. Наведені вище результати показали, що MPX має хорошу бактерицидну активність in vitro, закладаючи основу для розробки нових препаратів для лікування бактеріальних інфекцій.
Посилання
2. Andrejko M, Mak P, Sieminska-Kuczer A, et al. (2021). A comparison of the production of antimicrobial peptides and proteins by Galleria mellonella larvae in response to infection with two Pseudomonas aeruginosa strains differing in the profile of secreted proteases. J Insect Physiol. 104239, doi:10.1016/j.jinsphys.2021.104239.
3. Fayemi O E, Akanni G B, Elegbeleye J A, Aboaba O O, Njage P M. (2021). Prevalence, characterization and antibiotic resistance of Shiga toxigenic Escherichia coli serogroups isolated from fresh beef and locally processed ready-to-eat meat products in Lagos, Nigeria. Int J Food Microbiol. 347, 109191, doi:10.1016/j.ijfoodmicro.2021.109191.
4. Fleckenstein J M, Hardwidge P R, Munson G P, Rasko D A, Sommerfelt H, Steinsland H. (2010). Molecular mechanisms of enterotoxigenic Escherichia coli infection. Microbes Infect. 12, 89-98, doi:10.1016/j.micinf.2009.10.002.
5. Ghosh C, Manjunath G B, Konai M M, et al. (2016). Aryl-alkyl-lysines: Membrane-Active Small Molecules Active against Murine Model of Burn Infection. ACS Infect Dis. 2, 111-22, doi:10.1021/acsinfecdis.5b00092.
6. Grasteau A, Tremblay Y D, Labrie J, Jacques M. (2011). Novel genes associated with biofilm formation of Actinobacillus pleuropneumoniae. Vet Microbiol. 153, 134-43, doi:10.1016/j.vetmic.2011.03.029.
7. Henriksen J R, Etzerodt T, Gjetting T, Andresen T L. (2014). Side chain hydrophobicity modulates therapeutic activity and membrane selectivity of antimicrobial peptide mastoparan-X. PLoS One. 9, e91007, doi:10.1371/journal.pone.0091007.
8. Konai M M, Ghosh C, Yarlagadda V, Samaddar S, Haldar J. (2014). Membrane active phenylalanine conjugated lipophilic norspermidine derivatives with selective antibacterial activity. J Med Chem. 57, 9409-23, doi:10.1021/jm5013566.
9. Liu Y, Shi J, Tong Z, Jia Y, Yang K, Wang Z. (2020). Potent Broad-Spectrum Antibacterial Activity of Amphiphilic Peptides against Multidrug-Resistant Bacteria. Microorganisms. 8, doi:10.3390/microorganisms8091398.
10. Luu T, Li W, O'Brien-Simpson N M, Hong Y. (2021). Recent Applications of Aggregation Induced Emission Probes for Antimicrobial Peptide Studies. Chem Asian J. doi:10.1002/asia.202100102.
11. Madhavan T P, Sakellaris H. (2015). Colonization factors of enterotoxigenic Escherichia coli. Adv Appl Microbiol. 90, 155-97, doi:10.1016/bs.aambs.2014.09.003.
12. Mishra B, Lakshmaiah N J, Lushnikova T, Zhang Y, Golla R M, Zarena D, Wang G. (2020). Sequence Permutation Generates Peptides with Different Antimicrobial and Antibiofilm Activities. Pharmaceuticals (Basel). 13, doi:10.3390/ph13100271.
13. Morroni G, Sante L D, Simonetti O, et al. (2021). Synergistic effect of antimicrobial peptide LL-37 and colistin combination against multidrug-resistant Escherichia coli isolates. Future Microbiol. 16, 221-227, doi:10.2217/fmb-2020-0204.
14. Sarjana S K, Sarower B G, Hassan H S, et al. (2021). Genotypic and phenotypic profiles of antibiotic-resistant bacteria isolated from hospitalized patients in Bangladesh. Trop Med Int Health. doi:10.1111/tmi.13584.
15. Shin H, Kim Y, Han D, Hur H G. (2021). Emergence of High Level Carbapenem and Extensively Drug Resistant Escherichia coli ST746 Producing NDM-5 in Influent of Wastewater Treatment Plant, Seoul, South Korea. Front Microbiol. 12, 645411, doi:10.3389/fmicb.2021.645411.
16. Song X, Yang Y, Li J, et al. (2021). Tannins extract from Galla Chinensis can protect mice from infection by Enterotoxigenic Escherichia coli O101. BMC Complement Med Ther. 21, 84, doi:10.1186/s12906-021-03261-x.
17. Uppu D S, Akkapeddi P, Manjunath G B, Yarlagadda V, Hoque J, Haldar J. (2013). Polymers with tunable side-chain amphiphilicity as non-hemolytic antibacterial agents. Chem Commun (Camb). 49, 9389-91, doi:10.1039/c3cc43751e.
18. Van Boeckel T P, Pires J, Silvester R, et al. (2019). Global trends in antimicrobial resistance in animals in low- and middle-income countries. Science. 365, doi:10.1126/science.aaw1944.
19. Vergis J, Malik S S, Pathak R, et al. (2020). Exploiting Lactoferricin (17-30) as a Potential Antimicrobial and Antibiofilm Candidate Against Multi-Drug-Resistant Enteroaggregative Escherichia coli. Front Microbiol. 11, 575917, doi:10.3389/fmicb.2020.575917.
20. Wang L, Zhao X, Zhu C, et al. (2017). Thymol kills bacteria, reduces biofilm formation, and protects mice against a fatal infection of Actinobacillus pleuropneumoniae strain L20. Vet Microbiol. 203, 202-210, doi:10.1016/j.vetmic.2017.02.021.
21. Wang L, Zhao X, Zhu C, et al. (2020). The antimicrobial peptide MPX kills Actinobacillus pleuropneumoniae and reduces its pathogenicity in mice. Vet Microbiol. 243, 108634, doi:10.1016/j.vetmic.2020.108634.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
ISSN 
ISSN 
