Они встречаются во многих организмах и представляют собой естественное оружие против бактерий в организме, известное как антимикробные пептиды. Они предлагают возможную — и теперь также крайне необходимую — альтернативу обычным антибиотикам, но еще не были успешно использованы в клиническом контексте.
Причина этого кроется в их структуре, которая приводит к тому, что пептиды относительно быстро расщепляются внутри человеческого тела, прежде чем они смогут оказать антибактериальное воздействие.В отделе биоинтерфейсов Empa в Санкт-Галлене команде под руководством Стефана Салентинига удалось в сотрудничестве с Копенгагенским университетом разработать своего рода систему шаттлов из жидкокристаллических наноматериалов (так называемых наноносителей), которые защищают пептиды и, таким образом, гарантируют, что они безопасно достигают целевого сайта. Результаты исследования были недавно опубликованы в Journal of Physical Chemistry Letters. Специально разработанные наноносители состоят из так называемых структурообразующих липидов, которые могут вмещать антибактериальные пептиды и удерживать или высвобождать их в зависимости от природы структуры.
Первоначальные тесты с бактериальными культурами показали, что пептиды полностью окружены наноносителями и, таким образом, остаются стабильными. Однако, как только они высвобождаются, они проявляют свой полный эффект и оказываются чрезвычайно эффективными в борьбе с бактериями.
Пептиды — это хорошо — пептиды с нанокапсулами еще лучше. Исследователи также задокументировали дополнительную характеристику наноносителей.
Пептиды эффективны против бактерий уже при работе «в одиночку», но в сочетании со структурой носителя они еще сильнее. Таким образом, защитные оболочки, образованные липидами, не только обеспечивают безопасную доставку пептидов в область, где они необходимы, но также усиливают их воздействие на целевой участок. Таким образом, исследование, проведенное Empa и Копенгагенским университетом, могло бы стать первым шагом в успешной борьбе с устойчивыми к антибиотикам бактериями, поскольку пептиды используют механизм, отличный от того, который используется антибиотиками, и разрушают мембрану бактерий. Даже устойчивые к антибиотикам супербактерии не оснащены против такого эффекта. «Конечно, бактерии со временем могут адаптироваться и стать более устойчивыми», — прокомментировал Салентиниг.
Однако это не произойдет в одночасье, и у нас будет новое оружие в арсенале для борьбы с мультирезистентными бактериями.На следующем этапе исследователи хотят структурировать наноносители таким образом, чтобы они могли действовать в определенное время. Следовательно, пептиды будут защищены внутри наноструктуры, а затем высвобождены при необходимости и в результате изменения их структуры. Так сказать, «нажатием кнопки».
Это особенно важно в области медицины, например, при лечении открытых ран или использовании катетеров.