🔸Peptydy śluzowe aksolotla atakują komórki raka piersi i MRSA
„Peptydy te zabijają komórki nowotworowe, nie atakując zdrowych komórek tkanki piersiowej.”🔸
Wśród zwierząt zdolnych do regeneracji utraconych kończyn, aksolotle z Meksyku wyróżniają się szczególnie. Te zagrożone wyginięciem płazy potrafią również odtworzyć narządy, w tym fragmenty mózgu i serca. Teraz biolodzy przyglądają się bliżej śluzowi pokrywającemu te mistrzowsko regenerujące się stworzenia. Antybakteryjne peptydy (AMP) zawarte w błonach śluzowych aksolotli chronią je przed patogenami. Nowe badanie sugeruje, że to znane z internetu zwierzę może skrywać rozwiązania dla problemu oporności na antybiotyki. Jego peptydy przeciwdrobnoustrojowe okazały się skuteczne wobec bakterii opornych na wiele leków, w tym groźnego gronkowca złocistego opornego na metycylinę (MRSA), a także pomagały zwalczać komórki nowotworowe. Wyniki opisano w niedawno opublikowanym artykule w czasopiśmie PLOS ONE.
Peptydy przeciwdrobnoustrojowe należą do najbardziej obiecujących kandydatów w walce z rosnącą opornością na antybiotyki. Występują niemal u wszystkich organizmów żywych i są częścią wrodzonego układu odpornościowego.
– Peptydy przeciwdrobnoustrojowe mogą w przyszłości stać się alternatywą dla antybiotyków – powiedział współautor badania, dr Peter M. Vogt, chirurg i dyrektor Kliniki Chirurgii Plastycznej, Estetycznej i Rekonstrukcyjnej w Hannover Medical School w Niemczech. – Mają szerokie spektrum działania, a patogenom trudniej rozwinąć wobec nich oporność.
Dziko żyjące aksolotle są zagrożone wyginięciem głównie z powodu degradacji środowiska, zanieczyszczeń i drapieżników obcych dla ich małego zasięgu geograficznego – jezior i kanałów w południowym Meksyku. W Centrum Bioregeneracji Ambystoma Mexicanum (ABMC) działającym przy Laboratorium Biologii Regeneracyjnej Kerstin Reimers, hodowane są aksolotle gatunku Ambystoma mexicanum oraz inne gatunki płazów, które poddaje się badaniom. Wszystkie zwierzęta użyte w badaniu pochodziły z hodowli w niewoli.
Aby uzyskać śluz ze skóry do tego badania, aksolotle były delikatnie masowane w sterylnych rękawiczkach. Śluz wytworzony przez płazy zebrano ze zużytych rękawic przy pomocy sterylnych szpatułek. Zespół badawczy podkreśla, że cały proces odbywał się zgodnie z niemiecką ustawą o ochronie zwierząt.
Spośród tysięcy peptydów przeciwdrobnoustrojowych wyizolowanych i zsyntetyzowanych ze śluzu, zespół wybrał 22 potencjalnie skuteczne. Nie było to łatwe zadanie.
– To czasochłonne i kosztowne, a niestety AMP nie da się tak łatwo produkować w mikroorganizmach, jak niektóre antybiotyki – wyjaśnił Vogt.
Struktura chemiczna i mechanizm działania tych peptydów czynią je trudnymi do wytworzenia. Wszystkie zawierają dodatnio naładowane aminokwasy i elementy hydrofobowe, co pozwala im przyczepiać się do ściany komórkowej bakterii. Po przyłączeniu się do ściany komórkowej bakterii albo tworzą w niej dziury, by dostać się do wnętrza komórki, albo wiążą się z określonymi cząsteczkami – oba procesy uszkadzają komórkę i prowadzą do jej śmierci. Peptydy przeciwdrobnoustrojowe mogą również działać przeciwko wirusom i grzybom.
Według współautorki badania, biolog Sarah Strauß z Hannover Medical School, to właśnie ta szczególna struktura chemiczna może być powodem skuteczności peptydów wobec szczepów bakterii opornych na leki – a także może zmniejszać ryzyko dalszego rozwoju oporności. Wykorzystanie potencjału tej struktury chemicznej może przynieść kluczową przewagę, ponieważ nawet antybiotyki rezerwowe zaczynają tracić skuteczność. Antybiotyki rezerwowe stosuje się w leczeniu zakażeń, gdy konwencjonalne antybiotyki zawodzą – jak w przypadku MRSA, który powoduje około 20 000 infekcji rocznie w Stanach Zjednoczonych.
Cztery z aksolotlowych peptydów wykazały skuteczność wobec MRSA. W niektórych przypadkach były nawet skuteczniejsze niż rezerwowy antybiotyk – wankomycyna.
– Wyniki przeciwko MRSA są szczególnie istotne, ponieważ rozprzestrzenianie się tego szczepu opornego na wiele leków będzie się nasilać wraz z nadużywaniem antybiotyków zarówno w służbie zdrowia, jak i rolnictwie – powiedział Vogt.
Zespół badawczy zaobserwował również działanie przeciwnowotworowe w przypadku trzech z czterech peptydów przeciwdrobnoustrojowych – tej samej grupy, która była skuteczna przeciwko MRSA. W hodowli komórkowej peptydy te wywołały zaprogramowaną śmierć komórek nowotworu piersi. Programowana śmierć komórki to kontrolowany proces biologiczny, w którym komórka umiera w warunkach laboratoryjnych.
– Zaobserwowaliśmy, że peptydy te zabijają wyłącznie komórki rakowe, nie atakując zdrowych komórek tkanki piersiowej – powiedziała Strauß. – Ogólnie nasze wyniki sugerują, że zidentyfikowane AMP mogą być obiecującymi kandydatami do walki z opornością na antybiotyki oraz w strategiach przeciwnowotworowych.
Choć potrzebne są dalsze badania, uzyskane wyniki stanowią podstawę do dalszych poszukiwań przyszłych terapii kryjących się w śluzie aksolotla.