Открытый около 2-х лет новый класс антибиотиков (фибупептид) может развивать резистентность медленнее, чем обычные резервные антибиотики. К такому выводу пришла группа ученых из университетов Тюбингена и Геттингена и Немецкого центра исследований инфекций. Они изучили механизм действия новых антибиотиков, которые очень эффективны против патогенов с множественной лекарственной устойчивостью. Как объяснила Надин Шиллинг из Института органической химии в Тюбингенском университете, фибупептиды нарушают энергообеспечение бактериальных клеток, что приводит к их гибели. Результаты исследований были недавно опубликованы в научном журнале Angewandte Chemie (2019; doi: 10.1002 / anie.201901589).
Тюбингенские ученые обнаружили в 2016 году первый фибупептид, который формирует сам микробиом человека. Ученые назвали вещество Лугдунин в честь его производителя- бактерии Staphylococcus lugdunensis, которая обитает в слизистой оболочке носа человека. Лугдунин имеет необычную химическую структуру и может быть прототипом для нового класса антибиотиков. Он работает против особо опасных метициллин-резистентных бактерий вида Staphylococcus aureus (MRSA). В настоящее время ученые произвели различные субстанции Лугдунина путем химического синтеза и исследовали механизм действия антибиотика. Шиллинг объясняет, что каждая бактериальная клетка нуждается в трансмембранном напряжении, которое могло бы быть устранено фибупептидами, такими как лугдунин, потому что новый антибиотик транспортирует положительно заряженные ионы водорода через мембрану. Это вызывает своего рода энергетический сбой и бактериальная клетка умирает.
Многие из новых антибиотиков, используемых в настоящее время, отличаются незначительно от тех, которые, как известно, имеют множественную резистентность. Возможно, скоро и эти новые лекарства станут неэффективными. Поэтому интерес к новым структурам антибиотиков, таким как лугдунин, и их механизм действия огромен.
Лугдунин имеет уникальную химическую структуру: он состоит из кольца аминокислотных строительных блоков (пептидной структуры), включающего характерное кольцевое серно-азотное соединение, называемое тиазолидин, именуемый как “нарядная пряжка” (по латыни fibula). Поэтому новый класс веществ был назван фибупептид. Специальное тиазолидиновое кольцо является строительным блокам лугдунина, которое необходимо для антибактериального эффекта.
Многие ранее известные пептидные антибиотики обычно очень специфичны. Например, они могут связываться с ферментом благодаря своей пространственной структуре, блокировать необходимые процессы и, таким образом, предотвращать образование новых бактериальных клеток.
Это отличает их от Лугдунина, как показал тест с его структурным отражением-зеркальный Лугдунин сохранил свой антибиотический эффект. Таким образом, можно было бы исключить, что оно основано на пространственном взаимодействии. Для развития резистентности отсутствие такого пространственного взаимодействия выгодно, и резистентность к Лугдунину не может быть сформирована в лабораторных экспериментах до сих пор, объясняют ученые. Чтобы выяснить, будут ли фибупептиды подходящими в качестве лекарственных средств в будущем, потребуются доклинические и клинические испытания.
Берегите себя и будьте здоровы!
