структура лугдуніна
Alexander Zipperer et al., Nature, 2016
Німецькі вчені виділили з бактерій, що мешкають в людському носі, новий антибіотик широкого спектру дії. Результати роботи опубліковані в журналі Nature.
Співробітники Університету Тюбінгена провели скринінг антимікробної активності бактерій з колекції назальних мазків щодо золотистого стафілокока (Staphylococcus aureus). Вміст носа було вибрано для дослідження, оскільки воно являє собою мізерну живильне середовище, де конкуренція за нутрієнти між мікроорганізмами особливо висока.
З'ясувалося, що штам IVK28 бактерії Staphylococcus lugdunensis в певних умовах ефективно пригнічує ріст золотистого стафілокока. Хімічний аналіз показав, що при дефіциті заліза і зростанні на твердому живильному середовищі цей мікроорганізм виробляє речовину, яка є потужним антибіотиком.
З'єднання, назване лугдунін, являє собою циклічний пептид з п'яти амінокислот (D-валін, L-триптофан, D-лейцин, L-валін і D-валін), пов'язаних з тиазолидинового гетероциклом. В мікробної клітці його продукує нерібосомальная пептідсінтетаза. Антибіотиків подібної структури досі не було відомо, і дослідники запропонували зробити його першим представником групи макроциклічних тиазолидинового пептидів.
В ході подальших експериментів з'ясувалося, що лугдунін виробляє бактерицидний ефект не тільки на золотистий стафілокок (в тому числі метицилін-резистентний), але і на багато грамнегативнібактерії, такі як ентеропатогенна кишкова паличка, ванкоміцин-резистентні ентерококи, синьогнійна паличка та інші. Механізм його дії може бути пов'язаний з блокуванням основних бактеріальних метаболічних шляхів - при його впливі мікробні клітини припиняли поглинати і використовувати компоненти білків і нуклеїнових кислот (в цьому лугдунін схожий з антибіотиком даптоміцином з групи циклічних ліпопептідов). Проте, конкретна молекулярна мішень препарату поки невідома. На активність і метаболізм людських імунних клітин лугдунін не впливає навіть у високих концентраціях.
Ефективність нового антибіотика підтвердили на мишах з шкірної стафілококової інфекцією. Триразова аплікація 1,5 мікрограма лугдуніна через 24, 30 і 42 години після зараження знищила патоген як на поверхні, так і в глибоких шарах шкіри.
Щоб вивчити взаємодію S. lugdunensis і S. aureus в природному середовищі, вчені провели мікробіологічний аналіз мазків з носа 187 госпіталізованих пацієнтів. Шукані бактерії були виділені відповідно у 9,1 і 32,1 відсотка. При цьому частота носійства золотистого стафілокока при наявності S. lugdunensis виявилася майже в шість разів менше, ніж в його відсутність (5,9 проти 34,7 відсотка).
Для впровадження лугдуніна в практику необхідно уточнити його ефективність і токсичність в доклінічних і клінічних випробуваннях. Не виключено, що молекулу доведеться модифікувати для підвищення розчинності і активності.
Олег Ліщук
