Пептиды-активаторы выработки антимикробных пептидов

13.05.2017
Антимикробные пептиды (АМП) присутствуют в нашей коже и представляют собой химическое оружие защиты против микроорганизмов. Исследования возможности включения аналогов АМП в средства по уходу за кожей активно ведутся. Ho сегодня уже используются синтетические пептиды, активирующие выработку в коже собственных АМП.
Роговой слой, состоящий из мертвых корнеоцитов и отличающийся от живых слоев кожи низким содержанием воды, играет роль 1-й линии обороны (пассивная защита) против инвазии микроорганизмов и предотвращает диффузию веществ из организма в окружающее пространство и в обратном направлении. Этот физический барьер подвержен внешним повреждениям или может нарушаться при некоторых заболеваниях, давая возможность оппортунистическим микроорганизмам проникать внутрь кожи. Как только микроорганизмы получают доступ к изначально стерильной внутренней среде, они активируют сложную систему иммунной защиты, представляющую собой 2-ю линию обороны (активная защита).
В защитной системе кожи есть еще один очень важный элемент — это антимикробные пептиды (АМП), формирующие химический щит. Некоторые из них постоянно присутствуют в поверхностных слоях эпидермиса, другие появляются в коже в ответ на повреждение. АМП — это короткие цепочки из 12-50 аминокислот, способные убивать клетки микроорганизмов путем разрушения их оболочки. АМП действуют как на грамотрицательные, так и на грамположительные бактерии, а также на грибы, вирусы, простейшие. Более того, АМП проявляют антимикробную активность в отношении штаммов бактерий, устойчивых к антибиотикам. Клетки млекопитающих и растений в силу особенностей строения своих мембран нечувствительны к АМП.
АМП действуют на заряженную отрицательно внешнюю оболочку грамотрицательных бактерий. На поверхности этой оболочки находятся катионы магния, которые нейтрализуют отрицательный поверхностный заряд. АМП вытесняют эти ионы и либо прочно связываются с отрицательно заряженным липополисахаридом, либо нейтрализуют отрицательный заряд на поверхности мембраны, нарушают ее структуру и проникают внутрь пери-плазматического пространства (рис. II-2-7).

Цитоплазматическая мембрана бактерий также заряжена отрицательно. АМП могут встраиваться в цитоплазматическую мембрану и менять свою конформацию, образуя каналы (поры), нарушающие целостность клетки. Среди существующих моделей действия на микробную клетку антибактериальных пептидов есть и так называемая ковровая модель. Положительно заряженные молекулы пептидов как бы выстилают отрицательно заряженную мембрану бактерии, образуя «молекулярный ковер». Когда вся поверхность бактерии занята пептидами, ее мембрана начинает разрываться на куски. Кроме того, проникая в цитоплазму бактерии или другого паразита, АМП, будучи заряжены положительно, связываются с клеточными полианионами (такими, как ДНК и РНК) и инактивируют их, что также приводит к гибели бактериальной клетки.
В коже млекопитающих были выделены два основных класса пептидов — дефенсины и кателицидины, действующие против широкого спектра микроорганизмов, таких как бактерии, грибы и вирусы. Они также вовлечены в репаративный и адаптивный иммунные ответы организма. К другим пептидам, характеризующимся антимикробным действием в коже, относятся псориазин, РНКаза 7, адреномедуллин, антилейкопротеаза и дермицидин, гранулизин. Некоторые АМП постоянно присутствуют в коже, другие появляются в ней в ответ на повреждение.
Использование антимикробных пептидов в косметике только набирает обороты. Одним из примеров практического применения знаний в области биологии АМП является пептид Bodyfensine (INCI: Acetyl Dipeptide-3) — он стимулирует собственные защитные белки в-дефенсины, повышая сопротивляемость кожи к микробиологической инвазии.