КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 20-75-00004
НазваниеИсследование активности антимикробных пептидов в отношении полирезистентных бактериальных инфекций
Руководитель Болатчиев Альберт Добаевич, Кандидат медицинских наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ставропольский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации , Ставропольский край
Конкурс №49 - Конкурс 2020 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-501 - Фармацевтическая химия, фармакология (в том числе клиническая фармакология)
Ключевые слова антимикробные пептиды, дефензины, резистентность, антибактериальная терапия, антибиотикоустойчивость
Код ГРНТИ76.31.00
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Стремительный и повсеместный рост устойчивости микроорганизмов к антибактериальным препаратам является одной из важнейших проблем современной медицинской науки. На сегодняшний день более 700 тысяч смертей ежегодно связано с ростом числа антибиотикорезистентных штаммов. К середине 21 века эта цифра достигнет 10 миллионов каждый год. Распространение полирезистентных штаммов приводит не только к увеличению летальности, но и ведет к увеличению длительности лечения и рисков побочных эффектов антибиотикотерапии. В этой связи представляется важным поиск и разработка новых методов преодоления антибиотикорезистентности.
Одними из перспективных кандидатов на роль новых противомикробных препаратов являются так называемые антимикробные пептиды, которые продуцируются живыми организмами для борьбы с инфекциями. На сегодняшний день открыто более 3000 таких пептидов. Особенностью данных соединений является широкий спектр противомикробного действия (эффективны против бактерий, грибов и вирусов), а также то, что микроорганизмы практически лишены способности сформировать устойчивость к антимикробным пептидам. Изучение механизма действия антимикробных пептидов является важным направлением многих исследовательских групп по всему миру. Известно, что за счет своих уникальных физико-химических характеристик пептиды повреждают клеточную мембрану бактерий, это приводит к гибели бактериальных клеток. Помимо прямого противомикробного действия, антимикробные пептиды оказывают выраженное активирующее действие на иммунную систему, что также позволяет им реализовывать опосредованную противоинфекционную защиту.
Однако, несмотря на большой потенциал, лекарственные препараты на основе антимикробных пептидов так и не были внедрены в клиническую практику. Это связано с тем, что клинические исследования потерпели неудачу, так как данные пептиды быстро разрушаются под воздействием ферментов. Кроме того, некоторые из данных соединений могут оказывать токсическое действие на клетки человека в высоких дозах (в настоящее время проходят клинические испытания антимикробные пептиды, показанные только для наружного применения). Другая проблема практического применения пептидов - это высокая стоимость синтеза.
В этой связи представляется перспективным исследование применения небольших доз антимикробных пептидов для преодоления резистентности к антибиотиками, используемым в клинической практике, а также поиск способов стимуляции продукции эндогенных антимикробных пептидов. Проект направлен на поиск и разработку новых подходов к фармакотерапии полирезистентных бактериальных инфекций.
Целями данного проекта является:
1) исследование противомикробной активности антимикробных пептидов HNP-1, hBD-3, LL-37 и Epi-1 и их сочетанной эффективности в комбинации с друг с другом, в отношении следующего перечня полирезистентных возбудителей: A. baumannii, не чувствительные к карбапенемам; P. aeruginosa, не чувствительные к карбапенемам; K. pneumoniae и E. coli, резистентные к карбапенемам и цефалоспоринам III поколения; E. faecium, резистентные к ванкомицину; ванкомицин-резистентные S. aureus (VRSA);
2) исследование комбинированного противомикробного эффекта антимикробных пептидов и антибактериальных препаратов in vivo в следующих комбинациях: 1) hBD-3+меропенем и Epi-1+меропенем в экспериментальной модели генерализованной инфекции, вызванной E. coli, резистентной к карбапенемам и цефалоспоринам III поколения; 2) LL-37+оксациллин и Epi-1+оксациллин в экспериментальной модели генерализованной инфекции, вызванной метициллин-резистентным штаммом S. aureus;
3) исследование активности 4-фенилбутировой кислоты, кальцитриола, розувастатина, андрографолида на продукцию эндогенных антимикробных пептидов in vivo.
Ранее в отношении полирезистентных штаммов с представленными характеристиками подобные исследования не проводились, а также не изучалось комбинированное противомикробное действие антимикробных пептидов in vitro и in vivo. Активность представленных низкомолекулярных соединений на синтез эндогенных антимикробных пептидов ранее не изучалась in vivo в экспериментальных моделях генерализованных инфекций, вызванных полирезистентной флорой.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Болатчиев А.Д.
Antibacterial activity of human defensins against Staphylococcus aureus and Escherichia coli
PeerJ, 8:e10455 (год публикации - 2020)
10.7717/peerj.10455
2.
Болатчиев А.Д.
Antimicrobial Peptides Epinecidin-1 and Beta-Defesin-3 Are Effective against a Broad Spectrum of Antibiotic-Resistant Bacterial Isolates and Increase Survival Rate in Experimental Sepsis
Antibiotics, Номер: 1, Том: 11, стр. 76 (год публикации - 2022)
10.3390/antibiotics11010076
3.
Болатчиев А.Д., Батурин В.А., Щетинин Е.В., Болатчиева Е.Ю.
Novel Antimicrobial Peptides Designed Using a Recurrent Neural Network Reduce Mortality in Experimental Sepsis
Antibiotics, 11(3):411 (год публикации - 2022)
10.3390/antibiotics11030411
4. Болатчиев А.Д. Мелатонин и витамин D3 усиливают экспрессию эндогеннего бета-дефензина-1 у крыс Медицинский вестник Северного Кавказа (год публикации - 2022)
5.
Болатчиев А.Д., Батурин В.А., Болатчиева Е.Ю.
Andrographolide and 4-Phenylbutyric Acid Administration Increase the Expression of Antimicrobial Peptides Beta-Defensin-1 and Cathelicidin and Reduce Mortality in Murine Sepsis
Antibiotics, 11(11):1629 (год публикации - 2022)
https://www.mdpi.com/2079-6382/11/11/1629/html
Публикации
1.
Болатчиев А.Д.
Antibacterial activity of human defensins against Staphylococcus aureus and Escherichia coli
PeerJ, 8:e10455 (год публикации - 2020)
10.7717/peerj.10455
2.
Болатчиев А.Д.
Antimicrobial Peptides Epinecidin-1 and Beta-Defesin-3 Are Effective against a Broad Spectrum of Antibiotic-Resistant Bacterial Isolates and Increase Survival Rate in Experimental Sepsis
Antibiotics, Номер: 1, Том: 11, стр. 76 (год публикации - 2022)
10.3390/antibiotics11010076
3.
Болатчиев А.Д., Батурин В.А., Щетинин Е.В., Болатчиева Е.Ю.
Novel Antimicrobial Peptides Designed Using a Recurrent Neural Network Reduce Mortality in Experimental Sepsis
Antibiotics, 11(3):411 (год публикации - 2022)
10.3390/antibiotics11030411
4. Болатчиев А.Д. Мелатонин и витамин D3 усиливают экспрессию эндогеннего бета-дефензина-1 у крыс Медицинский вестник Северного Кавказа (год публикации - 2022)
5.
Болатчиев А.Д., Батурин В.А., Болатчиева Е.Ю.
Andrographolide and 4-Phenylbutyric Acid Administration Increase the Expression of Antimicrobial Peptides Beta-Defensin-1 and Cathelicidin and Reduce Mortality in Murine Sepsis
Antibiotics, 11(11):1629 (год публикации - 2022)
https://www.mdpi.com/2079-6382/11/11/1629/html