научная статья по теме МОДИФИКАЦИЯ МЕТОДА И УСЛОВИЙ ВЫДЕЛЕНИЯ КАТИОННЫХ ПЕПТИДОВ ИЗ LACTOBACILLUS PLANTARUM 8PA-3 Биология

Текст научной статьи на тему «МОДИФИКАЦИЯ МЕТОДА И УСЛОВИЙ ВЫДЕЛЕНИЯ КАТИОННЫХ ПЕПТИДОВ ИЗ LACTOBACILLUS PLANTARUM 8PA-3»

ATOPIC DERMATITIS IN CHILDREN: MULTIAGENT IMMUNOTHERAPY OF COMPLICATED FORMS OF DISEASE

Slavyanskaya T. A.12, Derkach V. V.2,3, Sangidorj B.1

'People's Friendship University of Russia, Moscow; 2Institute of Immunophysiology, Moscow;

3Pacific State Medical University, Vladivostok, Russia

The study considers advantages of a combination therapy in children with atopic dermatitis (AD) and a rationale for application of multiagent immunotherapy (MIT) including parenteral allergen-specific immunotherapy (PASIT) and an immunomodulator (IM). It has been found that including MIT in the combination therapy of AD for 3 years results in lessening of severity and clinical manifestations of a disease and in improving children's quality of life (QOL). The authors justify the need for a new approach to the treatment of children with AD, based on the study of the formation of the immunopathogenesis of secondary infection complicated forms, give the results of using this method in the treatment of AD with severe and recurrent course. The results of the clinical and immunological studies have shown that the use of multiagent immunotherapy in treatment of complicated forms of AD significantly improves the quality of life, contributes to long-term remission, is effective for the prevention of secondary infection in AD, as well as a pharmaco-economic.

Key words: atopic dermatitis, complications, children, allergen-specific immunotherapy, multiagent immunotherapy, quality of life

МОДИФИКАЦИЯ МЕТОДА И УСЛОВИЙ ВЫДЕЛЕНИЯ КАТИОННЫХ ПЕПТИДОВ ИЗ LACTOBACILLUS PLANTARUM 8PA-3

Соболева А. В., Красовская И. Е., Гришина Т. В.

ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет», биологический факультет, кафедра биохимии, лаборатория внутриклеточной регуляции,

Санкт-Петербург, Россия

Для экстрагирования антимикробных бактериоциноподобных пептидов из культуры L. plantarum 8PA-3 использовали метод Гионне с модифиацией и без. Фракционирование осуществляли на катионообменных колонках с сорбентами СМ Cellulose и СМ-Sephadex C25.

Ключевые слова: пробиотические бактерии, лактобактерии, антимикробные пептиды, бактериоцины, плантарицины

Введение. Одним из основных способов поддержания нормального функционирования иммунной системы и восстановления иммунитета при иммунодефицитных состояниях, а также возможной альтернативой вакцинации и антибактериальной, антивирусной терапии является применение иммуномодуляторов, к которым относятся как природные, так и синтетические вещества, способные повышать неспецифическую устойчивость организма к инфекции и оказывать стимулирующее или угнетающее

действие на иммунную систему. К наиболее приемлемым и адекватным для организма человека относят природные, естественные, так называемые, эндогенные иммуномодуляторы, основу которых составляют вещества, принимающие участие в регуляции иммунных процессов в организме человека и животных. Нормальная микрофлора макроорганизма участвует в его питании и регуляции жировых запасов, в созревании кишечного эпителия, в защите против патогенных микроорганизмов [1].

Пробиотические бактерии, такие как бактерии рода Lactobacillus, появляются в организме новорожденного ребёнка в раннем пост-натальном периоде, формируя нормальную микрофлору, вступающую в сложные (сим-биотические, антагонистические и др.) взаимоотношения с другими микроорганизмами. Микробиота обеспечивает устойчивость макроорганизма к заселению факультативной (сапрофитной и условно-патогенной), а также транзиторной (случайной) микрофлорой, подавляя, главным образом, размножение патогенных микроорганизмов. Межмикробный антагонизм осуществляется с помощью продукции органических кислот, перекиси водорода, мурамидазы, антимикробных пептидов - бактериоцинов и других антагонистически активных веществ. Молочнокислые бактерии (англ. lactic acid bacteria - LAB) успешно применяют в составе пробиотиков, биодобавок и пищевых продуктов для терапии и профилактики дисбиозов, урогени-тальных и кишечных инфекций [2].

Исследователи рассматривают бактериоци-ны в качестве потенциальных антимикробных лекарственных веществ и консервантов, подавляющих рост и развитие патогенных и условно патогенных бактерий и дрожжевых грибов. Известно, что антибиотики и большинство химических консервантов оказывают многочисленные побочные действия, негативно сказывающиеся на нашем организме, в то же время бактериоцины и продуцирующие их штаммы, посредством избирательного воздействия на микрофлору, нормализуют микробный ценоз при некоторых патологиях у человека и животных [1]. Бактериоцины, как и бактериофаги, видоспецифичны, но более безопасны для человека, чем вирусы. Разработка новых антибактериальных лекарственных средств и биоконсервантов является перспективным направлением в современной молекулярной иммунологии и медицине. В этой связи, необычайно возрос интерес к использованию в лечебных целях специфических антимикробных веществ, как микробного (бактериоцинов) [2], так и животного происхождения (кателици-динов, дефенсинов и др.) [3]. Проблема поиска и изучения свойств новых антимикробных бактериальных пептидов является актуальной. Создание баз данных по бактериоцинам, содержащих информацию о физико-химических свойствах антимикробных пептидов, способ-

ствует их практическому применению (например, база данных «BACTIBASE») [4].

Важным условием повышенного синтеза бактериоцинов является культивирование молочнокислых бактерий в сложных питательных пептидных средах, содержащих все необходимые элементы для роста штамма. Это обстоятельство не только существенно осложняет процесс выделения бактериоцина, но и делает его достаточно дорогим, что затрудняет получение антимикробных пептидов в промышленных масштабах. Из-за гетерогенности физико-химических свойств бактериоцинов весьма трудно подобрать общий универсальный метод очистки антимикробных пептидов. В статье, опубликованной в 2014 году, Garsa A. K. и соавт. предприняли попытку обобщить многочисленные данные по методам выделения бактериоцинов (рис.) [5].

Как видно из рис., процесс выделения имеет множество этапов. Многостадийная очистка имеет свои минусы, а именно: трудоёмкость, дороговизна, существенная (70-98%) потеря бактериоцинов в процессе выделения. Последнее является главной проблемой выделения антимикробных пептидов в промышленных масштабах. Для уменьшения потери бактериоцинов были предложены различные трёхэтапные протоколы. Например, научной группой Гионне Д. был разработан метод быстрой очистки мезен-терицина Y105 [6]. При этом выход бактериоци-на составил 60%, а его чистота - 95%.

Материал и методы. Для выделения бакте-риоциноподобных пептидов применяли методический подход Гионне Д. с модификациями. В первом случае на колонку с сорбентом СМ-Sephadex C25 наносили культуральную жидкость, отобранную после осаждения бактериальных клеток. Далее фракции, полученные после катионообменной хроматографии, обессоливали с помощью твердофазной экстракции на картридже Sep-Pak Plus, C18. Хрома-тографические фракции затем анализировали электрофорезом в ПААГ при денатурирующих условиях в присутствии ДДС-Na по методу Х. Шеггера [7]. Антимикробную активность проверяли по методу радиальной диффузии в геле. Во втором случае на катионообменную колонку с сорбентом СМ Cellulose наносили пробу из концентрата супернатанта после ультрафильтрации, содержащей пептиды с молекулярной массой в диапазоне 1-10 кДа. После чего полученные фракции также обессолива-

Рис. Примеры методических подходов и этапов для выделения бактериоцинов [5].

ли, анализировали электрофорезом и проверяли антимикробную активность.

Результаты. Ранее нами были предприняты попытки выделения бактериоциноподоб-ных пептидов из промышленного пробиоти-ческого штамма Ь. plantarum 8РА-3 методами М. Мота-Мейры [8] и С. Д. Тодорова [9]. В полученных нами активных фракциях отсутствовали пептиды с молекулярными массами, сходными с массами предсказанных по базе данных бактериоцинов (плантарицинов Е, F, ^8а и [10, 11].

В поисках эффективного методического подхода для выделения антимикробных пептидов был выбран метод Гионне, в который были внесены некоторые изменения. В результате использования двух различных сорбентов для катионообменной хроматографии были получены пробы, содержащие низкомолекулярные белки и пептиды, которые не обладали антимикробной активностью по отно-

шению к тест-культурам (E. coli, St. epidermidis,

L. monocytogenes, C. albicans).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Громова Л. В., Борщёв Ю. Ю., Ермоленко Е. И., Грефнер Н. М., Алексеева А. С., Воейкова А. В., Груздков А. А. Вестник С. Петерб. ун-та 2012, 11 (3), 161-170.

2. Рыбальченко О. В., Орлова О. Г., Бондарен-ко В. М. Журн. микробиологии 2013 (4), 89-100.

3. Leonova L., Kokryakov V. N., Aleshina G., Hong T., Nguyen T., Zhao C., Waring A. J., Lehrer R. I. J. Leukoc. Biol. 2001, 70 (3), 461-464.

4. BACTIBASE (database dedicated to bacteriocins) [электронный ресурс]. http://bactibase.pfba-lab-tun.org/main.php (Дата обращения: 11.06.14).

5. Garsa A. K., Kumariya R., Sood S. K., Kumar A., Kapila S. Probiotics & Antimicro. Prot. 2014, 6, 47-58.

6. Guyonnet D., Fremaux C., Cenatiempo Y., Berje-aud J. M. Appl. Environ. Microbiol. 2000, 66 (4), 1744-1748.

7. Schägger H., von Jagow G. Anal. Bioch. 1987, 166, 368-379.

8. Соболева А. В., Колобов А. А., Гришина Т. В. Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии и медицин: сб. ст. статей 5 междунар. конф. СПб: Изд-во СПбГПУ 2013, 2, 136-143.

9. Соболева А. В., Колобов А. А., Гришина Т. В. Современные проблемы науки и образования.

2014.3. URL: http://www.science-education.ru/117-13561 (дата обращения: 17.06.2014).

10. Fimland N., Rogne P., Fimland G., Nissen-Meyer J., Kristiansen P. E. Biochim Biophys Acta 2008, 1784, 1711-1719.

11. Maldonado A., Ruiz-Barba J.L., Jime'nez-Diaz R. Appl. Environ. Microbiol. 2003, 69 (1), 383-389.

MODIFICATION OF THE METHOD AND CONDITIONS FOR THE ISOLATION OF CATIONIC PEPTIDES FROM LACTOBACILLUS PLANTARUM 8PA-3

Soboleva A. V., Krasovskaya I. E., Grishina T. V.

Saint-Peters

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком