Крокодилы могут помочь в борьбе с опасными инфекциями

Исследование Университета Ла Троб показало, как крокодилы противостоят смертельным грибковым инфекциям с помощью уникального механизма определения pH, несмотря на жизнь в грязной воде.

Работа, опубликованная в Nature Communications, может лечь в основу целевой терапии грибковых инфекций у людей, частота которых растёт из-за увеличения антибиотикорезистентности.

Ведущий автор Скотт Уильямс изучил дефензины крокодилов — небольшие белки, которые обнаруживают инфекцию и сигнализируют о ней иммунной системе.

«Мы определили структуры дефензинов крокодила, и они удивительно похожи на те же белки у людей. Это означает, что мы можем использовать их в качестве шаблона для лечения грибковых инфекций у человека», — Скотт Уильямс.

По его словам, это первый случай обнаружения такой функции у любого растения или животного.

«Мы не видели механизма определения pH ни у одного другого животного или растения. Дефензины могут менять свою активность в зависимости от pH среды. Это позволяет нам модифицировать другие дефензины, чтобы они включались или выключались в зависимости от наличия инфекции», — пояснил Уильямс.

Старший автор, профессор Марк Хьюлетт, отметил, что это также первое исследование, которое документирует структуру атаки дефензинов на мембрану с высоким разрешением.

«Используя возможности Австралийского синхротрона, мы смогли получить структурные данные, определяющие, как дефензины атакуют и убивают грибковые патогены», — сказал профессор Хьюлетт.

Для исследования ткань крокодила была получена с первой в Австралии коммерческой крокодиловой фермы Koorana в Квинсленде.

Будущие методы лечения

Результаты исследования могут позволить в будущем создавать дефензины с pH-зависимой активностью для биотехнологических и терапевтических применений, например, для лечения серьёзных инфекций у людей.

Дефензин морского крокодила CpoBD13 обладает интересной противомикробной активностью, зависящей от pH окружающей среды. Это ключевой момент для распознавания организмом того, какая область или клетки инфицированы.

На основе уровня pH внешней стенки клетки CpoBD13 распознаёт и атакует грибковые инфекции.

Что такое дефензины?

Дефензины — это белки у растений и животных, которые образуют важную часть нашей врождённой иммунной системы для защиты от инфекций, вызываемых микробными патогенами, такими как бактерии, грибки и вирусы.

Они были впервые обнаружены в 1980-х годах, а в последнее время привлекают внимание как потенциальные терапевтические средства для лечения инфекционных заболеваний и рака.

Хотя большинство исследований сосредоточено на дефензинах человека и растений, о дефензинах других видов, которые могут обладать уникальными и полезными функциями, известно очень мало.

Лаборатория Хьюлетта в Университете Ла Троб возглавляет исследования по изучению функций дефензинов растений и животных для их применения в качестве новых терапевтических средств для лечения болезней человека.