Открытие антимикробного пептида может изменить борьбу с болезнями свиней

Исследователи из Университета Саскачевана (USask) опубликовали в Scientific Reports работу, в которой определили перспективную альтернативу для контроля инфекционных заболеваний, таких как свиная дизентерия. Порциновый β-дефензин 5 (pBD-5) — это пептид хозяйской защиты (host defense peptide, HDP), который может помочь снизить зависимость отрасли от антибиотиков.

HDP, также известные как антимикробные пептиды, — это природные молекулы врождённого иммунитета, встречающиеся у всех сложных живых организмов. Их антимикробные свойства позволяют им играть жизненно важную роль в борьбе с патогенами, такими как бактерии и вирусы.

Свиная дизентерия, вызываемая бактерией Brachyspira hyodysenteriae, является болезнью, ограничивающей продуктивность, и приводит к значительным экономическим потерям. Эффективной вакцины против неё нет, а единственным вариантом лечения остаются антибиотики.

По словам ведущего автора исследования Артура Нери Финатто, pBD-5 обещает стать альтернативой традиционным антибиотикам, что важно в контексте растущей угрозы антимикробной резистентности и продовольственной безопасности.

Открытие было вдохновлено наблюдением, что в одном стаде некоторые свиньи тяжело переносили болезнь, а другие оставались относительно устойчивыми. Детальный геномный анализ выявил участок генома свиньи, связанный с этой устойчивостью, который кодировал пептид, похожий на β-дефензины.

Исследователи синтезировали этот пептид в лаборатории. При воздействии на различные бактериальные штаммы синтезированный pBD-5 продемонстрировал антимикробную активность широкого спектра, эффективно подавляя рост бактерий.

Более того, при воздействии pBD-5 на иммунные клетки свиней изменилась экспрессия генов. Это указывает на то, что pBD-5 не только обладает антимикробными свойствами, но и действует как иммуномодулятор.

Исследователи также наблюдали, что pBD-5 вызывает даунрегуляцию (снижение ответа) определённых генов в макрофагах — иммунных клетках, играющих ключевую роль в воспалительной реакции. Модулируя иммунный ответ, пептид может помочь снизить ущерб, причиняемый болезнью.

Кроме того, pBD-5, по-видимому, усиливает активность митохондрий в иммунных клетках, особенно в клетках, ответственных за выработку антител. Это позволяет предположить, что добавление pBD-5 в состав вакцин может улучшить их способность стимулировать выработку антител и обеспечивать длительный иммунитет.

Финалто надеется, что это исследование поможет укрепить свиноводческую отрасль Канады, сделав свиней здоровее и обеспечив население высококачественной свининой.