Применение антибиотиков у сельскохозяйственных животных помогает бороться с болезнями пищевого происхождения, но способствует развитию устойчивости к антибиотикам. Небольшие пептиды, нацеленные на бактерии, могут решить обе проблемы.
Сальмонеллы представляют серьезную угрозу для здоровья населения, являясь распространенной причиной заболеваний пищевого происхождения, чаще всего связанных с употреблением продуктов птицеводства или обращением с ними. Поскольку куры и индейки могут переносить бактерии без каких-либо признаков инфекции, фермеры часто лечат этих животных антибиотиками. Однако такая практика негативно влияет на здоровье кишечника домашней птицы и в значительной степени способствует развитию устойчивости к противомикробным препаратам, что приводит к постепенному прекращению применения антибиотиков. Однако необходимость борьбы с сальмонеллезом остается сложной задачей.
Одной из потенциальных альтернатив антибиотикам являются антимикробные пептиды (AMП), короткие цепочки аминокислот, которые могут подавлять рост бактерий, часто разрушая бактериальные мембраны. Группа исследователей из Университета Иллинойса и Университета штата Огайо протестировала способность AMП, изготовленных из одного вида бактерий, бороться с Salmonella enterica subsp. серовар enterica Typhimurium LT2 (ST) in vitro и на цыплятах. В исследовании, опубликованном в журнале Microbiology Spectrum, они идентифицировали два АМП, которые снижали уровень ST у животных, что является многообещающим доказательством концепции разработки терапии на основе АМП.
Сначала авторы оценили шесть АМП, продуцируемых бактериями вида Lactobacillus rhamnosus GG, на предмет их способности ингибировать рост ST in vitro. Из них они отобрали четыре кандидата, которые также снижали рост других сероваров сальмонелл, вызывающих заболевания пищевого происхождения. Исследователи также показали, что эти АМП сохраняют свои антимикробные свойства при высокой температуре и после обработки протеазами, что соответствует требованиям промышленности.
Чтобы оценить эффективность пептидов-кандидатов в борьбе с сальмонеллой in vivo, они давали цыплятам каждый AMП в течение одной недели. Через три дня после начала эксперимента исследователи заразили животных ST и определили, сколько бактерий осталось через семь дней. Два препарата AMП значительно уменьшили количество ST в слепой кишке цыплят. Исследователи также показали, что AMП не повлияли на разнообразие микроорганизмов в кишечнике цыплят. Наконец, чтобы выяснить, как AMП препятствуют росту бактерий, исследователи изучили с помощью конфокальной и электронной микроскопии, как два наиболее успешных AMП воздействовали на мембрану ST. В отличие от неизмененной мембраны у необработанных контрольных бактерий, у бактерий, обработанных любым из AMП, были признаки разрушения мембран.
“Это исследование может стать основой для разработки и использования антимикробных пептидов для борьбы с сальмонеллезом кур, тем самым способствуя безопасности пищевых продуктов и здоровью населения. Наша будущая работа заключается в том, чтобы протестировать эти пептиды на цыплятах в больших масштабах, оптимизировать их поступление в воду и/или корм, лучше понять, как они уничтожают сальмонеллу, и изучить больше подобных пептидов на предмет их антисальмонеллезной активности”, - сказал автор исследования и микробиолог из Университета Иллинойса Гиреш Раджашекара.
