Лектины Pseudomonas aeruginosa как мишени для новых антибактериальных соединений

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Синегнойная палочка Pseudomonas aeruginosa - один из наиболее распространенных и проблемных оппортунистических патогенов, способный колонизировать различные органы и ткани человека и зачастую обладающий устойчивостью ко многим применяемым в клинической практике антибиотикам. Эта устойчивость может быть связана с появлением специфических генов устойчивости, с присущей данному патогену способностью противостоять попаданию антибиотиков внутрь клетки, а также образовывать биопленки. В связи с этим в настоящий момент активно исследуется возможность создания соединений, отличающихся по механизму действия от обычных антибиотиков (подавляющих рост микроорганизмов или вызывающих их гибель), направленных на снижение способности патогена колонизировать и повреждать человеческие ткани за счет ингибирования факторов вирулентности и подавления образования биопленок. Среди наиболее изученных белков P. aeruginosa - мишеней для подобного рода соединений - можно выделить лектины LecA и LecB, связывающие остатки галактозы и фукозы и олиго- и полисахариды, содержащие эти остатки. В представленном обзоре суммированы результаты экспериментов, свидетельствующих о важности этих белков для патогенности P. aeruginosa, приведены данные об ингибиторах лектинов и их эффективности в различных экспериментальных моделях. Особое внимание уделено ингибированию лектинов LecA и LecB в экспериментальных моделях инфекции на лабораторных животных и в клинической практике. Приведенная информация свидетельствует о том, что ингибирование лектинов можно рассматривать как перспективное направление борьбы с синегнойной палочкой. Однако, несмотря на наличие ингибиторов, чрезвычайно эффективных in vitro, для перехода к стадии доклинических исследований требуются дальнейшие эксперименты.

Об авторах

A. В. Гришин

ФНИЦ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи Минздрава России; ВНИИ сельскохозяйственной биотехнологии

Автор, ответственный за переписку.
Email: grishin-a1@yandex.ru
Россия

М. С. Кривозубов

ФНИЦ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи Минздрава России

Email: grishin-a1@yandex.ru
Россия

A. С. Карягина

ФНИЦ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи Минздрава России; ВНИИ сельскохозяйственной биотехнологии; НИИ физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова

Email: grishin-a1@yandex.ru
Россия

A. Л. Гинцбург

ФНИЦ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи Минздрава России

Email: grishin-a1@yandex.ru
Россия

Список литературы

  1. Blanc D.S., Petignat C., Janin B., Bille J., Francioli P. // Clin. Microbiol. Infect. 1998, V.4, №5, P.242-247
  2. Mesaros N., Nordmann P., Plésiat P., Roussel-Delvallez M., van Eldere J., Glupczynski Y., van Laethem Y., Jacobs F., Lebecque P., Malfroot A. // Clin. Microbiol. Infect. 2007, V.13, №6, P.560-578
  3. Donlan R.M., Costerton J.W. // Clin. Microbiol. Rev. 2002, V.15, №2, P.167-193
  4. Hall-Stoodley L., Costerton J.W., Stoodley P. // Nat. Rev. Microbiol. 2004, V.2, №2, P.95-108
  5. Costerton J.W. // Science. 1999, V.284, №5418, P.1318-1322
  6. Clatworthy A.E., Pierson E., Hung D.T. // Nat. Chem. Biol. 2007, V.3, №9, P.541-548
  7. Gilboa-Garber N. // FEBS Lett. 1972, V.20, №2, P.242-244
  8. Gilboa-Garber N., Mizrahi L., Garber N. // Can. J. Biochem. 1977, V.55, №9, P.975-981
  9. Gilboa-Garber N. // Methods Enzymol. 1982, V.83, №1980, P.378-385
  10. Avichezer D., Katcoff D.J., Garber N.C., Gilboa-Garber N. // J. Biol. Chem. 1992, V.267, №32, P.23023-23027
  11. Gilboa-Garber N., Katkoff D.J., Garber N.C. // FEMS Immunol. Med. Microbiol. 2000, V.29, P.53-57
  12. Cioci G., Mitchell E.P., Gautier C., Wimmerová M., Sudakevitz D., Pérez S., Gilboa-Garber N., Imberty A. // FEBS Lett. 2003, V.555, №2, P.297-301
  13. Mitchell E., Houles C., Sudakevitz D., Wimmerova M., Gautier C., Pérez S., Wu A.M., Gilboa-Garber N., Imberty A. // Nat. Struct. Biol. 2002, V.9, №12, P.918-921
  14. Winzer K., Falconer C., Garber N.C., Diggle S.P., Camara M., Williams P. // Journal of Bacteriology 2000, V.182, №22, P.6401-6411
  15. Diggle S.P., Winzer K., Chhabra S.R., Worrall K.E., Cámara M., Williams P. // Mol. Microbiol. 2003, V.50, №1, P.29-43
  16. Bjarnsholt T., Tolker-Nielsen T., Høiby N., Givskov M. // Expert Rev. Mol. Med. 2010, V.12, P.e11
  17. Pessi G., Williams F., Hindle Z., Heurlier K., Holden M.T., Cámara M., Haas D., Williams P. // Journal of Bacteriology 2001, V.183, №22, P.6676-6683
  18. Diggle S.P., Winzer K., Lazdunski A., Williams P., Camara M. // Journal of Bacteriology 2002, V.184, №10, P.2576-2586
  19. Wu L., Estrada O., Zaborina O., Bains M., Shen L., Kohler J.E., Patel N., Musch M.W., Chang E.B., Fu Y.X. // Science. 2005, V.309, №5735, P.774-777
  20. Kipnis E., Sawa T., Wiener-Kronish J. // Médecine Mal. Infect. 2006, V.36, №2, P.78-91
  21. Alverdy J., Holbrook C., Rocha F., Seiden L., Wu R.L., Musch M., Chang E., Ohman D., Suh S. // Ann. Surg. 2000, V.232, №4, P.480-489
  22. Kohler J.E., Zaborina O., Wu L., Wang Y., Bethel C., Chen Y., Shapiro J., Turner J.R., Alverdy J.C. // Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2005, V.288, №5, P.G1048-G1054
  23. Zaborina O., Lepine F., Xiao G., Valuckaite V., Chen Y., Li T., Ciancio M., Zaborin A., Petrof E.O., Petroff E. // PLoS Pathog. 2007, V.3, №3, P.e35
  24. Glick J., Garber N. // J. Gen. Microbiol. 1983, V.129, №10, P.3085-3090
  25. Tielker D., Hacker S., Loris R., Strathmann M., Wingender J., Wilhelm S., Rosenau F., Jaeger K.E. // Microbiology. 2005, V.151, Pt5, P.1313-1323
  26. Funken H., Bartels K.M., Wilhelm S., Brocker M., Bott M., Bains M., Hancock R.E.W., Rosenau F., Jaeger K.E. // PLoS One. 2012, V.7, №10, P.e46857
  27. Fito-Boncompte L., Chapalain A., Bouffartigues E., Chaker H., Lesouhaitier O., Gicquel G., Bazire A., Madi A., Connil N., Véron W. // Infect. Immun. 2011, V.79, №3, P.1176-1186
  28. Gilboa-Garber N., Sudakevitz D., Sheffi M., Sela R., Levene C. // Glycoconj. J. 1994, V.11, №5, P.414-417
  29. Lanne B., Cîopraga J., Bergström J., Motas C., Karlsson K.A. // Glycoconj. J. 1994, V.11, №4, P.292-298
  30. Chen C.P., Song S.C., Gilboa-Garber N., Chang K.S., Wu A.M. // Glycobiology. 1998, V.8, №1, P.7-16
  31. Blanchard B., Nurisso A., Hollville E., Tétaud C., Wiels J., Pokorná M., Wimmerová M., Varrot A., Imberty A. // J. Mol. Biol. 2008, V.383, №4, P.837-853
  32. Perret S., Sabin C., Dumon C., Pokorná M., Gautier C., Galanina O., Ilia S., Bovin N., Nicaise M., Desmadril M. // Biochem. J. 2005, V.389, Pt2, P.325-332
  33. Kirkeby S., Hansen A.K., d´Apice A., Moe D. // Microb. Pathog. 2006, V.40, №5, P.191-197
  34. Kirkeby S., Wimmerová M., Moe D., Hansen A.K. // Microbes Infect. 2007, V.9, №5, P.566-573
  35. Imberty A., Wimmerová M., Mitchell E.P., Gilboa-Garber N. // Microbes Infect. 2004, V.6, №2, P.221-228
  36. Wentworth J.S., Austin F.E., Garber N., Gilboa-Garber N., Paterson C.A., Doyle R.J. // Biofouling. 1991, V.4, №1-3, P.99-104
  37. Rebiere-Huët J., Di Martino P., Hulen C. // Can. J. Microbiol. 2004, V.50, №5, P.303-312
  38. Sonawane A., Jyot J., Ramphal R. // Infect. Immun. 2006, V.74, №12, P.7035-7039
  39. Chemani C., Imberty A., de Bentzmann S., Pierre M., Wimmerová M., Guery B.P., Faure K. // Infect. Immun. 2009, V.77, №5, P.2065-2075
  40. Boukerb A.M., Rousset A., Galanos N., Méar J.B., Thépaut M., Grandjean T., Gillon E., Cecioni S., Abderrahmen C., Faure K. // J. Med. Chem. 2014, V.57, №24, P.10275-10289
  41. Nosková L., Kubíčková B., Vašková L., Bláhová B., Wimmerová M., Stiborová M., Hodek P. // Sensors. 2015, V.15, №1, P.1945-1953
  42. Eierhoff T., Bastian B., Thuenauer R., Madl J., Audfray A., Aigal S., Juillot S., Rydell G.E., Müller S., de Bentzmann S. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2014, V.111, №35, P.12895-12900
  43. Scharfman A., Arora S.K., Delmotte P., van Brussel E., Mazurier J., Ramphal R., Roussel P. // Infect. Immun. 2001, V.69, №9, P.5243-5248
  44. Hahn H.P. // Gene. 1997, V.192, №1, P.99-108
  45. Diggle S.P., Stacey R.E., Dodd C., Cámara M., Williams P., Winzer K. // Environ. Microbiol. 2006, V.8, №6, P.1095-1104
  46. Johansson E.M.V., Crusz S.A., Kolomiets E., Buts L., Kadam R.U., Cacciarini M., Bartels K.M., Diggle S.P., Cámara M., Williams P. // Chem. Biol. 2008, V.15, №12, P.1249-1257
  47. Ma L., Lu H., Sprinkle A., Parsek M.R., Wozniak D.J. // Journal of Bacteriology 2007, V.189, №22, P.8353-8356
  48. Byrd M.S., Sadovskaya I., Vinogradov E., Lu H., Sprinkle A.B., Richardson S.H., Ma L., Ralston B., Parsek M.R., Anderson E.M. // Mol. Microbiol. 2009, V.73, №4, P.622-638
  49. Ma L., Conover M., Lu H., Parsek M.R., Bayles K., Wozniak D.J. // PLoS Pathog. 2009, V.5, №3, P.e1000354
  50. Bajolet-Laudinat O., Girod-De Bentzmann S.G., Tournier J.M., Madoulet C., Plotkowski M.C., Chippaux C., Puchelle E. // Infect. Immun. 1994, V.62, №10, P.4481-4487
  51. Mewe M., Tielker D., Schönberg R., Schachner M., Jaeger K.E., Schumacher U. // J. Laryngol. Otol. 2005, V.119, №8, P.595-599
  52. Gustke H., Kleene R., Loers G., Nehmann N., Jaehne M., Bartels K.M., Jaeger K.E., Schachner M., Schumacher U. // Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 2012, V.31, №2, P.207-215
  53. Adam E.C., Mitchell B.S., Schumacher D.U., Grant G., Schumacher U. // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 1997, V.155, №6, P.2102-2104
  54. Adam E.C., Schumacher D.U., Schumacher U. // J. Laryngol. Otol. 1997, V.111, №8, P.760-762
  55. Laughlin R.S., Musch M.W., Hollbrook C.J., Rocha F.M., Chang E.B., Alverdy J.C. // Ann. Surg. 2000, V.232, №1, P.133-142
  56. Wu L., Holbrook C., Zaborina O., Ploplys E., Rocha F., Pelham D., Chang E., Musch M., Alverdy J. // Ann. Surg. 2003, V.238, №5, P.754-764
  57. Zinger-Yosovich K.D., Gilboa-Garber N. // J. Agric. Food Chem. 2009, V.57, №15, P.6908-6913
  58. Nurisso A., Blanchard B., Audfray A., Rydner L., Oscarson S., Varrot A., Imberty A. // J. Biol. Chem. 2010, V.285, №26, P.20316-20327
  59. Kadam R.U., Bergmann M., Hurley M., Garg D., Cacciarini M., Swiderska M.A., Nativi C., Sattler M., Smyth A.R., Williams P. // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2011, V.50, №45, P.10631-10635
  60. Garber N., Guempel U., Belz A., Gilboa-Garber N., Doyle R.J. // Biochim. Biophys. Acta. 1992, V.1116, №3, P.331-333
  61. Stoitsova S.R., Boteva R.N., Doyle R. // Biochim. Biophys. Acta - Gen. Subj. 2003, V.1619, №2, P.213-219
  62. Boteva R.N., Bogoeva V.P., Stoitsova S.R. // Biochim. Biophys. Acta. 2005, V.1747, №2, P.143-149
  63. Loris R., Tielker D., Jaeger K.E., Wyns L. // J. Mol. Biol. 2003, V.331, №4, P.861-870
  64. Garber N., Guempel U., Gilboa-Garber N., Doyle R. // FEMS Microbiol. Lett. 1987, V.48, №3, P.331-334
  65. Sabin C., Mitchell E.P., Pokorná M., Gautier C., Utille J.P., Wimmerová M., Imberty A. // FEBS Lett. 2006, V.580, №3, P.982-987
  66. Lesman-Movshovich E., Lerrer B., Gilboa-Garber N. // Can. J. Microbiol. 2003, V.49, №3, P.230-235
  67. Wu A.M., Wu J.H., Singh T., Liu J.H., Tsai M.S., Gilboa-Garber N. // Biochimie. 2006, V.88, №10, P.1479-1492
  68. Kadam R.U., Garg D., Schwartz J., Visini R., Sattler M., Stocker A., Darbre T., Reymond J.L. // ACS Chem. Biol. 2013, V.8, №9, P.1925-1930
  69. Rodrigue J., Ganne G., Blanchard B., Saucier C., Giguère D., Shiao T.C., Varrot A., Imberty A., Roy R. // Org. Biomol. Chem. 2013, V.11, №40, P.6906-6918
  70. Cecioni S., Praly J.P., Matthews S.E., Wimmerová M., Imberty A., Vidal S. // Chemistry. 2012, V.18, №20, P.6250-6263
  71. Gening M.L., Titov D.V., Cecioni S., Audfray A., Gerbst A.G., Tsvetkov Y.E., Krylov V.B., Imberty A., Nifantiev N.E., Vidal S. // Chemistry. 2013, V.19, №28, P.9272-9285
  72. Marotte K., Sabin C., Préville C., Moumé-Pymbock M., Wimmerová M., Mitchell E.P., Imberty A., Roy R. // ChemMedChem. 2007, V.2, №9, P.1328-1338
  73. Andreini M., Anderluh M., Audfray A., Bernardi A., Imberty A. // Carbohydr. Res. 2010, V.345, №10, P.1400-1407
  74. Hauck D., Joachim I., Frommeyer B., Varrot A., Philipp B., Möller H.M., Imberty A., Exner T.E., Titz A. // ACS Chem. Biol. 2013, V.8, №8, P.1775-1784
  75. Dam T.K., Brewer C.F. // Chem. Rev. 2002, V.102, №2, P.387-429
  76. Wittmann V., Pieters R.J. // Chem. Soc. Rev. 2013, V.42, №10, P.4492-4503
  77. Dam T.K., Brewer C.F. // Adv. Carbohydr. Chem. Biochem. 2010, V.63, №10, P.139-164
  78. Imberty A., Chabre Y.M., Roy R. // Chemistry. 2008, V.14, №25, P.7490-7499
  79. Smadhi M., de Bentzmann S., Imberty A., Gingras M., Abderrahim R., Goekjian P.G. // Beilstein J. Org. Chem. 2014, V.10, P.1981-1990
  80. Cecioni S., Lalor R., Blanchard B., Praly J.P., Imberty A., Matthews S.E., Vidal S. // Chemistry. 2009, V.15, №47, P.13232-13240
  81. Cecioni S., Faure S., Darbost U., Bonnamour I., Parrot-Lopez H., Roy O., Taillefumier C., Wimmerová M., Praly J.P., Imberty A. // Chemistry. 2011, V.17, №7, P.2146-2159
  82. Soomro Z.H., Cecioni S., Blanchard H., Praly J.P., Imberty A., Vidal S., Matthews S.E. // Org. Biomol. Chem. 2011, V.9, №19, P.6587-6597
  83. Cecioni S., Oerthel V., Iehl J., Holler M., Goyard D., Praly J.P., Imberty A., Nierengarten J.F., Vidal S. // Chemistry. 2011, V.17, №11, P.3252-3261
  84. Otsuka I., Blanchard B., Borsali R., Imberty A., Kakuchi T. // ChemBioChem. 2010, V.11, №17, P.2399-2408
  85. Reynolds M., Marradi M., Imberty A., Penadés S., Pérez S. // Chemistry. 2012, V.18, №14, P.4264-4273
  86. Kadam R.U., Bergmann M., Garg D., Gabrieli G., Stocker A., Darbre T., Reymond J.L. // Chemistry. 2013, V.19, №50, P.17054-17063
  87. Chabre Y.M., Giguère D., Blanchard B., Rodrigue J., Rocheleau S., Neault M., Rauthu S., Papadopoulos A., Arnold A.A., Imberty A. // Chemistry. 2011, V.17, №23, P.6545-6562
  88. Gerland B., Goudot A., Ligeour C., Pourceau G., Meyer A., Vidal S., Gehin T., Vidal O., Souteyrand E., Vasseur J.J. // Bioconjug. Chem. 2014, V.25, P.379-392
  89. Pertici F., Pieters R.J. // Chem. Commun. (Camb.). 2012, V.48, №33, P.4008-4010
  90. Pertici F., de Mol N.J., Kemmink J., Pieters R.J. // Chemistry. 2013, V.19, №50, P.16923-16927
  91. Novoa A., Eierhoff T., Topin J., Varrot A., Barluenga S., Imberty A., Römer W., Winssinger N. // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2014, V.53, №34, P.8885-8889
  92. Morvan F., Meyer A., Jochum A., Sabin C., Chevolot Y., Imberty A., Praly J.P., Vasseur J.J., Souteyrand E., Vidal S. // Bioconjug. Chem. 2007, V.18, №5, P.1637-1643
  93. Berthet N., Thomas B., Bossu I., Dufour E., Gillon E., Garcia J., Spinelli N., Imberty A., Dumy P., Renaudet O. // Bioconjug. Chem. 2013, V.24, №9, P.1598-1611
  94. Kolomiets E., Swiderska M.A., Kadam R.U., Johansson E.M.V., Jaeger K.E., Darbre T., Reymond J.L. // ChemMedChem. 2009, V.4, №4, P.562-569
  95. Johansson E.M.V., Kadam R.U., Rispoli G., Crusz S. A., Bartels K.M., Diggle S.P., Cámara M., Williams P., Jaeger K.E., Darbre T. // Med. Chem. Commun. 2011, V.2, №5, P.418-420
  96. Marotte K., Préville C., Sabin C., Moumé-Pymbock M., Imberty A., Roy R. // Org. Biomol. Chem. 2007, V.5, №18, P.2953-2961
  97. Lerrer B., Gilboa-Garber N. // FEMS Immunol. Med. Microbiol. 2001, V.32, №1, P.33-36
  98. Lerrer B., Gilboa-Garber N. // Electrophoresis. 2002, V.23, №1, P.8-14
  99. Gilboa-Garber N., Zinger-Yosovich K., Lerrer B. // J. ApiProduct ApiMedical Sci. 2009, V.1, №3, P.82-89
  100. Zinger-Yosovich K.D., Iluz D., Sudakevitz D., Gilboa-Garber N. // J. Dairy Sci. 2010, V.93, №2, P.473-482
  101. Rachmaninov O., Zinger-Yosovich K.D., Gilboa-Garber N. // Nutr. J. 2012, V.11, №1, P.10
  102. Grishin A., Karyagina A.S., Tiganova I.G., Dobrynina O.Y., Bolshakova T.N., Boksha I.S., Alexeyeva N.V., Stepanova T.V., Lunin V.G., Chuchalin A.G. // Int. J. Antimicrob. Agents. 2013, V.42, №5, P.471-472
  103. Steuer M.K., Herbst H., Beuth J., Steuer M., Pulverer G., Matthias R. // Oto-Rhino-Laryngologia Nov. 1993, V.3, №1, P.19-25
  104. von Bismarck P., Schneppenheim R., Schumacher U. // Klin. Pädiatrie. 2001, V.213, №5, P.285-287
  105. Hauber H.P., Schulz M., Pforte A., Mack D., Zabel P., Schumacher U. // Int. J. Med. Sci. 2008, V.5, №6, P.371-376

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Гришин A.В., Кривозубов М.С., Карягина A.С., Гинцбург A.Л., 2015

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах