Лаурилмальтозид защитил мышей от бактериальной инфекции

Однократное введение n-додецил-бета-D-мальтозида, или лаурилмальтозида, предотвратило смерть мышей, зараженных гриппом, от инфекции золотистого стафилококка, кишечной и синегнойной палочки. Вещество активировало миграцию нейтрофилов и усиливало фагоцитоз за счет воздействия на гены. Результаты эксперимента опубликованы в журнале eBioMedicine.

Хотя бремя инфекций, вызванных лекарственно устойчивыми микроорганизмами, постоянно растет, существующие профилактические стратегии не всегда отвечают клиническим потребностям. Например, вакцины эффективны против специфических патогенов, поэтому они не подходят для широкого профилактического охвата. В связи с этим все больше растет интерес к профилактическим мерам, направленным на организм человека, которые могут неспецифично снижать восприимчивость к различным инфекционным патогенам.

Хотя разработано достаточно большое количество препаратов — иммуномодуляторов, клинические испытания показывают их низкую эффективность. Поэтому продолжаются поиски соединений, которые могли бы эффективно влиять на клеточные и гуморальные механизмы врожденного иммунитета.

Первоначально группа под руководством Хви Вон Сео (Hwi Won Seo) из Корейского научно-исследовательского института биологических наук и биотехнологий исследовала n-додецил-бета-D-мальтозид (ДДМ) — неионное поверхностно-активное вещество, которое разрушает бактериальные мембраны и повышает эффективность антибиотиков, — в качестве потенциального мембраноактивного антимикробного адъюванта. Несмотря на отсутствие прямой антибактериальной активности in vitro, ученые решили проверить на мышах его профилактическую эффективность против инфекций синегнойной палочки и кишечной палочки, устойчивых к карбапенемам, а также золотистого стафилококка (MRSA). Мышам внутрибрюшинно вводили лаурилмальтозид в дозе 32 миллиграмма на килограмм за один день до внутрибрюшинного инфицирования. После заражения все грызуны из контрольной группы погибли, а получившие ДДМ выжили. При трехдневном интервале до заражения также выживали все мыши, а при семидневном — только 25 процентов.

Напротив, введение вещества через час после заражения бактериальной инфекцией приводило к стопроцентной смертности. Анализ крови показал, что вещество значительно снижало бактериальную нагрузку по сравнению с контрольной группой, а также смягчало воспалительные реакции, вызванные инфекцией. Чтобы оценить влияние n-додецил-бета-D-мальтозида на рекрутирование клеток врожденного иммунитета, исследователи собрали перитонеальную жидкость через сутки после внутрибрюшинного введения вещества в отсутствие бактериального заражения.

Анализ показал, что у экспериментальных мышей было значительно больше лейкоцитов, нейтрофилов, моноцитов, эозинофилов и базофилов (число лимфоцитов было схожим). В целом, произошло общее увеличение популяции перитонеальных иммунных клеток — нейтрофилов и макрофагов. В дополнительных экспериментах выяснилось, что ДДМ повышал уровни хемокинов и цитокинов, которые играют важную роль в привлечении иммунных клеток, дифференцировке моноцитов, ремоделировании тканей и адгезии лейкоцитов.

Также выяснилось, что ДДМ увеличивает фагоцитарную активность нейтрофилов, и это увеличение специфически зависело от передачи сигналов через G-белки. Примечательно, что лаурилмальтозид не защищал от смерти модельных мышей с нейтропенией. Метод многомерного шкалирования выявил различия в профилях экспрессии генов между двумя группами (p = 0,001), причем в экспериментальной группе были сильно индуцированы несколько генов, связанных с врожденным иммунитетом, в основном хемокинов и генов-эффекторов.

Затем ученые исследовали противовирусную активность n-додецил-бета-D-мальтозида на мышиных моделях. Мышам внутрибрюшинно вводили вещество за день до интраназального заражения вирусом гриппа H1N1. У мышей, получавших контрольный раствор, наблюдалась значительная потеря веса, по которой судили о степени тяжести инфекции, тогда как мыши из экспериментальной группы меньше худели и быстрее набирали вес в фазу выздоровления. Кроме того, все мыши, получившие профилактическую инъекцию, выжили, тогда как выживаемость в контрольной группе составила 20 процентов. Молекулярный анализ показал, что ДДМ снижает восприимчивость к вирусу гриппа за счет ингибирования его репликации в легких. Результаты этого исследования показывают достаточный профиль безопасности, чтобы пробовать применять ДДМ на людях.

Защищать от гриппа можно (и нужно) не только людей. Недавно мы рассказывали, что инфекция добралась до Антарктиды и убила двух поморников.