Mechanizmy działania anionowych i kationowych peptydów odpornościowych Galleria mellonella wobec komórek bakterii i grzybów

Streszczenie/charakterystyka tematyki badań

Zespół badawczy: Agnieszka Zdybicka-Barabas, Mariola Andrejko, Sylwia Stączek, Małgorzata Cytryńska

Peptydy przeciwdrobnoustrojowe (ang. antimicrobial peptides, AMPs) są kluczowym elementem odporności wrodzonej różnych grup organizmów, w tym owadów. Wykazują szerokie spektrum aktywności wobec bakterii Gram-ujemnych, Gram-dodatnich oraz grzybów. AMPs to cząsteczki amfipatyczne. Większość AMPs wykazuje charakter kationowy, dzięki czemu mogą oddziaływać z ujemnie naładowanymi błonami mikroorganizmów, co może prowadzić do zakłócenia przepuszczalności i struktury błony, zahamowania procesów wewnątrzkomórkowych i w efekcie do śmierci komórki. Znane są również przykłady AMPs o charakterze anionowym. AMPs zazwyczaj nie wykazują wysokiej specyficzności wobec określonego celu, co zmniejsza prawdopodobieństwo wykształcenia na nie oporności przez patogeny. Bogatym źródłem peptydów odpornościowych jest hemolimfa owadów, m.in. barciaka większego Galleria mellonella, gdzie zidentyfikowano osiem peptydów odpornościowych, które scharakteryzowano pod względem biochemicznym oraz spektrum aktywności przeciwdrobnoustrojowej. Celem prowadzonych badań jest poznanie mechanizmów działania AMPs wobec komórek bakteryjnych i grzybowych. Skuteczność działania AMPs oceniana jest m.in. na podstawie przeżywalności komórek bakterii lub grzybów (metoda zliczania kolonii) oraz barwienia Live/Dead i obrazowania przy użyciu mikroskopu konfokalnego. Zmiany w strukturze powierzchni komórek analizowane są przy użyciu mikroskopii sił atomowych (AFM) i skaningowej (SEM), a zmiany wewnątrzkomórkowe przy użyciu mikroskopii elektronowej transmisyjnej (TEM). Do oceny zdolności interakcji peptydów ze składnikami powierzchni komórek i błon stosowana jest m.in. spektroskopia absorpcyjna w podczerwieni FTIR-ATR.