Белковые комбинации пчёл и лягушек — двойная защита природы от супербактерий в сельском хозяйстве

Новое исследование показывает, что комбинирование природных антимикробных пептидов может значительно замедлить развитие устойчивости бактерий. Использование двух пептидов вместе предотвращает быстрое мутирование вредных бактерий, предлагая многообещающую альтернативу традиционным антибиотикам.

Устойчивость к антибиотикам — растущая угроза и в сельском хозяйстве. Чрезмерное использование антибиотиков привело к появлению «супербактерий», угрожающих животным, растениям и здоровью людей.

Исследование под руководством Бара Марона в сотрудничестве с профессорами Джонатаном Фридманом и Цви Хаюкой с факультета сельского хозяйства, продовольствия и окружающей среды Еврейского университета в Иерусалиме показало, что антимикробные пептиды (АМП) — маленькие белки, входящие в иммунную систему почти всех организмов, — могут работать вместе, блокируя развитие устойчивости бактерий.

«Бактерии умны. Когда вы атакуете их одним оружием, они часто находят способ обойти его. Но когда мы использовали два пептида одновременно, это было похоже на закрытие всех путей к отступлению», — говорит профессор Хаюка.

Исследование, опубликованное в iScience, было сосредоточено на Staphylococcus aureus — значимом патогене, вызывающем устойчивые инфекции у животных и людей. Используя три АМП — мелиттин (из пчёл), темпорин (из лягушек) и пексиганан (синтетический пептид, вдохновлённый природой), — команда наблюдала за эволюцией бактерий.

Результаты были значительными:

• При воздействии одного пептида бактерии быстро развивали устойчивость за счёт генетических мутаций.
• При комбинации двух пептидов бактерии были озадачены, мутировали меньше и оставались уязвимыми.

Это может стать важным достижением для сельского хозяйства, где устойчивость к антибиотикам уже начала влиять на здоровье скота. Снижая зависимость от синтетических антибиотиков и обращаясь к природным комбинациям пептидов, отрасль может двигаться к более безопасным и устойчивым способам борьбы с болезнями.

«Эти пептиды — часть собственной защитной системы природы. Животные используют их миллионы лет. Заимствуя у природы и используя их разумно, мы можем склонить чашу весов в нашу пользу», — говорит профессор Фридман.

Результаты могут проложить путь к новым кормовым добавкам или местным методам лечения, которые сдерживают инфекции, не вызывая резистентности. Это также даёт надежду на сохранение здоровья стада без усугубления глобального кризиса УПП (устойчивости к противомикробным препаратам).

Для внедрения этих пептидов в сельскохозяйственную практику необходимо больше исследований. Но вывод ясен: в борьбе с супербактериями иногда два пептида лучше, чем один.