Антибиопленочная активность антиматриксных молекул

Abstract

Внеклеточный матрикс биопленок обеспечивает фиксацию биопленки на биологической поверхности и защиту ее бактерий от внешних неблагоприятных факторов. Основным структурным компонентом био­пленок является внеклеточное полисахаридное вещество. Ключевыми молекулярными структурами, поддерживающими трехмерную структуру биопленки, считают экзополисахариды и амилоидоподобные волокна. До недавнего времени предполагалось, что большинство механизмов диспергирования биопленок ассоциировано с функционированием матриксных деградирующих ферментов, таких как гликозидгидролазы, полисахаридные лиазы и протеазы. Однако продемонстрировано, что в процессе разрушения матриксных экзополисахаридов и амилоидоподобных волокон играют самостоятельную роль малые молекулы. Среди соединений, нарушающих матрикс биопленки, различают антиматриксные молекулы, соединения, взаимодействующие с микродоменами бактериальной мембраны, и бактериальные поверхностно-активные вещества (биосурфагенты). Продемонстрировано, что соединения данных групп могут ингибировать образование биопленок и способствовать их диспергированию. Из группы антиматриксных молекул полиаминное соединение норспермидин взаимодействует с экзополисахаридами, а производные бензохинона AA-861 и сесквитерпеновый лактон партенолид — с TasA-амилоидоподобными волокнами. Норспермидин предотвращает образование и диспергирует биопленки различных бактерий, включая Acinetobacter baumannii, Bacillus subtili, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis. Соединение AA-861 проявляет активность против биопленок, которые образованы бактериями Streptococcus mutans, Bacillus cereus, Escherichia coli, а партенолид диспергирует биопленки, сформированные Escherichia coli и Bacillus cereus. Сарагосовые кислоты, взаимодействуя с микродоменами бактериальной мембраны, нарушают функционирование рафт-ассоциированных протеинов бактерий. Малые антиматриксные молекулы и нацеленные на микродомены мембраны бактерий, инициирующие диспергирование биопленки, безусловно, станут основанием для разработки эффективных антибиопленочных терапевтических лекарственных средств.