Ученые из Казанского федерального университета и Федерального центра токсикологической, радиационной и биологической безопасности синтезировали новые соединения с противогрибковым действием на основе веществ растительного происхождения — терпеноидов. Молекулы уже показали эффективность против ряда опасных для человека грибковых и бактериальных патогенов и могут в будущем стать основой новых лекарственных препаратов.
По данным ВОЗ, грибковые заболевания представляют сегодня особую угрозу для населения планеты, так как они распространяются все шире и при этом растет резистентность грибковых возбудителей к терапии. Как отмечают в организации, сейчас в арсенале врачей есть только четыре класса противогрибковых препаратов. Так, многие противомикозные средства имеют в составе азолы — органические азотсодержащие молекулы. Такие соединения нарушают синтез клеточных мембран у грибов, что приводит к их гибели. Однако у препаратов такого типа есть и недостатки: грибковые патогены быстро приобретают устойчивость к лекарству
Авторы исследования взяли за основу будущих препаратов соединения класса терпеноидов — кислородосодержащие органические вещества, участвующие в обмене веществ растений. Известно, что терпеноиды сочетают в себе два ценных свойства: они подавляют рост грибков (хотя и не убивают их, как препараты, содержащие азолы) и легко проникают через кожные покровы. Более того, они способны «протаскивать» вместе с собой другие молекулы.
Схема синтеза и действия полусинтетических молекул на основе терпеноидов. Источник: Akhmedov et al. / Organic & Biomolecular Chemistry, 2023
Ученые синтезировали шесть новых соединений на основе терпеновых спиртов. К этим молекулам авторы химически присоединили азольную группу, чтобы добиться не просто подавления роста грибков, а полного уничтожения патогенов.
Эксперименты на моделях клеток показали, что молекулы двух полученных соединений успешно разрушают липидные мембраны модельных клеток, а еще четырех — встраиваются в клеточные мембраны. Это говорит о способности новых молекул проникать внутрь клеток патогенных микроорганизмов и уничтожать их.
Затем авторы проверили активность полученных соединений в отношении грибков из рода Candida, а также бактерий Escherichia coli и Staphylococcus aureus, которые часто вызывают такие внутрибольничные инфекции, как кишечные расстройства, поражения кожи и пневмония. Два соединения показали высокую противогрибковую и антибактериальную активность.
Gettyimages.ru / simarik
Также опытным путем ученые установили, что молекулы не нарушают работу симбиотических бактерий рода Bifidobacterium, которые входят в состав естественной кишечной микрофлоры. Это означает, что прием лекарств такого типа не навредит кишечному микробиому пациентов.
«Использование подобных полусинтетических соединений в дальнейшем позволит создать биосовместимые противогрибковые препараты на основе природного сырья и продуктов его переработки. Это поможет снизить стоимость лекарств и уменьшить экологические риски, связанные с накоплением в биосфере неразлагаемых синтетических аналогов. В дальнейшем мы планируем разработать полноценный лекарственный препарат, который будет наноситься на пораженные участки», — рассказал RT кандидат химических наук младший научный сотрудник кафедры органической и медицинской химии КФУ Алан Ахмедов.Если вы хотите стать героем публикации и рассказать о своем исследовании, заполните форму на сайте РНФ
