КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 23-24-00471
НазваниеМетаболиты морских грибов как новые перспективные препараты для лечения инфицированных ран
Руководитель Чингизова Екатерина Александровна, Кандидат биологических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Г.Б. Елякова Дальневосточного отделения Российской академии наук , Приморский край
Конкурс №78 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-205 - Клеточная биология, цитология, гистология
Ключевые слова Staphylococcus aureus, чувство кворума, сортаза А, инфицированные раны, морские грибы, вторичные метаболиты, антибиотики, биопленки
Код ГРНТИ31.23.25
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Проект направлен на изучение действия низкомолекулярных вторичных метаболитов морских грибов в отношении грамположительных бактерий Staphylococcus aureus и их эффективности в in vitro и in vivo моделях инфицированных ран. S. aureus является одним из лидеров как в первичном инфицировании кожи и мягких тканей, так и в инфицировании хирургических ран, при этом возрастает доля штаммов, устойчивых к применяемым сейчас в клинической практике антибиотикам. В этой связи современные исследования постулируют другой подход к терапии инфекционных заболеваний, который заключается в том, чтобы ингибировать вирулентные свойства патогена, не применяя бактерицидные вещества, то есть исключив фактор естественного отбора, ведущего к накоплению резистентных клонов. В рамках этого инновационного подхода основными мишенями для поиска эффективных молекул являются система чувства кворума и механизмы образования биопленок, в случае S. aureus – это компоненты Agr-системы и фермент сортаза А, обеспечивающий прикрепление белков к внешней стороне клеточной стенки бактерий. Регулирование Agr-системы и сортазы А способно значительно снизить вирулентность и, как следствие, патогенность S. aureus.
Ранее для целого ряда метаболитов морских грибов: флавузида В из морского гриба Penicillium sp., кладоспорина из морского гриба Penicillium attenuatum KMM 4671, астеррипептидов А-С из морского гриба Aspergillus terreus LM5.2, ряда антрахинонов из морского гриба Asteromyces cruciatus KMM 4696 и меротерпеноидов мероантарктина А и цитреогибриддиона B из морского гриба Penicillium attenuatum KMM 4671, была показана способность ингибировать активность сортазы А и уменьшать образование биопленок S. aureus, что приводило к снижению токсичности S. aureus для клеток кожи человека.
В рамках предлагаемого проекта планируется впервые изучить способность этих веществ влиять на экспрессию генов, регулирующих систему биопленкообразования и quorum sensing S. aureus, а также исследовать детально действие этих веществ в in vitro и in vivo моделях инфекционных ран. В экспериментах in vitro впервые будет изучено влияние веществ на миграцию кератиноцитов в присутствии S. aureus, уровень цитокинов, программируемую клеточную смерть и активность каспаз в инфицированных кератиноцитах, а также противовоспалительное действие веществ. В экспериментах in vivo будет впервые исследовано влияния активных веществ на заживление ран, инфицированных S.aureus, уровень цитокинов и других показателей воспаления в крови лабораторных животных при течении раневого процесса.
Полученные в результате реализации проекта новые данные об эффективности исследуемых метаболитов морских грибов в заживлении инфицированных ран в сравнении с известным лекарственным препаратом позволят наметить пути дальнейшего развития этого направления: подбор наиболее эффективных схем культивирования штаммов-продуцентов и схем выделения целевых веществ с максимальным выходом, возможные пути органического синтеза целевых веществ и их модификации, расширенное изучение спектра антибактериальной активности веществ, исследование токсичности, фармакокинетики, фармакодинамики и метаболизма веществ в организме.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Журавлева О.И., Чингизова Е.А., Олейникова Г.К., Старновская С.С., Антонов А.С., Киричук Н.Н., Меньшов А.С., Попов Р.С., Ким Н.Ю.,Бердашев Д.В., Чингизов А.Р., Кузьмич А.С., Гужова И.В., Юрченко А.Н., Юрченко Е.А.
Anthraquinone Derivatives and Other Aromatic Compounds from Marine Fungus Asteromyces cruciatus KMM 4696 and Their Effects against Staphylococcus aureus.
Marine Drugs, N 8., Vol. 21, P. 1–23. (год публикации - 2023)
10.3390/md21080431
2.
Чингизова Е.А., Чингизов А.Р., Менчинская Е.С., Пислягин Е.А., Кузьмич А.С., Лещенко Е.В., Боркунов Г.В., Гужова И.В., Аминин Д.Л., Юрченко Е.А.
The influence of marine fungal meroterpenoid meroantarctine A toward HaCaT keratinocytes infected with Staphylococcus aurens.
The Journal of Antibiotics, 77: 812–822 (год публикации - 2024)
https://doi.org/10.1038/s41429-024-00771-x
3.
Чингизова Е.А., Юрченко Е.А., Чингизов А.Р., Климович А.А., Пислягин Е.А., Менчинская Е.С., Кузьмич А.С., Тринь П.Т.Х., Нгок Н.Т.Д., Ван Т.Т.Т., Гужова И.В., Аминин Д.Л., Юрченко А.Н.
The Effects of Marine Fungal Asterripeptides A–C on In Vitro and In Vivo Staphylococcus aureus Skin Infection.
Pharmaceuticals, 17, 10: 1345-1367 (год публикации - 2024)
10.3390/ph17101345
Аннотация результатов, полученных в 2024 году
Впервые установлено, что антрахиноны ω-гидроксипахибазин, кониотиринон В, а также структурно-близкие им пахибазин и 1,7-дигидрокси-3-метил-9,10-антрахинон оказывают выраженное ингибирующее влияние на активность генов, регулирующих работу системы кворум сенсинга и образование биопленок грамположительных бактерий Staphylococcus aureus.
Впервые установлено, что морские грибные метаболиты астеррипептид С и ω-гидроксипахибазин ускоряют заживление ожоговых и скальпированных ран, инфицированных S. aureus, у лабораторных животных (мышей), снижают уровень бактериальной контаминации ран и препятствуют попаданию патогенов в кровь животных. При лечении инфицированных ран астеррипептидом С и ω-гидроксипахибазином отмечено снижением уровня провоспалительных цитокинов в крови животных и нормализация уровня тромбоцитов, гемоглобина и лейкоцитарной формулы крови. Действие этих соединений было более эффективным, чем действие препарата сравнения Левомеколя.
https://t.me/pibocdvo/315
https://t.me/rasofficial/10234
Публикации
1.
Журавлева О.И., Чингизова Е.А., Олейникова Г.К., Старновская С.С., Антонов А.С., Киричук Н.Н., Меньшов А.С., Попов Р.С., Ким Н.Ю.,Бердашев Д.В., Чингизов А.Р., Кузьмич А.С., Гужова И.В., Юрченко А.Н., Юрченко Е.А.
Anthraquinone Derivatives and Other Aromatic Compounds from Marine Fungus Asteromyces cruciatus KMM 4696 and Their Effects against Staphylococcus aureus.
Marine Drugs, N 8., Vol. 21, P. 1–23. (год публикации - 2023)
10.3390/md21080431
2.
Чингизова Е.А., Чингизов А.Р., Менчинская Е.С., Пислягин Е.А., Кузьмич А.С., Лещенко Е.В., Боркунов Г.В., Гужова И.В., Аминин Д.Л., Юрченко Е.А.
The influence of marine fungal meroterpenoid meroantarctine A toward HaCaT keratinocytes infected with Staphylococcus aurens.
The Journal of Antibiotics, 77: 812–822 (год публикации - 2024)
https://doi.org/10.1038/s41429-024-00771-x
3.
Чингизова Е.А., Юрченко Е.А., Чингизов А.Р., Климович А.А., Пислягин Е.А., Менчинская Е.С., Кузьмич А.С., Тринь П.Т.Х., Нгок Н.Т.Д., Ван Т.Т.Т., Гужова И.В., Аминин Д.Л., Юрченко А.Н.
The Effects of Marine Fungal Asterripeptides A–C on In Vitro and In Vivo Staphylococcus aureus Skin Infection.
Pharmaceuticals, 17, 10: 1345-1367 (год публикации - 2024)
10.3390/ph17101345
Возможность практического использования результатов
В результате проекта были открыты новые антибиотики, которые могут быть использованы для создания новых лекарственных препаратов с противомикробным и ранозаживляющим действием. Это позволит расширить арсенал отечественных противомикробных препаратов и будет способствовать укреплению технологического суверенитета Российской Федерации.