Novel Leech Antimicrobial Peptides — Hirunipins

Die antimikrobielle Resistenz (AMR) zählt zu den größten globalen Gesundheitsbedrohungen, die die WHO benennt. Die klinische Antibiotika-Pipeline stagniert; nur wenige neuartige Mechanismusklassen befinden sich in der Entwicklung. Antimikrobielle Peptide (AMPs) stellen eine vielversprechende Alternative dar: Sie nutzen Membranstörungs-Mechanismen, die sich grundlegend von herkömmlichen Antibiotika unterscheiden, wodurch Kreuzresistenzen unwahrscheinlicher werden.

Der Speichel des Blutegels ist eine reiche Proteinquelle – 189 Proteine wurden im Sekret der Speicheldrüsenzellen von H. medicinalis identifiziert (Babenko et al. 2020). Kumar et al. (2025) screenten ein Transkriptom des verwandten ostasiatischen Blutegels Hirudo nipponia auf antimikrobielle Peptide und identifizierten die Hirunipine.[R1]

Die Forscher stellten ein Transkriptom aus Kopf, Speicheldrüse und Zähnen des ostasiatischen medizinischen Blutegels Hirudo nipponia zusammen, sagten in silico 19 antimikrobielle Kandidatenpeptide voraus und synthetisierten sie chemisch; nur drei (benannt Hirunipine 1, 2 und 3) hatten antibakterielle Aktivität (MHK 32–128 µg/mL). Die Peptide wurden nicht aus Blutegelspeichel isoliert, und es wird keine proteomische Bestätigung ihrer Expression berichtet. Die Hirunipine zeigten strukturelle Merkmale wie amphipathische alpha-helikale Topologie, kationische Ladung und membranaktive Konformation (Random-Coil in wässrigem Puffer, α-helikal in 50 % TFE oder 30 mM SDS).[R1]

Hirunipine töten Bakterien durch Störung ihrer Membranen. Für Hirunipin 2 wurde dies durch Membrandepolarisations-Assays, Permeabilitätstests der äußeren und inneren Membran, Propidiumiodid-Influx, Rasterelektronenmikroskopie und optische Diffraktionstomographie (ODT) gezeigt:

Ein besonders bedeutsamer Befund: Hirunipin 2 hemmte die Biofilmbildung durch multiresistentes A. baumannii (3D-ODT-Zeitrafferaufnahmen) und eradizierte etwa 50 % eines vorgebildeten Biofilms bei 32 µg/mL (Hirunipine 1 und 3: 64 und 256 µg/mL); die Autoren beschreiben seine Antibiofilm-Aktivität als nahezu äquivalent zu LL-37. Biofilme stellen eine große klinische Herausforderung dar – sie schützen Bakterien sowohl vor Antibiotika als auch vor Immunzellen und tragen zu chronischen und geräteassoziierten Infektionen bei.

Schachbretttests gegen multiresistente Acinetobacter baumannii (Stamm 329-53) zeigten Synergie (FICI ≤ 0,5) zwischen Hirunipin 2 und allen vier getesteten Antibiotika (Chloramphenicol, Ciprofloxacin, Tetracyclin, Rifampicin):

Über die direkte antimikrobielle Aktivität hinaus zeigte Hirunipin 2 antiinflammatorische Eigenschaften in zellbasierten Assays. Bei 16 µg/mL reduzierte es die Produktion von TNF-α, IL-6 und MCP-1 in LPS-stimulierten murinen RAW 264.7-Makrophagen um etwa 40 %, 70 % bzw. 90 %:

Die Hirunipin-Studie zeigt das In-vitro-Potenzial von Blutegel-Transkriptomen (hier Hirudo nipponia) als Bioprospecting-Quelle neuartiger antimikrobieller Peptide. Da die WHO berichtet, dass zwischen 2017 und 2023 nur 13 neue Antibiotika zugelassen wurden, werden Quellen strukturell neuartiger antimikrobieller Verbindungen dringend benötigt. Viele in den Speicheldrüsenzellen des Blutegels exprimierte Gene kodieren zuvor unbekannte Speichelkomponenten (Babenko et al. 2020).

Die Studie befasst sich nicht direkt mit der Hirudotherapie: Die Hirunipine wurden aus einem Transkriptom von Hirudo nipponia vorhergesagt und als synthetische Peptide in vitro getestet, und es wurde nicht gezeigt, dass sie an der Bissstelle des Blutegels sezerniert werden.