Novel Leech Antimicrobial Peptides, Hirunipins: Real-Time 3D Monitoring of Antimicrobial and Antibiofilm Mechanisms Using Optical Diffraction Tomography
Research article published in Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany) (2025)
Abstract
Antimicrobial peptides (AMPs) are promising agents for treating antibiotic-resistant bacterial infections. Although discovering novel AMPs is crucial for combating multidrug-resistant bacteria and biofilm-related infections, their clinical potential relies on precise, real-time evaluation of efficacy, toxicity, and mechanisms. Optical diffraction tomography (ODT), a label-free imaging technology, enables real-time visualization of bacterial morphological changes, membrane damage, and biofilm formation over time. Here, a computational analysis of the leech transcriptome using an advanced AI-based peptide screening strategy with ODT to identify potential AMPs is employed. Among the 19 potential AMPs identified, hirunipin 2 demonstrates potent antibacterial activity, low mammalian cytotoxicity, and minimal hemolytic effects. It demonstrates efficacy comparable to melittin, resistance to physiological salts and human serum, and a low likelihood of inducing bacterial resistance. Microscopy and 3D-ODT confirm its disruption of bacterial membranes and intracellular aggregation, leading to cell death. Notably, hirunipin 2 effectively inhibits biofilm formation, eradicates preformed biofilms, and synergizes with antibiotics against multidrug-resistant Acinetobacter baumannii (MDRAB) by enhancing membrane permeability. Additionally, hirunipin 2 significantly suppresses pro-inflammatory cytokine expression in LPS-stimulated macrophages, highlighting its anti-inflammatory properties. These findings highlight hirunipin 2 as a strong candidate for developing novel antibacterial, anti-inflammatory, and antibiofilm therapies, particularly against multidrug-resistant bacterial infections.
Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.
Resumen
Antimicrobial peptides (AMPs) are promising agents for treating antibiotic-resistant bacterial infections.
Por qué esto importa para la hirudoterapia
Utilizando un cribado basado en IA del transcriptoma de la sanguijuela combinado con tomografía de difracción óptica sin etiquetas, este estudio identificó 19 péptidos antimicrobianos candidatos y caracterizó al hirunipin 2, el cual mostró una potente actividad antibacteriana comparable a la melitina, baja citotoxicidad y hemólisis en mamíferos, disrupción de membranas bacterianas, inhibición y erradicación de biofilms, sinergia con antibióticos contra *Acinetobacter baumannii* multirresistente, y supresión de citocinas proinflamatorias en macrófagos estimulados. Esto avanza directamente la historia de descubrimiento de fármacos del secretoma de la sanguijuela medicinal al extender los bioactivos derivados de la sanguijuela más allá de la anticoagulación a una nueva clase de agentes antimicrobianos y anti-biofilms, proporcionando un apoyo mecanísticamente plausible para las tasas de infección bajas observadas durante mucho tiempo alrededor de la alimentación de sanguijuelas. La advertencia importante es que estos son hallazgos preclínicos, *in vitro* y basados en células (culturas bacterianas, modelos de biofilms y líneas celulares de macrófagos y otras células); hirunipin 2 es un candidato en etapa de descubrimiento sin datos de eficacia animal o humana reportados aquí, por lo que no establece beneficio clínico y no debe presentarse como una terapia aprobada o probada.
Citación
Novel Leech Antimicrobial Peptides, Hirunipins: Real-Time 3D Monitoring of Antimicrobial and Antibiofilm Mechanisms Using Optical Diffraction Tomography
Kumar SD et al. · Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany), 2025
Contexto clínico relacionado
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Añadido a la biblioteca ASH: May 27, 2026 · Última actualización del sitio: June 18, 2026