Novel Leech Antimicrobial Peptides — Hirunipins

Антимикробная резистентность (АМР) входит в число главных глобальных угроз здоровью, определённых ВОЗ. Пайплайн разработки антибиотиков для клинического применения стагнирует: лишь немногие новые механистические классы выходят на стадию разработки. Антимикробные пептиды (АМП) представляют собой перспективную альтернативу: они реализуют механизмы повреждения мембран, принципиально отличающиеся от таковых у традиционных антибиотиков, что снижает вероятность развития перекрёстной резистентности.

Секретом медицинской пиявки — насчитывающий более 434 идентифицированных белков — до последнего времени практически не изучался на предмет антимикробной активности. Kumar et al. (2025) изменили эту ситуацию, проведя первую систематическую характеризацию гирунипинов.[R1]

Авторы выделили семейство альфа-спиральных антимикробных пептидов из транскриптомов слюнных желёз <em>Hirudo medicinalis</em> и подтвердили их экспрессию методом протеомного анализа. Эти пептиды, названные гирунипинами, обладают характерными структурными признаками: амфипатической альфа-спиральной топологией, катионным зарядом и мембрано-активной конформацией.[R1]

Гирунипины уничтожают бактерии посредством трёхэтапного механизма мембранодеструкции, визуализированного методом оптической дифракционной томографии (ОДТ):

Особенно значимая находка: гирунипины продемонстрировали способность проникать в зрелые бактериальные биоплёнки и разрушать их. Биоплёнки представляют серьёзную клиническую проблему: они защищают бактерии от антибиотиков и иммунных клеток, способствуя развитию хронических и катетер-ассоциированных инфекций. Обычным антибиотикам, как правило, требуются концентрации в 100–1000 раз выше для воздействия на бактерии, заключённые в биоплёнке.

Комбинационное тестирование с использованием индекса фракционных ингибирующих концентраций (FICI) показало синергические или аддитивные взаимодействия между гирунипинами и рядом классов традиционных антибиотиков:

Помимо прямой антимикробной активности, гирунипины проявили иммуномодулирующие свойства в клеточных тест-системах. Обработка стимулированных ЛПС макрофагов сопровождалась дозозависимым снижением уровней провоспалительных цитокинов:

Исследование гирунипинов демонстрирует доклинический потенциал секретома медицинской пиявки как состоятельной платформы биопроспектинга для разработки новых антимикробных средств. По данным ВОЗ, в период с 2017 по 2023 год было одобрено всего 13 новых антибиотиков, поэтому источники структурно новых антимикробных соединений критически востребованы. Пиявка обладает рядом преимуществ: её АМП эволюционно совершенствовались более 400 миллионов лет для взаимодействия с бактериальными мембранами, а более 434 белков секрета слюнных желёз в значительной мере не охарактеризованы в отношении антимикробной активности.

Применительно к гирудотерапии данные результаты дополняют научное понимание процессов, протекающих в зоне приставки пиявки: помимо антикоагуляции и противовоспалительного эффекта, формируется локальная антимикробная микросреда за счёт собственных защитных молекул пиявки.