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.
Резюме
Antimicrobial peptides (AMPs) are promising agents for treating antibiotic-resistant bacterial infections.
Почему это важно для гирудотерапии
С помощью скрининга транскриптома пиявки на основе ИИ в сочетании с безметочной оптической дифракционной томографией это исследование выявило 19 кандидатных антимикробных пептидов и охарактеризовало hirunipin 2, который показал мощную антибактериальную активность, сопоставимую с melittin, низкую цитотоксичность для клеток млекопитающих и гемолиз, разрушение бактериальных мембран, подавление и эрадикацию биопленок, синергию с антибиотиками против мультирезистентного Acinetobacter baumannii и подавление провоспалительных цитокинов в стимулированных макрофагах. Это напрямую продвигает историю поиска лекарств на основе секретома медицинской пиявки, расширяя биоактивные вещества, полученные из пиявки, за пределы антикоагуляции в новый класс антимикробных и антибиопленочных агентов, что механистически правдоподобно поддерживает давно наблюдаемые низкие показатели инфекций вокруг места питания пиявки. Важная оговорка состоит в том, что это доклинические результаты in vitro и на клеточных моделях (бактериальные культуры, модели биопленок, а также макрофаги и другие клеточные линии); hirunipin 2 является кандидатом стадии открытия без данных об эффективности на животных или у человека, представленных здесь, поэтому он не устанавливает клиническую пользу и не должен представляться как одобренная или доказанная терапия.
Цитирование
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
Связанный клинический контекст
Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой
Добавлено в библиотеку ASH: May 27, 2026 · Последнее обновление сайта: June 18, 2026