Протеазы, деградирующие биопленочный матрикс

Abstract

Биопленки защищают бактерии от действия антибактериальных препаратов и являются одним из механизмов антибиотикорезистентности инфектов. Деструкция матрикса бактериальной биопленки приводит к высвобождению бактерий, и они вновь становятся уязвимыми для антибактериальных средств. В деградации различных компонентов экстрацеллюлярного матрикса биопленок участвуют различные ферменты: протеазы, гликозидазы, дезоксирибонуклеазы, которые секретируются бактериями и клетками макроорганизма. Многочисленные бактериальные протеазы и протеазы животного происхождения способствуют диспергированию биопленки. Протеазы делятся на две основные группы: экзо- и эндопептидазы. В диспергировании биопленки участвуют экзопептидазы. Бактериальные протеазы выполняют две основные функции: во-первых, они участвуют в обеспечении микроорганизма пептидными питательными веществами и, во-вторых, способствуют развитию инфекционного процесса. Бактерии каждого семейства продуцируют несколько протеаз, активность которых направлена против различных таргетных молекул. Такие бактериальные протеазы, как ауреолизин, стафопаины A и B, стрептококковая цистеиновая протеаза, сериновая протеаза V8, протеазы Spl, лизостафин, протеазы Lasb, Lapg, серратиопептидаза, протеиназа К, субтилизин и субтилизин-подобные ферменты, которые участвуют в расщеплении матрикса биопленок, способствуют высвобождению патогенных бактерий, что обусловливает повышение эффективности антибактериальной терапии и снижает риск неблагоприятного течения тяжелых бактериальных инфекций. В настоящее время показано, что применение рекомбинантных форм лизостафина, серратиопептидазы, протеиназы К сопровождается снижением массы биопленки или полной ее деградацией и способствует саногенезу инфекционных болезней. Несмотря на то, что большинство идентифицированных протеаз с антибиопленочной активностью в настоящее время находятся в фазе экспериментального изучения, не остается сомнений, что лекарственные средства, разработанные на их основе, станут препаратами, которые будут использоваться при лечении заболеваний, вызванных антибиотикорезистентными инфектами.