«На основе природного сырья»: российские учёные синтезировали новые противогрибковые соединения
Российские учёные синтезировали шесть новых соединений на основе терпенидов — биологически активных веществ растительного происхождения. Авторы работы усилили противомикозное и антибактериальное действие терпенидов, присоединив к их молекулам азольные группы — это позволит препарату не просто подавлять активность патогенов, но и уничтожать опасные возбудители. Опыты показали, что полученные соединения активны против нескольких патогенов: грибков и бактерий. В перспективе учёные намерены создать на основе полученных соединений терапевтический препарат.
Учёные из Казанского федерального университета и Федерального центра токсикологической, радиационной и биологической безопасности синтезировали новые соединения с противогрибковым действием на основе веществ растительного происхождения — терпеноидов. Молекулы уже показали эффективность против ряда опасных для человека грибковых и бактериальных патогенов и могут в будущем стать основой новых лекарственных препаратов. Об этом RT сообщили в пресс-службе Российского научного фонда. Результаты исследования опубликованы в журнале Biomolecular Chemistry. Научная работа велась при поддержке РНФ.
По данным ВОЗ, грибковые заболевания представляют сегодня особую угрозу для населения планеты, так как они распространяются всё шире и при этом растёт резистентность грибковых возбудителей к терапии. Как отмечают в организации, сейчас в арсенале врачей есть только четыре класса противогрибковых препаратов. Так, многие противомикозные средства имеют в составе азолы — органические азотсодержащие молекулы. Такие соединения нарушают синтез клеточных мембран у грибов, что приводит к их гибели. Однако у препаратов такого типа есть и недостатки — грибковые патогены быстро приобретают устойчивость к лекарству.
Авторы исследования взяли за основу будущих препаратов соединения класса терпеноидов — кислородосодержащие органические вещества, участвующие в обмене веществ растений. Известно, что терпеноиды сочетают в себе два ценных свойства: они подавляют рост грибков (хотя и не убивают их, как препараты, содержащие азолы) и легко проникают через кожные покровы. Более того, они способны «протаскивать» вместе с собой другие молекулы.
Учёные синтезировали шесть новых соединений на основе терпеновых спиртов. К этим молекулам авторы химически присоединили азольную группу, чтобы добиться не просто подавления роста грибков, а полного уничтожения патогенов.
Эксперименты на моделях клеток показали, что молекулы двух полученных соединений успешно разрушают липидные мембраны модельных клеток, а ещё четырёх — встраиваются в клеточные мембраны. Это говорит о способности новых молекул проникать внутрь клеток патогенных микроорганизмов и уничтожать их.
Затем авторы проверили активность полученных соединений в отношении грибков из рода Candida, а также бактерий Escherichia coli и Staphylococcus aureus, которые часто вызывают такие внутрибольничные инфекции, как кишечные расстройства, поражения кожи и пневмонию. Два соединения показали высокую противогрибковую и антибактериальную активность.
Также опытным путём учёные установили, что молекулы не нарушают работу симбиотических бактерий рода Bifidobacterium, которые входят в состав естественной кишечной микрофлоры. Это означает, что приём лекарств такого типа не навредит кишечному микробиому пациентов.
«Использование подобных полусинтетических соединений в дальнейшем позволит создать биосовместимые противогрибковые препараты на основе природного сырья и продуктов его переработки. Это поможет снизить стоимость лекарств и уменьшить экологические риски, связанные с накоплением в биосфере неразлагаемых синтетических аналогов. В дальнейшем мы планируем разработать полноценный лекарственный препарат, который будет наноситься на поражённые участки», — рассказал RT кандидат химических наук, младший научный сотрудник кафедры органической и медицинской химии КФУ Алан Ахмедов.