الببتيدات المضادة للميكروبات (AMPs) ، والمعروفة أيضًا باسم الببتيدات الدفاعية المضيفة (HDPs) ، هي جزء من الاستجابة المناعية الطبيعية الموجودة في جميع أشكال الحياة.تُظهر هذه الجزيئات القدرة المضادة للبكتيريا القوية وتميز الخصائص الأساسية للبكتيريا والخلايا حقيقية النواة ، وتصبح أملًا جديدًا في مكافحة مسببات الأمراض.
الببتيدات المضادة للميكروبات هي فئة فريدة ومتنوعة من الجزيئات ، وعادة ما تتكون من 12 إلى 50 من الأحماض الأمينية.يمكن تقسيم هياكلها إلى عدة فئات فرعية وفقًا لتكوين وهيكل الأحماض الأمينية.
تحتوي هذه الببتيدات عادةً على بقايا مشحونة إيجابية أو أكثر ، مثل الأرجينين أو ليسين أو الهستيدين في بيئة حمضية ، وتحتوي على عدد كبير من البقايا المسعورة (عادة أكثر من 50 ٪).يتبع هيكلها الثانوي أربعة أوضاع: α-helical ، لوحة β-flake ، hairpin أو هيكل الحلقة ، وهيكل التمديد.العديد من هذه الببتيدات تأخذ حالة لا بنية في محلول حر وتطوي في هيكلها النهائي عند دخوله الحيوي.
الببتيدات المضادة للميكروبات تقتل الكائنات الحية الدقيقة بطرق مختلفة ، والتي قد تختلف باختلاف الأنواع البكتيرية.تم العثور على هذه الببتيدات لقتل البكتيريا السالبة والإيجابية للجرام ، والفيروسات المغلفة ، والفطريات ، وحتى الخلايا الخبيثة المحولة أو السرطانية.
تشمل آلية القتل للببتيدات المضادة للميكروبات تدمير أغشية الخلايا والتداخل مع الجزيئات الرئيسية في الخلية ، مثل الحمض النووي وتوليف البروتين.
بالإضافة إلى قتل البكتيريا مباشرة ، تظهر هذه الببتيدات أيضًا مجموعة متنوعة من الوظائف التنظيمية المناعية التي تساعد على إزالة الالتهابات.يمكنهم تغيير التعبير الجيني المضيف ، وتحفيز إنتاج المواد الكيميائية ، وتمنع الاستجابات الالتهابية الناجمة عن السموم الداخلية البكتيرية ، والمساعدة في التئام الجروح.تظهر النماذج الحيوانية أن الببتيدات الدفاعية المضيفة أمر بالغ الأهمية لمنع العدوى وتطهيرها.
تحمل هذه الببتيدات عمومًا شحنات إيجابية ، مما يسمح لها بالتفاعل مع الجزيئات مع الشحنات السلبية على سطح البكتيريا والخلايا السرطانية.يمكن تبسيط آلية عمل الببتيدات المضادة للميكروبات إلى فئتين: نوع انشقاق الغشاء ونوع انشقاق الغشاء.بالنسبة للببتيدات المضادة للميكروبات التي تنقصها الغشاء ، يمكنهم وصف تفاعلهم مع الأغشية البكتيرية من خلال نماذج "البرميل" أو "السجاد" أو "الحلقة" ، مما يدمر في نهاية المطاف غشاء الخلية للبكتيريا.
تم استخدام الببتيدات المضادة للميكروبات كعوامل علاجية ، ولكن بسبب عمرها القصير ، يقتصر الاستخدام على الاستخدام الوريدي أو الموضعي.دخلت بعض الببتيدات المضادة للميكروبات مثل bacitracin و dalbavancin الاستخدام السريري.
لا تظهر هذه الجزيئات الصغيرة التأثيرات المثبطة على البكتيريا والفطريات فحسب ، بل تظهر أيضًا إمكانات في مضادات الفيروسات والمضادة للسرطان.
على سبيل المثال ، بعض الببتيدات المضادة للميكروبات من الحشرات مثل ميزين (Cecropin A و B) تظهر خصائص مضادة للسرطان.يمكن لهذه الببتيدات تحقيق تأثيرات مضادة للورم من خلال ربط محدد لأغشية خلايا الورم.
في المنافسة بين الببتيدات المضادة للميكروبات والخلايا البكتيرية والخلايا المضيفة ، تميل هذه الببتيدات إلى ربط الخلايا البكتيرية بشكل تفضيلي ، مما يقتل بشكل فعال الكائنات الحية الدقيقة دون سمية كبيرة.أما بالنسبة للخلايا السرطانية ، على الرغم من أنها تفرز في بعض الأحيان الببتيدات المضادة للميكروبات نفسها ، فإن بعض الخلايا السرطانية تظهر مقاومة أعلى من الخلايا الطبيعية.
تهرب البكتيريا من قتل الببتيدات المضادة للميكروبات من خلال آليات مختلفة ، مثل تغيير الشحن ، وتعزيز سيولة الغشاء ، وفرز الإنزيمات ، إلخ.بالإضافة إلى ذلك ، قد يؤدي استخدام الببتيدات المضادة للميكروبات إلى تطوير المقاومة ، لذا فإن كيفية تقليل إنتاج المقاومة سيكون أحد النقاط الرئيسية في الأبحاث المستقبلية.
ابتكار بمساعدة الببتيدات المضادة للميكروبات القديمة ، تخيل أنها قد تصبح خط الدفاع الأخير لهزيمة العدوى في المستقبل.
أصبحت الببتيدات المضادة للميكروبات موضوعًا ساخنًا في الأبحاث الحيوية اليوم بسبب أنشطتها المتعددة.