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I peptidi antimicrobici (AMP), noti anche come peptidi di difesa dell'ospite (HDP), fanno parte della risposta immunitaria naturale che esiste in tutte le forme di vita.Queste molecole mostrano una forte capacità antibatterica e differenziano le caratteristiche di base dei batteri e delle cellule eucariotiche, diventando nuova speranza per combattere i patogeni.
I peptidi antimicrobici sono una classe unica e diversificata di molecole, generalmente composta da 12 a 50 aminoacidi.Le loro strutture possono essere divise in diverse sottoclassi in base alla composizione e alla struttura degli aminoacidi.
Struttura
Questi peptidi di solito contengono due o più residui caricati positivamente, come arginina, lisina o istidina in un ambiente acido e contengono un gran numero di residui idrofobici (in genere più del 50%).La loro struttura secondaria segue principalmente quattro modalità: piastra α-elicoidale, di piastra β, β-hairpin o struttura ad anello e struttura di estensione.Molti di questi peptidi prendono uno stato senza struttura in soluzione gratuita e si piegano nella loro struttura finale quando entrano nel biofilm.
attività
I peptidi antimicrobici uccidono i microrganismi in diversi modi, che possono variare a seconda delle specie batteriche.È stato scoperto che questi peptidi uccidono batteri gram-negativi e positivi, virus avvolti, funghi e persino cellule trasformate o cancerose maligne.
Il meccanismo di uccisione dei peptidi antimicrobici include la distruzione delle membrane cellulari e l'interferenza con le molecole chiave nella cellula, come il DNA e la sintesi proteica.
immunomodulazione
Oltre ad uccidere direttamente i batteri, questi peptidi presentano anche una varietà di funzioni regolatorie immunitarie che aiutano a chiarire le infezioni.Possono alterare l'espressione genica dell'ospite, stimolare la produzione di sostanze chimiche, inibire le risposte infiammatorie causate dalle endotossine batteriche e aiutare a guarire le ferite.I modelli animali mostrano che i peptidi di difesa dell'ospite sono fondamentali per prevenire e eliminare le infezioni.
Meccanismo d'azione
Questi peptidi generalmente trasportano cariche positive, consentendo loro di interagire con molecole con cariche negative sulla superficie dei batteri e delle cellule tumorali.Il meccanismo d'azione dei peptidi antimicrobici può essere semplificato in due categorie: tipo di scissione della membrana e tipo di scissione non membrana.Per i peptidi antimicrobici scissi a membrana, possono descrivere la loro interazione con le membrane batteriche attraverso i modelli "barile", "moquette" o "anello", distruggendo alla fine la membrana cellulare dei batteri.
ricerca terapeutica e applicazione
I peptidi antimicrobici sono stati usati come agenti terapeutici, ma a causa della loro breve emivita, l'uso è generalmente limitato all'uso endovenoso o topico.Alcuni peptidi antimicrobici come la bacitracina e la dalbavancin sono entrati in uso clinico.
Queste piccole molecole non solo mostrano effetti inibitori su batteri e funghi, ma mostrano anche potenziali potenziali in antivirale e anticancro.
Proprietà anti-cancro
Ad esempio, alcuni peptidi antimicrobici da insetti come la miezina (cecropina A e B) presentano proprietà antitumorali.Questi peptidi possono ottenere effetti anti-tumore attraverso un legame specifico alle membrane delle cellule tumorali.
Selettività
Nella competizione tra peptidi antimicrobici e cellule batteriche e cellule ospiti, questi peptidi tendono a legarsi preferibilmente alle cellule batteriche, uccidendo efficacemente i microrganismi senza tossicità significativa.Per quanto riguarda le cellule tumorali, sebbene a volte secernero i peptidi antimicrobici stessi, alcune cellule tumorali mostrano una maggiore resistenza rispetto alle cellule normali.
Controllo e resistenza
I batteri sfuggono all'uccisione di peptidi antimicrobici attraverso vari meccanismi, come il cambiamento della carica, il miglioramento della fluidità della membrana, la secrezione di enzimi, ecc.Inoltre, l'uso di peptidi antimicrobici può portare allo sviluppo della resistenza, quindi come ridurre la produzione di resistenza sarà uno dei punti chiave della ricerca futura.
Innovare con l'aiuto di vecchi peptidi antimicrobici, immagina che possano diventare l'ultima linea di difesa per sconfiggere l'infezione in futuro.
I peptidi anti-microbici sono diventati un argomento caldo nella ricerca biomedica di oggi a causa delle loro molteplici attività.
