Молекулярный механизм антибактериального действия коры растения Кыст-Аль-Хинди (Saussurea costus) изучили ученые Тюменского медицинского университета. Результаты исследования помогут в создании стандартизированных безопасных лекарственных препаратов для стоматологии и дерматологии.
Кыст-Аль-Хинди — растение с богатой историей. В арабской традиционной медицине оно используется на протяжении веков, преимущественно как антисептическое и антибактериальное средство. Однако вопрос о конкретных механизмах действия до последнего времени оставался открытым.
Для изучения состава и свойств растения специалисты лаборатории метаболической и клеточной инженерии Тюменского медицинского университета применили метод гидродистилляции, получив фракцию эфирного масла из коры Кыст-аль-Хинди. Затем проанализировали компонентный состав образца с помощью газовой хроматографии в сочетании с применением масс-спектрометрического детектора. Антибактериальную активность оценивали по изменению оптической плотности культур микроорганизмов, выращенных в присутствии эфирного масла.
Исследователи обнаружили, что ключевую роль играют два вещества из класса сесквитерпеновых лактонов — костуслактон и дигидрокостуслактон. Результаты опубликованы в журнале «Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии».
— Мы предположили и экспериментально обосновали, что эти соединения нарушают важнейший процесс жизнедеятельности некоторых микробов — мевалонатный путь (MVA). Проще говоря, это цепочка биохимических реакций, необходимая бактериям и грибкам для строительства своих клеточных стенок и других жизненно важных структур. Наши компоненты «встраиваются» в работу ключевого фермента этого пути — ГМГ-КоА редуктазы и блокируют его. Без работы этого фермента микроорганизмы теряют способность к синтезу необходимых соединений и их рост подавляется. Таким образом, антибактериальную активность растению обеспечивают именно лактоны, действующие как высокоспецифичные ингибиторы фермента ГМГ-КоА редуктазы у чувствительных к ним микробов. Понимание этого механизма позволяет нам в будущем использовать растение не вслепую, а целенаправленно, например, против тех инфекций, возбудители которых используют только этот путь, — пояснил Илья Кузьминов, младший научный сотрудник лаборатории метаболической и клеточной инженерии ТМУ.
Тестирование показало статистически значимое подавление роста ряда условно-патогенных бактерий и грибов, в том числе Saccharomyces mutans и Candida albicans.
Сырье может быть использовано в качестве основы для антисептических средств, считают исследователи. В стоматологии — как компонент средств для полоскания или зубных паст для профилактики кариеса. В дерматологии и гинекологии — как местный антисептик для лечения кандидозных инфекций.
Исследование выполнено в рамках гранта Тюменского государственного медицинского университета по приоритетным направлениям научно-технологического развития Российской Федерации «Скрининговое исследование производных изопрена в качестве ингибиторов мевалонатного пути синтеза стероидов».