Co to są peptydy przeciwbakteryjne?

Peptydy przeciwbakteryjne to krótkie ciągi aminokwasów, których organizm używa do zabijania bakterii zakaźnych. Są częścią wrodzonej odpowiedzi immunologicznej organizmu, więc są niespecyficzne w działaniu. Czasami te peptydy nazywane są peptydami przeciwdrobnoustrojowymi, ponieważ są w stanie zabijać inne organizmy, takie jak wirusy i grzyby, a także komórki nowotworowe.

Średnio peptydy przeciwbakteryjne składają się z łańcuchów zawierających zaledwie 15 do 45 reszt aminokwasowych. Są kwaśne, więc mają ładunek dodatni. Rozmiar i ładunek tych peptydów mają ważne implikacje dla ich roli w odporności. Wytwarzanie tych peptydów wewnątrz komórek odpornościowych może odbywać się szybko ze względu na ich mały rozmiar. Pozwala to ciału na tworzenie dużej liczby peptydów do walki z dużą liczbą szybko dzielących się bakterii.

Większość bakterii ma ujemnie naładowaną błonę komórkową. Przyciągają do nich peptydy przeciwdrobnoustrojowe o ładunku dodatnim. Komórki gospodarza w organizmie mają cholesterol powierzchniowy, który powoduje, że są one neutralne, więc peptydy te nie są dla nich ukierunkowane.

Ze względu na różnice strukturalne peptydy przeciwbakteryjne mają wiele sposobów zabijania bakterii. Mogą otwierać pory w błonie komórkowej bakterii lub mogą dostać się do błony i działać wewnątrz. Wewnątrz bakterii peptydy te mogą uszkadzać organelle bakteryjne, zapobiegać replikacji DNA lub zakłócać podział komórek.

Z nielicznymi wyjątkami peptydy te zawsze kończą swoje działanie, powodując rozpad błony komórkowej zwanej lizą. Ten proces całkowicie niszczy bakterie. Jednak wiele razy peptydy te zabiły bakterie innymi sposobami, zanim nastąpi lizy.

Istnieją inne funkcje, które są wykonywane przez peptydy przeciwbakteryjne oprócz bezpośredniego zabijania organizmów zakaźnych. Peptydy mogą pomagać w gojeniu się ran, powodować w komórkach odpornościowych ekspresję różnych genów lub podejmować określone działania przeciwko pobliskim zarazkom. Mogą działać jako cząsteczki sygnalizacyjne, które powodują, że komórki odpornościowe zachęcają więcej komórek do dotarcia do miejsca uszkodzenia. Wszystkie te działania przyczyniają się do usuwania infekcji z organizmu.

Bakterie mogą stać się oporne na niektóre peptydy, tak jak mogą stać się oporne na leki antybiotykowe. Oporność zwykle przyjmuje zmiany na powierzchni komórkowej, co utrudnia rozpoznawanie i atakowanie peptydów. Zasadniczo ciało może jednak ominąć te mechanizmy obronne. Istnieją setki rodzajów peptydów przeciwbakteryjnych wytwarzanych w organizmie, z niewielkimi różnicami w formie i funkcji. Taka różnorodność pozwala ciału zwalczyć infekcję nawet w obliczu oporu.