Актуальність
Лямблії (Giardialamblia, Giardiaintestinalis) відносяться до сімейства протозойних двоядерних патогенів, які щорічно викликають інфекційне захворювання у 130 млн–262 млн населення, що впливає на рівень смертності від кишкових інфекцій серед дітей та осіб з імунодефіцитними станами. Інфікування спричиняють споживання зараженої цистами лямблій води та їжі, а також брудні руки. Протозойні викликають гостре та хронічне порушення всмоктування в шлунково-кишковому тракті з розвитком діареї, блювання, біль у животі. Хронічний перебіг лямбліозу призводить до порушень фізичного розвитку та втрати маси тіла. Найчастіше для лікування хворих на лямбліоз застосовують метронідазол, механізм дії якого полягає у відновленні його 5-нітрогрупи внутрішньоклітинними транспортними білками мікроорганізмів та подальшому пригніченні реплікації ДНК мікроорганізму та загибелі лямблій. Проте численні побічні ефекти метронідазолу, включно канцерогенний, вимагають пошуку більш безпечних засобів для лікування лямбліозу. У проведеному дослідженні вивчалася дія активної молекули хімічної речовини робенидину, яка була синтезована у 2016 р. та застосовується у ветеринарії як засіб із протикокцидною дією.
Методи
З метою дослідження антипротозойних ефектів робенидину in vitro виконували трансмісійну електронну мікроскопію.
Результати
При проведенні дослідження ефекти молекули робенидину вивчалися на зразках двох її сполучень: NCL 062 та NCL 099. Основна гіпотеза дослідження базувалася на здатності молекули робенидину спричиняти швидкий та потужний руйнівний ефект in vitro щодо G. duodenalis. Крім того, внаслідок поганої розчинності аміногуанідинів у воді робенидин майже не всмоктується у шлунково-кишковому тракті та спричиняє місцеву дію, що потенційно може зменшити кількість тяжких побічних ефектів при лікуванні пацієнтів із лямбліозом.
З’ясовано, що протилямбліозна активність материнської молекули робенидину становила IC50 2,9±2,9 мкµ, а мінімальна летальна концентрація (МЛК), при якій спостерігався метаболізм резаурину як маркера чутливості мікроорганізму до антибактеріальної дії, становила 2,8–8,3 мкµ через 24 год, що відповідає золотому стандарту дії метронідазолу ( IC50 2,0±1,0 мкµ та MЛК 2,8 мкµ). Протипротозойна дія для NCL 099 та NCL 062 становила IC50 3,0±0,3 мкµ та 0,8±0,6 мкµ відповідно, а МЛК виявилася 0,9 мкµ та 8,3 мкµ відповідно. Активність проти чистої культури (ізоляту) лямблій була аналогічною.
Спостерігався пригнічуваний вплив сполучень з молекулою робенидину на проліферацію клітин кишкової лямблії, який виявився вищим у чотири рази для NCL 099. Після проведення фарбування лямблій виявлено зниження інтенсивності фарбування мембрани під впливом IC50 NCL 099 (3,0 мкµ), а при двократному підвищенні IC50 NCL 099 спостерігався розпад клітинної мембрани, що підтвердило основний механізм дії робенидину. Очікувано метронідазол суттєво не впливав на цілісність мембранних клітин.
Додаткове дослідження механізму дії аналогічної робенидину молекули CGP 40215A виявило зв’язок молекули з сайтами реплікації ДНК бактерій. Це спричинило каскадні реакцій, які призвели до порушення нормального клітинного процесу та загибелі лямблій.
Однак накопичений досвід застосування робенидину у ветеринарній практиці, свідчить про токсичність препарату, яка in vitro спостерігалася до людських фібробластів легень (HEL 299; GI50=17,7 мкµ), клітин гепатоцеллюлярної карциноми (Hep G2; GI50=25,5 мкµ) та до мишиних фібробластів.
Висновки
Таким чином, з’ясована потенційно вища антибактеріальна дія сполучень з молекулою робенидину, що має стати основою для проведення подальших досліджень щодо пошуку молекул із більш селективною антипротозойною дією.
- Abraham R. J., Abraham S., Stevens A. J. et al. (2019) Aminoguanidines: New leads for treatment of Giardiaduodenalis infection. Int. J. Parasitol., 10: 38–44 (https://doi.org/10.1016/j.ijpddr.2019.04.003).
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211320718301325?via%3Dihub
Юлія Жарікова
