Медикаментозное управление диспергированием биопленки за счет регуляции активности бактериального циклического дигуанозинмонофосфата (часть 1)

Абатуров, А.Е. (2020) Медикаментозное управление диспергированием биопленки за счет регуляции активности бактериального циклического дигуанозинмонофосфата (часть 1). Здоров’я дитини = Zdorov’e Rebenka, Т. 15 (№ 1). pp. 60-67. ISSN 2224-0551 (print), 2307-1168 (online)

Text 196759-441865-1-PB.pdf Download (4MB)

Abstract

Інфекційний процес, викликаний патогенними бактеріями, може супроводжуватися формуванням біоплівки, що зумовлює збереження бактерій і зниження ефективності дії антибактеріальних засобів. Розробка препаратів, які сприяють диспергуванню бактеріальної біоплівки, є одним із найважливіших терапевтичних напрямків, що сприяють вирішенню проблеми лікування бактеріальних інфекцій, викликаних мікроорганізмами, резистентними до дії антибактеріальних засобів. Однією з цільових бактеріальних молекул, що бере участь у формуванні біоплівок та може бути піддана медикаментозній регуляції, є вторинна месенджерна нуклеозидна молекула — циклічний дігуанозинмонофосфат (ц-ді-ГМФ). Медикаментозне пригнічення рівня внутрішньобактеріальної концентрації месенджерної молекули ц-ді-ГМФ або блокування її активності дозволяє запобігти формуванню та викликати руйнування бактеріальної біоплівки, що супроводжується збільшенням ефективності лікування бактеріальних інфекцій. Зниження внутрішньобактеріальної концентрації ц-ді-ГМФ може бути досягнуто шляхом інгібування процесів синтезу за рахунок: 1) пригнічення активності DGC; 2) обмеження доступності субстратів, необхідних для синтезу ц-ді-ГМФ; 3) посилення деградації молекули ц-ді-ГМФ за рахунок активації PDE. Терапія інфекційних захворювань, які супроводжуються формуванням біоплівок, вимагає медикаментозної індукції диспергування бактерій із біоплівок і застосування цілеспрямованих антибіотичних лікарських засобів, що викликають загибель вивільнених із біоплівок бактерій. Використання аналогів ц-ді-ГМФ, що порушують функціонування нативного ц-ді-ГМФ, і блокування таргетних рецепторів та інших молекулярних структур також може призводити до диспергування бактеріальної біоплівки. Лікарські засоби, що модулюють активність ц-ді-ГМФ, дозволять підвищити ефективність лікування бактеріальних інфекцій, які супроводжуються формуванням біоплівок. Инфекционный процесс, вызванный патогенными бактериями, может сопровождаться формированием биопленки, что предопределяет сохранность бактерий и снижение эффективности действия антибактериальных средств. Разработка препаратов, которые способствуют диспергированию бактериальной биопленки, является одним из важнейших терапевтических направлений, способствующих решению проблемы лечения бактериальных инфекций, вызванных микроорганизмами, резистентными к действию антибактериальных средств. Одной из целевых, участвующих в формировании биопленок бактериальных молекул, которая может быть подвергнута медикаментозной регуляции, является вторичная мессенджерная нуклеозидная молекула — циклический дигуанозинмонофосфат (ц-ди-ГМФ). Медикаментозное подавление уровня внутрибактериальной концентрации мессенджерной молекулы ц-ди-ГМФ или блокирование ее активности позволяет предотвратить формирование и вызвать разрушение бактериальной биопленки, что сопровождается увеличением эффективности лечения бактериальных инфекций. Снижение внутрибактериальной концентрации ц-ди-ГМФ может быть достигнуто ингибированием процессов синтеза за счет: 1) подавления активности DGC; 2) ограничения доступности субстратов, необходимых для синтеза ц-ди-ГМФ; 3) усиления деградации молекулы ц-ди-ГМФ за счет активации PDE. Терапия инфекционных заболеваний, которые сопровождаются формированием биопленок, требует медикаментозной индукции диспергирования бактерий из биопленок и применения целенаправленных антибиотических лекарственных средств, вызывающих гибель высвобожденных из биопленок бактерий. Использование аналогов ц-ди-ГМФ, нарушающих функционирование нативного ц-ди-ГМФ, и блокирование таргетных рецепторов и других молекулярных структур также может приводить к диспергированию бактериальной биопленки. Лекарственные средства, модулирующие активность ц-ди-ГМФ, позволят повысить эффективность лечения бактериальных инфекций, которые сопровождаются формированием биопленок. The infectious process caused by pathogenic bacteria can be accompanied by the formation of a biofilm, which determines the safety of bacteria and a decrease in the effectiveness of antibacterial agents. The development of drugs that contribute to the dispersion of bacterial biofilms is one of the most important therapeutic areas, which help solve the problem of treating bacterial infections caused by microorganisms that are resistant to antibacterial agents. One of the target bacterial molecules involved in biofilm formation, which can be subjected to drug regulation, is a nucleotide secondary messenger molecule — cyclic dinucleotide guanosine monophosphate (c-di-GMP). Drug suppression of the level of intra-bacterial concentration of the messenger molecule of c-di-GMP or blocking its activity helps prevent the formation of bacterial biofilm and leads to its destruction, which is accompanied by an increase in the level of effectiveness of treatment of bacterial infections. A decrease in the level of intra-bacterial concentration of c-di-GMP can be achieved by inhibiting the synthesis processes due to: 1) suppression of diguanylate cyclase activity; 2) restriction on the availability of substrates required for the synthesis of c-di-GMP; 3) increased degradation of c-di-GMP molecule due to activation of phosphodiesterase activity. The treatment of infectious diseases, which are accompanied by the formation of biofilms, requires the medical induction of the dispersion of bacteria from biofilms and the use of targeted antibiotic drugs that cause the death of bacteria released from biofilms. The use of c-di-GMP analogues, which disrupt the functioning of native c-di-GMP, and the blocking of targeted receptors and other molecular structures can also lead to the dispersion of bacterial biofilm. Medicines that modulate the activity of c-di-GMP will increase the effectiveness of the antibacterial treatment of bacterial infections, which are accompanied by the formation of biofilms.

Item Type:	Article
Additional Information:	For citation: Zdorov’e Rebenka. 2020;15(1):60-67. doi: 10.22141/2224-0551.15.1.2020.196759
Uncontrolled Keywords:	бактеріальні біоплівки; диспергування; ц-ді-ГМФ; антибіоплівкова терапія; огляд бактериальные биопленки; диспергирование; ц-ди-ГМФ; антибиопленочная терапия; обзор bacterial biofilms; dispersion; c-di-GMP; antibiofilm therapy; review
Subjects:	Pediatrics
Divisions:	Departments > Department of Pediatrics 1 and medical genetics (formerly - Faculty Pediatrics and Medical Genetics)
Depositing User:	Елена Шрамко
Date Deposited:	09 Sep 2020 08:52
Last Modified:	12 Sep 2022 10:08
URI:	http://repo.dma.dp.ua/id/eprint/5684

Actions (login required)

View Item