بخشی از مقاله
چکیده:
پپتیدهای ضد میکروبی، خانواده ای بزرگ از مولکول های اجدادی با کمتر از 100 آمینو اسید بوده که به عنوان آنتی بیوتیک های بالینی کاربرد دارند. هدف از این پژوهش، استخراج شماری از پپتیدهای ضدمیکروبی از حشرات می باشد که به عنوان نسل جدیدی از داروهای آنتی بیوتیک عمل کند. این مقاله با استفاده از روش مروری، شرحی است بر نتایج حاصل از تحقیقات انجام شده و انتشار یافته در منابع علمی مختلف شامل نشریات، کتب و سایت های علمی که در قالب مقالات علمی، طرح های پژوهشی، نشست ها و سخنرانی های دانشمندان و متخصصان منظر از کشورهای مختلف ارائه شده است.
یافته ها حاکی از آن است که اکثر باکتری های پاتوژن نسبت به آنتی بیوتیک های رایج مقاوم شده اند، بسیاری از پپتیدهای ضد میکروبی با تأثیرگذاری بر روی غشای سلولی میکروبها و از بین بردن آنها فعالیت خود را نشان می دهند، بنابراین پپتید های ضد میکروبی حشرات با خصوصیات مناسب خود از جمله فعالیت ضد میکروبی سریع و طیف گسترده ای از فعالیت ها علیه میکروبها، مورد توجه زیادی قرار گرفته اند. در نتیجه امکان ظهور گونه های میکروبی مقاوم در برابر آنها بسیار کم می باشد. از یافته ها می توان نتیجه گرفت که این ترکیبات می تواند جایگزین بهتر و مناسب تری نسبت به آنتی بیوتیک های رایج باشد.
مقدمه:
پپتیدهای ضد میکروبی، کلاس جدیدی ازپپتیدها سنتزی و طبیعی میباشند که به عنوان آنتی بیوتیک های بالینی کاربرد دارند
توزیع گسترده ی آنها در میان سلسله ی جانوران و گیاهان پیشنهاد می کند که پپتیدهای ضد میکروبی یک نقش اساسی در تکامل موفقیت آمیز موجودات پر سلولی دارند. پپتیدهای ضد میکروبی، پلی پپتیدهایی با کمتر از 100 آمینو اسید بوده و جزء ترکیبات مهم سیستم ایمنی ذاتی و اکتسابی انسان، حیوانات و تمامی گونه های زیستی محسوب می شوند و در اولین خط دفاعی میزبان بر ضد تهاجم میکروارگانیسم ها حضور دارند. این ترکیبات، به دلیل پیدایش مقاومت باکتری های پاتوژن به آنتی بیوتیک های رایج، مورد توجه زیادی قرارگرفته اند
پپتیدهای ضد میکروبی 2 - AMPs - در انسان به وسیله گرانولوسیتها، ماکروفاژها و بسیاری از سلولهای اپی تلیال تولید شده و دارای فعالیت ضد میکروبی، ضد قارچی، ضد ویروسی و حتی ضد پروتوزوا3 هستند. این گونه پپتیدها علاوه بر نقش ضد میکروبی، دارای فعالیت های دیگری مانند تحریک سیستم ایمنی، خاصیت ضد سرطانی و نقش در انتقال پیام می باشند
با حدود یک میلیون گونه ی مشخص - در مجموع 30 میلیون گونه ی تخمین زده شده و 32 راسته و بیش از 600 خانواده در سراسر جهان - ، حشرات جزو اکثریت جانوران شناخته شده، محسوب می شوند. ویژگی های مهم شگرف آنها، یعنی موفقیت در پراکندگی و تنوع، موارد زیر می باشند:
-1 سیکل زندگی کوتاه آنها در مقایسه با اکثر مهره داران
-2 قادر به ساکن شدن در چنی های جدید و تغذیه آنها که تقریباً از تمام گونه های گیاهان و جانوران می باشد.
-3 توانایی ایجاد یک پاسخ ایمنی مضر برای سایر میکروارگانیسم ها.
ایمنی ذاتی اولین خط دفاعی بدن در موجودات چند سلولی، علیه میکروب های مهاجم از جمله باکتری ها، قارچ ها و ویروس ها می باشد . اما بی مهرگانی چون حشرات فاقد سیستم ایمنی انطباقی هستند. اولین سد دفاعی حشرات در برابر پاتوژن ها و پارازیت ها، سد فیزیکی است. مثل کوتیکول. با این حال زمانی که این سد شکسته شود، فعل و انفعالات پیچیده ای از ایمنی هومورال ذاتی و واکنش های ایمنی سلولی، هم در بافت ها و هم در هموسل - محفظه داخلی بدن - حشرات، ایجاد می شود که منجر به حذف سریع میکروارگانیسم ها می شود. سنتز سریع و ترشح انواع مختلف پپتیدهای ضد میکروبی در همولنف حشرات، بر روی عفونت های میکروبی، بهترین حالت از پاسخ ایمنی حشرات می باشند
حشره مجموعه ای منحصر به فرد از پپتیدهای ضد میکروبی تولید می کند که ویژگی های ساختاریشان همدیگر را هم پوشانی کرده و اغلب برای میکروارگانیسم های خاصی، تخصص یافته اند. علاوه بر این حضور همزمان چندین پپتید ضد میکروبی و همکاریشان، حشراتی با دفاع قدرتمند در برابر مهاجمان مضر - باکتری ها، قارچ ها و تک یاخته ها - می سازند. در حال حاضر شواهدی وجود دارد که پپتیدهای ضد میکروبی از عناصر ضروری در ایمنی سلولی سلسله ی گیاهان و هم جانوران در برابر باکتری ها و قارچ ها می باشد
در حشرات با دگردیسی کامل4پپتیدهای، ضد میکروبی سریعاً و در یک مدت زمان کوتاه، توسط اجسام چربی - مانند بافت کبد پستانداران - و اپیتلیای - بافت پوششی - مختلف، سنتز می شوند وقتی که پپتیدها سنتز شدند، به داخل همولنف - خون - ترشح می شوند و در آنجا به راحتی پخش شده و بر همه ی جانوران اثر می کنند. بیشتر پپتیدهای ضد میکروبی در حجم کاملاً انبوهی تولید شده و به غلظت میکرومولار بالایی می رسند.
در مقابل، در حشرات با دگردیسی ناقص5 ، پپتیدهای ضد میکروبی توسط هموسیت های - سلول های خونی - حشرات سالم، تولید شده و به محض آلودگی به داخل همولنف ترشح می شود
با این حال، ما پیرامون این تحقیق به دنبال پاسخگویی به این فرضیه هستیم که آیا این پپتیدهای ضد میکروبی قابل استخراج از حشرات، می تواند به عنوان آنتی بیوتیک های مثمر برای نسل جدید عمل کند و در آینده نوید بخش یک داروی درمانی سیستمیک جدید باشد! یکی از سؤالات کلیدی دیگر، این است که آیا باکتری ها یا قارچ ها، قادر به توسعه ی مقاومت خود در برابر پپتیدهای ضد میکروبی - همانند باکتری هایی که در برابر آنتی بیوتیک های رایج، مقاومت خود را افزایش دادند - ، هستند یا خیر!
ادبیات تحقیق:
پپتیدهای ضد میکروبی بخشی از سلاح هایی هستند که حشرات را در مبارزه با عوامل بیماری زا، یاری کرده اند. این مولکول ها با وزن مولکولی کم، حرارت پایدار و به طور شاخص کاتیونی اند و اغلب کمتر از 100 ریشه ی آمینو اسید ساخته شده اند واضح است که اجسام چربی حشرات، به طور عمده مسئول تولید و ساخت پپتیدهای ضد میکروبی می باشد
تعداد زیادی از پپتیدهای ضد میکروبی، از گونه های حشرات و پستانداران شناسایی شده اند. اما در ابتدا، بومن و همکارانش یک پپتید ضد میکروبی از همولنف شفیره ی پروانه رابین - Hyalophora cecropia - ، خالص کردند
شکل - 1 پروانه ی - Hyalophora cecropia - ، حشره ی بالغ - بالا - ، شفیره - پایین - .
با اینکه سکروپین6 ها، از چندین گونه حشرات دوبال - - Dipteraو بالپولک داران - - Lepidoptera جدا شده اند ، اما در دیگر راسته های حشرات یافت نشده اند.
بسیاری از پپتیدهای ضد میکروبی از گونه های حشرات مختلف جدا شده اند و بر اساس همولوژی - هم ساخت شناسی - طبقه بندی می شوند. این ترکیبات به یکی از چندین گروه، یعنی سکروپین هااِتاسین،7 ها، لیزوزیم8 ها، دیفنسین9 ها و دیپتراسین10 ها تعلق دارند .
تمام پنج گروه پروتئین ضد باکتریایی از حشرات دوبال جدا شده اند . اما در Drosophila - مگس سرکه - ، هفت گروه مشخص از پپتیدهای ضد میکروبی - سکروپین ها، دروزوسین11، اتاسین ها، دیپتراسین ها، دیفنسین، دروزومایسین12و ومِچنیکُوین13 ها - شناسایی شده است و توسط آنالیز کلی میکروآرایه ی ژنوم مشخص شده است
