Ученые Тюменского медицинского университета изучили молекулярный механизм антибактериального действия коры растения Кыст-аль-Хинди (Saussurea costus, или индийский костус). Ожидается, что результаты исследования помогут в создании стандартизированных безопасных лекарственных препаратов для стоматологии и дерматологии.
Как отмечает Naked Scince, 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, – пояснил Илья Кузьминов, младший научный сотрудник лаборатории метаболической и клеточной инженерии ТМУ. – 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".
Тестирование показало статистически значимое подавление роста ряда условно-патогенных бактерий и грибов, в том числе Saccharomyces mutans (грамположительная бактерия, обитающая в полости рта и являющуюся главной причиной развития кариеса) и Candida albicans (возбудитель оппортунистических инфекций человека, которые передаются через рот и гениталии).
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 РФ "Скрининговое исследование производных изопрена в качестве ингибиторов мевалонатного пути синтеза стероидов".
Обычно костус встречается на высоте от 2500 до 4000 метров над уровнем моря в Индии, включая Гималаи, Кашмир, Джамму, Западные Гаты и долину Кишенганга. Цветение длится с июля по август, а семена созревают с августа по сентябрь.
Известны успешные попытки культивации костуса индийского в России в открытом грунте на территории Ярославской области, поскольку корневище растения обладает хорошей зимостойкостью. Кроме того, Saussurea costus культивируется в Московской области.
Не хотите пропускать интeресные материалы? Подписывайтесь на Telegram-канал "Поляны": https://t.me/napolaneru