Пчелиный яд представляет собой сложную смесь различных активных пептидов — мелитина, апамина, адолапина, МСД-пептида, секапина, тертапина, ферментов — фосфолипазы А2, гиалуронидазы и др., а также биологически активных аминов — гистамина, эпинефрина, дофамина, норапинефрина и др.
Основным компонентом и токсином пчелиного яда является мелитин, составляющий около 50% от его сухого веса. Мелитин проявляет антибактериальные, противовирусные и противовоспалительные свойства.
Мелитин обладает гемолитическим ( греч, haima кровь + lysis разложение, распад), противовирусным, противогрибковым и цитолитическим (цито — от греч. ϰύτος – вместилище, здесь – клетка + лизис — от греч. λύσις — растворение, разложение), обуславливая гибель клеток и их органелл.
Ввиду высокой цито - и гемолитической активности мелитина ведутся работы по его практическому использованию в онкологии. В настоящее время предлагаются различные механизмы доставки мелитина к клетками - мишеням, которыми могут являться раковые клетки простаты, печени, молочных желез, на развитие которых он оказывает ингибирующее действие.
Множество зарубежных исследований сообщало, что мелитин может индуцировать апоптоз — процесс саморазрушения клеток по генетически предопределенной программе, и проявлять антипролиферативные свойства — способность тормозить размножение нормальных и некоторых типов опухолевых клеток.
Мелитин мог бы стать идеальным средством против рака, однако его применение ограничено литическими свойствами.
Выделяют несколько механизмов цитотоксичности мелитина для клеток различных типов:
— изменения в цикле клетки
— влияние на пролиферацию — образование новых клеток путем митоза
— ингибирование роста
— индукция апоптоза и некроза в клетках
В результате действия мелитина гибель клеток происходит через активацию каспаз (протеолитические ферменты, оказывающие важную роль в процессах апоптоза, некроза и воспалительных процессах) и матричных металлопротеиназ (семейство внеклеточных цинк-зависимых эндопептидаз, играющих роль в сдерживании роста опухолей).
Ввиду цитотоксичности, терапевтический потенциал мелитина может быть достигнут путем использования перфторуглеродных наночастиц, содержащих мелитин, которые способны направленно разрушать опухоли при внутривенном введении.
Другим примером снижения токсичности мелитина может быть использование гибридного цитолитического пептида, R-мелитина, образованного связью N-конца мелитина с С-концом амфипатического R-спирального пептида. При внутривенной инъекции R-мелитина блокируется рост меланомы.
Помимо этого, синтезирован белок, состоящий из мелитина и другого пептида, обладающего требуемыми свойствами. Например, изучено ингибирующее влияние синтезированного химерного белка мелитин-МчИЛ-2, содержащего мутантный человеческий интерлейкин 2, связанный генетически с мелитином, на рост опухоли яичника.
Плоскоклеточный рак пищевода является сложноизлечимой болезнью. В настоящее время он лечится с использованием радиотерапии, которая не всегда приводит к видимым улучшениям в связи с радиорезистентностью опухолевых клеток. Мелитин можно использовать как радиосенсибилизатор, усиливающий эффект радиотерапии.
Мелитин ингибирует индуцированную эпидермальным фактором роста миграцию раковых клеток молочной железы. Результаты показывают, что ингибирующее действие мелитина на рост и распространение рака молочной железы может быть связано с ингибированием mTOR пути. Пчелиный яд и мелитин ингибируют рост раковых клеток за счёт активации апоптоза в LNCaP, DU145 и РС-3 клетках рака простаты человека.
Помимо характерных противораковых свойств, мелитин может оказать противовоспалительное действие на клетки. Такая болезнь, как боковой амиотрофический склероз (БАС), является быстропрогрессирующим нейродегенеративным заболеванием, при котором происходит поражение двигательных нейронов, что ведёт к параличу мышц. Как правило, при протекании данной болезни нарушаются иммунные механизмы защиты клеток, мелитин же, напротив, координирует работу иммунного ответа в таких наиболее подверженных поражению органах, как селезенка и лёгкие.
Мелитин может использоваться для лечения ревматоидного артрит.
Подкожная инъекция мелитина ингибирует развитие церулеин-индуцированного острого панкреатита, уменьшая воспаления, отёки, некрозы, количественное содержание цитокинов, а также нейтрофильную инфильтрацию, которые возникают в поджелудочной железе и лёгких.
Острая печеночная недостаточность до сих пор остаётся тяжёлым заболеванием с крайне высокой смертностью. Как оказалось, мелитин может предотвращать D-галактозамин/липополисахарид- индуцированную острую печеночную недостаточность у мышей за счёт ингибирования экспрессии каспаз и ВАХ-белка, редуцирования активации каспазы-3 и увеличения экспрессии bcl-2 белка.
Сообщается, что результаты подобных исследований помогут разработать новые методы лечения цирроза, портальной гипертензии, рака печени и других заболеваний.
Пчелиный яд является доступным источником для получения биологически активных пептидов. Особый интерес среди пептидов пчелиного яда вызывает мелитин, который проявляет антибактериальные, противовирусные и противовоспалительные свойства. Антимикробные пептиды являются компонентами врождённой иммунной защиты, являясь более предпочтительными альтернативами существующих лекарственных средств, так как они имеют быструю скорость активации, низкую вероятность развития реакций сопротивления у организма и возможность их использования в сочетании с другими лекарственными препаратами.
Мелитин, относящийся к данной группе препаратов, может оказаться полезным компонентом лекарств недалекого будущего.
Литература:
Короткевич И. Г., Бородин О. И. / Структурно-функциональные свойства и биологическая активность мелитина из яда пчел.
Фото личное.