view in publisher's site

Carbohydrates as future anti-adhesion drugs for infectious diseases

Adhesion of pathogenic organisms to host tissues is the prerequisite for the initiation of the majority of infectious diseases. In many systems, it is mediated by lectins present on the surface of the infectious organism that bind to complementary carbohydrates on the surface of the host tissues. Lectin-deficient mutants often lack the ability to initiate infection. The bacterial lectins are typically in the form of elongated submicroscopic multi-subunit protein appendages, known as fimbriae (or pili). The best characterized of these are the mannose-specific type 1 fimbriae, the galabiose-specific P fimbriae and the N-acetylglucosamine-specific fimbriae of Escherichia coli. Soluble carbohydrates recognized by the bacterial surface lectins block the adhesion of the bacteria to animal cells in vitro. Aromatic α-mannosides are potent inhibitors of type 1 fimbriated E. coli, being up to 1000 times more active than MeαMan, with affinities in the nanomolar range. This is due to the presence of a hydrophobic region next to the monosaccharide-binding site of the fimbriae, as recently demonstrated by X-ray studies. Polyvalent saccharides (e.g., neoglycoproteins or dendrimers) are also powerful inhibitors of bacterial adhesion in vitro. Very significantly, lectin-inhibitory saccharides have been shown to protect mice, rabbits, calves and monkeys against experimental infection by lectin-carrying bacteria. Since anti-adhesive agents do not act by killing or arresting the growth of the pathogens, it is very likely that strains resistant to such agents will emerge at a markedly lower rate than of strains that are resistant to antibiotics. Suitable sugars also inhibit the binding to cells of carbohydrate-specific toxins, among them those of Shigella dysenteriae Type 1, and of the homologous Verotoxins of E. coli, specific for galabiose. Appropriately designed polyvalent ligands are up to six orders of magnitude stronger inhibitors of toxin binding in vitro than the monovalent ones, and they protect mice against the Shigella toxin. The above data provide clear proof for the feasibility of anti-adhesion therapy of infectious diseases, although this has not yet been successful in humans. All in all, however, there is little doubt that inhibitors of microbial lectins will in the near future join the arsenal of drugs for therapy of infectious diseases.

کربوهیدرات‌ها به عنوان داروهای ضد چسبندگی آینده برای بیماری‌های عفونی

پذیرش ارگانیسم‌های بیماری زا به بافت‌های میزبان، پیش‌نیاز شروع اکثر بیماری‌های عفونی است. در بسیاری از سیستم‌ها، این مولکول توسط لکتین‌های موجود بر روی سطح ارگانیسم عفونی که به کربوهیدرات‌های مکمل بر روی سطح بافت‌های میزبان متصل می‌شوند، میانجی گری می‌شود. جهش‌یافته‌های دچار کمبود پکتین اغلب توانایی آغاز عفونت را ندارند. لکتین‌های باکتریایی معمولا به شکل زواید پروتئینی چند زیر واحدی زیر میکروسکوپی طویل، شناخته‌شده به عنوان فیمبریه (یا پیلی)هستند. بهترین ویژگی این فیمبریای نوع ۱ اختصاصی مانوز، فیمبریای P خاص گالابیز و فیمبریای N - استیل گلوکوزامین اختصاصی اسچرکلی است. کربوهیدرات‌های محلول که توسط لکتین‌های سطح باکتری شناخته می‌شوند مانع از اتصال باکتری به سلول‌های حیوانی در شرایط آزمایشگاهی می‌شوند. α - ماننودهای آروماتیک مهار کننده‌های قوی نوع ۱ فیمبریه E هستند. coli بیش از ۱۰۰۰ برابر بیش از Meαman فعال بود. این به دلیل حضور یک ناحیه هیدروفوبیک در کنار جایگاه اتصال مونوساکاریدی فیمبریه است که اخیرا توسط مطالعات اشعه ایکس نشان داده شد. قندهای پلی والانت (مانند نئوگلیکوپروتئین ها یا دندریمرها)نیز بازدارنده‌های قوی چسبندگی باکتریایی در شرایط آزمایشگاهی هستند. به طور قابل‌توجهی، نشان‌داده شده‌است که مواد قندی مهار کننده لکتین، از موش‌ها، خرگوش‌ها، گوساله‌ها و میمون‌ها در برابر عفونت تجربی توسط باکتری‌های حامل لکتین محافظت می‌کنند. از آنجایی که عوامل ضد چسب با کشتن و یا دستگیری رشد پاتوژن ها عمل نمی‌کنند، احتمال زیادی وجود دارد که سویه‌های مقاوم به این عوامل با نرخ بسیار کمتری نسبت به سویه‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک ظاهر شوند. قندهای مناسب همچنین مانع از اتصال به سلول‌های توکسین‌های خاص کربوهیدرات می‌شوند که در میان آن‌ها شیگالا دیسانتری نوع ۱ و Veroosusهمولوگ E. coli جدا گردید. لیگاندهای پلی والانت با طراحی مناسب تا شش برابر مهار کننده‌های قوی تری از اتصال سم در شرایط آزمایشگاهی نسبت به لیگاندهای تک ظرفیتی هستند، و موش را در برابر سم شیگالا محافظت می‌کنند. داده‌های بالا اثبات روشنی برای امکان درمان ضد چسبندگی بیماری‌های عفونی ارائه می‌دهند، اگرچه این کار هنوز در انسان‌ها موفق نبوده است. با این حال، در کل، شکی وجود ندارد که بازدارنده‌های لکتین‌های میکروبی در آینده نزدیک به زرادخانه داروها برای درمان بیماری‌های عفونی خواهند پیوست.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Biochemistry
  • ترجمه مقاله Biochemistry
  • مقاله بیوشیمی
  • ترجمه مقاله بیوشیمی
  • مقاله Molecular Biology
  • ترجمه مقاله Molecular Biology
  • مقاله زیست‌شناسی مولکولی
  • ترجمه مقاله زیست‌شناسی مولکولی
  • مقاله Biophysics
  • ترجمه مقاله Biophysics
  • مقاله بیوفیزیک
  • ترجمه مقاله بیوفیزیک
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.