Производные Трифенилфосфония Как Альтернатива Обычным Антибиотикам

Abstract

There is an urgent need for new antimicrobial and therapeutic strategies to deal with the ever evolving antimicrobial resistance among the most prevalent bacterial pathogens. Infections due to virulent bacteria remain significant causes of morbidity and mortality despite progress in antimicrobial therapy, primarily because of the increasing of antimicrobial resistance levels among such group of bacteria. Despite significant advances in the understanding of the pathogenesis of infection due to these organisms, there are only limited strategies to prevent infection. Recently it was reported that SkQ1, triphenyl phosphoniumbased mitochondria-targeted antioxidant and antibiotic, effectively kills all tested Gram-positive laboratory strains including of Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus and Mycobacterium sp. Moreover, SkQ1 demonstrated effectiveness towards Gram-negative strains too, except Escherichia coli. The mechanism of the bactericidal action of TPP-based antibiotics could be also described by its ability to suppress bacterial bioenergetics by collapsing membrane potential through activation of protonophorous uncoupling. To this date, there are no reports of resistance to SkQ1 among Gram-positive strains; therefore, triphenyl phosphonium-based antibacterial agents would be effective towards planktonic and sessile cells of clinical resistant strains.В связи с тем, что наиболее распространенные патогены постоянно эволюционируют, приобретая устойчивость ко все большему числу антибиотиков, в настоящее время существует острая потребность в новых антимикробных препара-тах и стратегиях лечения инфекций, вызываемых антибиотикорезистентными бактериями. Хотя в понимании патогене-за подобных инфекций удалось значительно продвинуться, стратегий для борьбы с ними не так много. Недавно было показано, что SkQ1, антиоксидант и антибиотик на основе трифенилфосфония, воздействующий на митохондрии, эффективен в отношении грамположительных лабораторных штаммов, включая Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus и Mycobacterium sp. Более того, SkQ1 также показал эффективность в отношении грамотрицательных штаммов за исключением Escherichia coli. Механизм бактерицидного действия трифенилфосфониевых соединений можно объяс-нить их способностью вызывать нарушения энергетического обмена у бактерий за счет резкого снижения мембранно-го потенциала путем стимуляции протонофорного разобщения. На текущий момент случаи устойчивости к SkQ1 среди грамположительных бактерий не зафиксированы, поэтому антимикробные препараты на основе трифенилфосфония могут быть эффективно использованы для борьбы с планктонными и сессильными клиническими штаммами, не-чувствительными к обычным антибиотикам. Благодарности: авторы благодарят доктора биологических наук Ю. Н. Антоненко и кандидата биологических наук М. В. Скулачева за ценные крити-ческие замечания и обсуждение этой работы.Acknowledgement: we are grateful to Dr. Y. N. Antonenko and Dr. M. V. Skulachev for critical reading and helpful discussion of the manuscript.