Содержание

Птицы, рыбы и насекомые — это животные или нет? Да, это животные! — Примеры

Почти все живые организмы, кроме растений, грибов и бактерий, являются животными. Это и птицы, и рыбы, и насекомые.

* при создании таблицы использовался материал Википедии

Наиболее частые вопросы:

«Пингвин — это птица или животное?»

Несомненно, пингвин — это животное и, в то же время, птица. Он имеет характерный признак — покрыт перьями. Точно также как

  • страус,
  • эму,
  • курица, петух,
  • утка, гусь,
  • сова,
  • попугай,
  • цапля,
  • лебедь.

«Кит — это рыба или животное?»

Кит — это самое большое животное и, в то же время, зверь. Отличительные признаки — живорождение, а не откладывание яиц, и вскармливание детёнышей молоком. Точно также как

  • дельфин,
  • тюлень,
  • морж,
  • слон,
  • кенгуру,
  • человек,
  • мышь (нет, это не насекомое ),
  • летучая мышь.

«Акула — это рыба или животное?»

Акула — это животное и, в то же время, рыба. Отличительный признак — наличие жабер и позвоночника. Точно также как

«Oсьминог — это рыба или животное?»

Oсьминог — это животное и, в то же время, моллюск. Отличительный признак — наличие ноги или щупалец и радулы. Точно также как

  • кальмар,
  • каракатица,
  • улитка.

«Медуза — это животное или рыба?»

Медуза — это животное типа Стрекающие.

«Рак — это животное или рыба или насекомое?»

Хи-хи... Рак — действительно более близок к насекомым (тоже Членистоногий), но надкласса Ракообразные.

«Паук — это животное или насекомое?»

Паук — это животное типа Членистоногие класса Паукообразные. Точно также как

«Муравей — это животное или насекомое?»

Муравей — это животное и, в то же время, насекомое. Точно также как

  • пчела,
  • бабочка,
  • гусеница,
  • комар,
  • кузнечик,
  • муха,
  • таракан,
  • жук.

«Червяк — это животное или насекомое?»

Черви — это животные, сгруппированные в подразделе Первичноротые.

«Лягушка — это животное или насекомое?»

«Лягушка — это животное и, в то же время, земноводное. Размножение и развитие происходит в водной среде, а во взрослом этапе обитает на суше. Откладывает икру в воде. Точно также как

  • тритон,
  • саламандра.

«Ящерица — это животное или насекомое?»

Ящерица — это животное и, в то же время, пресмыкающееся. Откладывает яйца, покрытые оболочкой, поэтому вода не нужна. Точно также как

  • динозавр,
  • крокодил,
  • черепаха,
  • ящерица,
  • змея.

«Звери — это млекопитающие?»

Звери — это млекопитающие, которые рожают детёнышей, а не откладывают яйца. К последним относятся (те, которые не звери):

  • ехидна,
  • утконос.

«Волк — это дикий зверь или лесной?»

Животных можно разделить на прирученных (домашних) и неприрученных (диких).

Дикий зверь может обитать в лесу (быть лесным), в горах (быть горным), в степи (быть степным) и т.д. То есть дикий зверь может быть лесным. Не нужно говорить, что лев, жираф, носорог — это дикие звери, а заяц, волк, лиса — лесные, но никак не дикие.

Развивающий мультик в тему: «Природоведение для самых маленьких» Р. Саакаянца

P.S. Статья написана после посещения открытого занятия в детском клубе. Уважаемые педагоги, проверяйте, пожалуйста, информацию, которую даёте детям!

Рак (животное) - это... Что такое Рак (животное)?

Ра́ки (Астаци́ды, лат. Astacidea) — инфраотряд десятиногих ракообразных.

Названия

Речной рак, пресноводный рак (англ. European crayfish (лат. Astacus fluviatilis)), благородный рак.

Описание

Покров твердый, хитиновый, служит наружным скелетом.

Дышит речной рак жабрами. Тело состоит из головогруди и плоского членистого брюшка. Головогрудь состоит из двух частей: передней (головной) и задней (грудной), которые срослись между собой. Спереди на головном отделе есть острый шип. В углублениях по бокам шипа на подвижных стебельках сидят выпуклые глаза, а спереди отходят две пары тонких усиков: одни короткие, другие длинные. Это органы осязания и обоняния. Строение глаз сложное, мозаичное (состоят из объединенных вместе отдельных глазков). По сторонам рта расположены видоизмененные конечности: переднюю пару называют верхними челюстями, вторую и третью — нижними. Следующие пять пар грудных одноветвистых конечностей, из которых первая пара — клешни, остальные четыре пары — ходильные ноги. Клешни речной рак использует для защиты и нападения. Брюшко рака состоит из семи члеников, имеет пять пар двуветвистых конечностей, которые служат для плавания. Шестая пара брюшных ног вместе с седьмым брюшным сегментом образует хвостовой плавник. Самцы крупнее самок, обладают более мощными клешнями, также у самок членики брюшка заметно шире, чем головогрудь. При потере конечности, после линьки отрастает новая. Желудок состоит из двух отделов: в первом пища перетирается хитиновыми зубцами, а во втором измельченная пища процеживается. Далее пища поступает в кишечник, а затем в пищеварительную железу, где происходит ее переваривание и всасывание питательных веществ. Не переваренные остатки выводятся наружу через анальное отверстие, расположенное на средней лопасти хвостового плавника. Кровеносная система у речного рака незамкнутая. Растворенный в воде кислород проникает через жабры в кровь, а накопившийся в крови углекислый газ через жабры выводится наружу. Нервная система состоит из окологлоточного нервного кольца и брюшной нервной цепочки.

Окрас: изменяется, в зависимости от свойств воды и места обитания. Чаще всего окрас зеленовато-бурого цвета, коричневато-зеленоватый или иссиня-коричневый.

Размер: самцы — до 20 см, самки — несколько меньше.

Продолжительность жизни: 8-10 лет.

Среда обитания

Пресная чистая вода: реки, озера, пруды, быстрые или проточные ручьи (глубиной 3-5 м и с впадинами до 7-12 м).

Летом вода должна прогреваться до 16-22’С. Раки очень чувствительны к загрязнению воды, поэтому места, где они водятся, говорят об экологической чистоте этих водоемов.

Пища/еда

Растительная (до 90 %) и мясная (моллюски, черви, насекомые и их личинки, головастики) пища. Летом речной рак питается водорослями и свежими водными растениями (рдест, элодея, крапива, кувшинка, хвощ), зимой — опавшими листьями. За один прием пищи самка съедает больше, чем самец, но и ест она реже. Речной рак ищет пищу, не отходя далеко от норы, если же корма недостаточно, может мигрировать на 100—250 м. Питается растительной пищей, а также мертвыми и живыми животными. Активен в сумерки и ночью (днем раки скрываются под камнями или в норах, вырытых на дне либо у берегов под корнями деревьев). Запах пищи раки чувствуют на большом расстоянии, особенно если трупы лягушек, рыб и других животных начали разлагаться.

Поведение

Охотится речной рак ночью. Днем прячется в укрытиях (под камнями, корнями деревьев, в норах или любых предметах, лежащих на дне), которые охраняет от других раков.

Роет норы, длина которых может достигать 35 см. Летом живет в мелкой воде, зимой перебирается на глубину, где грунт крепкий, глинистый или песчаный. Встречаются случаи каннибализма. Ползает речной рак пятясь назад. В случае опасности с помощью хвостового плавника взмучивает ил и резким движением уплывает прочь. В конфликтных ситуациях между самцом и самкой, всегда доминирует самец. Если же встретились два самца, то обычно побеждает более крупный.

Размножение

В начале осени самец становится более агрессивным и подвижным, нападает на приближающуюся особь даже из норы. Увидев самку, он начинает преследование, и если догоняет, то хватает ее за клешни и переворачивает. Самец должен быть крупнее самки, иначе она может вырваться. Самец переносит сперматофоры на брюшко самки и оставляет ее. За один сезон он может оплодотворить до трех самок. Примерно через две недели самка выметывает 20-200 яиц, которые вынашивает на брюшке.

Сезон/период размножения: октябрь.

Половое созревание: самцы — 3 года, самки — 4.

Беременность/инкубация: зависит от температуры воды.

Потомство: новорожденные рачки достигают в длину до 2 мм. Первые 10-12 суток они остаются под брюшком у самки, а затем переходят к самостоятельному существованию. В этом возрасте их длина около 10 мм, вес 20-25 мг. В первое лето рачки линяют пять раз, длина их увеличивается вдвое, а масса в шесть раз. На следующий год они вырастут до 3,5 см, и будут весить около 1,7 г, полиняв за это время шесть раз. Рост молодых речных раков происходит неравномерно. На четвертый год жизни раки вырастают примерно до 9 см, с этого момента они линяют два раза в год. Количество и сроки линек сильно зависят от температуры и питания.

Польза/вред для человека

Речной рак употребляется в пищу. См. Раки (блюдо).

Интересный факт

Во времена крепостного права особо жестокий барин мог послать крепостного в качестве наказания наловить зимой раков. Именно отсюда пошла поговорка "Я тебе покажу, где раки зимуют!"

Пословицы и поговорки

  • Когда рак на горе свистнет;
  • Я тебе покажу, где раки зимуют
  • На безрыбье и рак рыба
  • Красный как рак
  • Пятиться раком

Литература

Wikimedia Foundation. 2010.

Другие типы заболеваний растений | Международный центр ландшафтного искусства "Зелёная стрела"

Деформация - это радикальное изменение формы различных органов. Причиной деформации у древесных растений являются грибы, вирусы, бактерии и некоторые абиотические факторы. Проявления деформации очень разнообразны.

Деформация плодов вызывается грибами, под воздействием которых плоды разрастаются и теряют свою естественную форму. Так, у черемухи и сливы они превращаются в удлиненные мешковидные, полые внутри образования – «кармашки» (Taphrina pruni). У пораженных плодов ольхи из разрастающихся чешуек формируется удлиненные листовидные образования (Taphrina alni-incanae).

Деформация листьев возникает при поражении грибами и вирусам, вызывающими неравномерный рост отдельных участков листьев, вследствие чего они становятся волнистыми, сморщенными или вздутыми. В некоторых случаях такой характер поражения называют курчавостью. Деформация грибного происхождения широко распространена на листьях березы (T.

betulina), вяза (T. ulmi), клена татарского (T. polyspora). Значительно реже встречается деформация листьев, вызванная вирусами, например, на малине и хмеле.

Причиной деформации листьев могут быть также пестициды в случае нарушения регламента их применения. При этом листья полностью утрачивают характерную для породы форму. Например, листья липы мелколистной становятся удлиненными, разрезными, с сильно вытянутыми, нитчатым вершинами.

Деформация стволов и ветвей проявляется в их искривлении, появлении новообразований (раны, опухоли), эксцентричности. Возбудителями деформации являются грибы и бактерии. Широко распространенными деформациями стволов и ветвей грибного происхождения являются ржавчина побегов сосны или сосновый вертун (Melampsora pinitorqua), ржавчинный рак пихты (Melampsorella caryophyllacearum). В образовании на стволах и ветвях утолщений и вздутий проявляются такие бактериальные болезни, как поперечный рак дуба (Pseudomonas quercina), бугорчатый рак сосны (P. pini) и другие.

Болезни этого типа приводят к значительной потере урожая и декоративности древесных растений.

- Ожог – характеризуется почернением или побурением пораженных очагов, которые принимают как бы обожженный вид. Поражаются молодые побеги, цветки, кора стволов и ветвей. Причиной ожога могут быть грибы, бактерии и абиотические факторы (высокие температуры, действие пестицидов и другое). Из инфекционных болезней этого типа широко распространены: монилиальный ожог косточковых (Monilia laxa, M. linchartiana), семечковых (M. fructigeua), бактериальный ожог груши (Psedomonas cerast), сирени (P. syringae).
Высокие температуры в летний период вызывают поражение тонкой гладкой коры стволов. Пораженная кора вздувается, покрывается трещинами, а позже отмирает и опадает. Ожоги коры могут быть следствием резких колебаний температуры в зимний или ранневесенний период.
Неинфекционный ожог хвои и листьев нередко возникает вследствие нарушения регламента применения пестицидов.

Ожог приводит к снижению урожайности плодовых культур, способствует проникновению в стволы возбудителей некрозно-раковых болезней, снижает декоративность деревьев и кустарников.

- Мумификация – это тип болезней, при которых пораженные органы пронизываются мицелием возбудителей (грибов) и превращаются в плотные черные образования – «мумии». Поражаются преимущественно плоды и семена, реже – другие мясистые части растений. Широко распространенными болезнями этого типа являются: мумификация желудей дуба (Ciboria calyculus) и семян березы (Ciboria betulae), плодовая гниль (монилиоз) яблони и груши (Monilia fructigena). Мумификация приводит к значительному снижению урожайности плодов и семян древесных пород.

- Камедетечение (слизетечение, смолотечение) – Камедетечение или гоммоз — болезненное явление, встречающееся у различных растений, чаще всего у древесных, характеризующееся выделением янтарной или бурой, густой и клейкой жидкости на надземных частях: преимущественно на стволе, ветвях, плодах, реже — на листьях.

Причины явления разнообразны — ранения, морозобоины, неблагоприятные условия произрастания, повреждения насекомыми, поражения микроорганизмами.

Чаще всего встречается у вишен, также у слив, персиков и других представителей сливовых (Amygdalaceae).

Необходимые профилактические меры в борьбе с камедетечением деревьев: соблюдение правил агротехники, хороший дренаж почвы, правильные обрезка и удобрение, лечение морозобойных трещин и ран, опрыскивание бордоской жидкостью. Рекомендуется остерегаться тяжких поранений в вегетационное время и выбирать более рыхлую землю. Как лечебное средство советуют вырезание ран до здоровой древесины.

- Чернь. Этот тип болезней проявляется в образовании на листьях или хвое поверхностных, черных, как бы сажистых налетов. Возбудителями черни являются сапротрофные грибы, которые питаются выделениями сосущих насекомых (тлей, щитовок) и различными поверхностными наносами, например, пылью. На лиственных породах возбудителями черни являются грибы Fumago vagans и Capnodium salicinum, на хвойных – Apiosporium pinophilum, A. abietis и Hormiscium gelatinosum. Чернь нарушает процесс ассимиляции, затрудняет доступ воздуха и цвета к листьям и хвое, приводит к значительной потере декоративности деревьев и кустарников.

- Млечный блеск - Ветви больного дерева отмирают, иногда погибает все дерево целиком.

Листья пораженных ветвей приобретают беловатый перламутровый серебристый отлив. После этого на них отмирают участки листовой пластины. Листья становятся хрупкими и засыхают.

Кора на пораженных ветках становится темной, иногда на ней появляются плодовые тела гриба, паразитирующего в древесине. Грибы представляют собой кожистые пластины шириной до 3 см, плотно прикрепленные к коре. Верхняя часть гриба серая, нижняя - фиолетовая, коричневая или оранжевая.

Характерным признаком этого заболевания является потемнение древесины: на поперечном срезе ветки хорошо видны бурые пятна. Они располагаются по окружности, ближе к сердцевине, отдельными вкраплениями, перемежаясь со светлой древесиной.
Болезнь поражает все плодовые, но в большей степени яблоню и сливу, гриб паразитирует так же на многих кустарниках - розы, сирень.

Меры защиты от поражения млечным блеском:
Предупреждение появления морозобоин и солнечных ожогов: осенняя побелка коры стволов и ветвей; побелка деревьев после суровых зим.
Своевременное лечение поврежденной коры и ветвей: обрезка побегов не позднее июля на 15 см ниже пораженного участка, вырезка появляющихся на коре плодовых тел; дезинфекция срезов и трещин раствором сернокислой меди и обмазывание садовым варом.
Регулярные поливы, подкормки деревьев после суровых зим; внесение необходимого количества фосфорно-калийных удобрений при умеренной подкормке органическими и минеральными азотными удобрениями.

Эта статья - фрагмент издания Елены Евдокимовой "Защита садовых растений". Полную информацию о нем вы можете получить здесь

Елена Евдокимова ведёт в "Зелёной стреле" программы по защите растений. Их список можно найти здесь

Зачем люди едят жуков-знахарей - Лайфхакер

Терапию жуками‑знахарями проводят весьма неаппетитным способом: их предлагается есть живьём, запивая кефиром или заедая хлебным мякишем. Причём одним насекомым «лечебная доза» не ограничивается — начав с одной особи, съедаемое количество необходимо довести до нескольких десятков штук за раз. Лишь в этом случае обещан целительный эффект.

Страница группы «Коллекция рукоделия» в Facebook

Лайфхакер выяснил всё о том, что представляют из себя жуки‑знахари и правда ли их употребление может укрепить здоровье.

Что такое жуки‑знахари

Под именем жука‑знахаря (он же — жук‑целитель) скрывается жук‑чернотелка из семейства Tenebrionidae. Это мелкое жесткокрылое насекомое‑вредитель, питающееся зерновыми культурами. Несчастьем данного вида чернотелок, Ulomoides dermestoides, является тот факт, что в своё время они попали в перечень средств народной медицины Японии и Китая. Люди верили, что поедание жесткокрылых вредителей избавляет от болей в пояснице, кашля, астмы и других проблем.

В конце XX века жук приобрёл популярность в Аргентине и Бразилии. Чернотелок выращивали на домашних фермах и продавали оптом, по 1 000 и более штук. Продавцы уверяли, что поедание живых жуков может облегчить или вылечить такие недуги, как псориаз, болезнь Паркинсона, диабет, артрит, СПИД и рак.

Именно тогда чернотелки приобрели своё распространённое англоязычное название — китайские жуки (сhinese beatles), или китайские долгоносики (сhinese weevils). И тогда же началось распространение лечебного жукоедения по миру.

Сейчас читают 🔥

Правда ли жуки‑знахари полезны для здоровья

Предполагается, что химические вещества, которые выделяет это насекомое реагируя на опасность, способны убивать клетки — прежде всего поражённые каким‑либо патологическим процессом, тем же раком или воспалением. Именно поэтому жуков‑знахарей употребляют живьём — чтобы они защищались. Любопытно, что некоторая доля правды в этом есть.

Так, несколько лет назад чернотелками заинтересовались учёные Института проблем экологии и эволюции имени А. Н. Северцова. Они исследовали, как экстракт из биомассы жуков влияет на организм при нейродегенеративных диагнозах (разрушающих мозг процессах, сходных с человеческой болезнью Паркинсона) у мышей. Результат оказался достаточно интересным: у тех особей, которые получали биомассу, замедлилось развитие двигательных нарушений, а их мозг почти не имел повреждений — в то время как у животных из контрольной группы деструкция была очевидна.

Учёные планировали выяснить, какие именно химические вещества в экстракте чернотелки вызвали такой эффект. Но по ряду причин исследование не продолжили.

Мировая же наука к жукам‑знахарям равнодушна.

Есть крайне малое количество исследований, хотя некоторые вызывают интерес. Например, в одном из них, проведённом инвитро (в пробирке), удалось доказать, что защитные химические соединения, которые выделяют чернотелки, действительно разрушают раковые клетки. В другом , реализованном в пробирке и на крысах, выяснилось, что у веществ, продуцируемых Ulomoides dermestoides, есть противовоспалительные и иммуномодулирующие свойства.

Но всё же относительно возможной целебной силы жуков доказательная медицина настроена скептически. И вот почему.

Чем вредны жуки‑знахари

Исследования в пробирке или на грызунах, мягко скажем, не показательны — их результаты нельзя переносить на человека. Не факт, что употребление чернотелок как‑то улучшит ваше здоровье. А вот потенциально неблагоприятных эффектов — много.

1. Могут пострадать здоровые клетки

Химические вещества, которые выделяет жук, защищаясь, не имеют специализации. Им всё равно, что разрушать: хоть раковые или иным образом повреждённые клетки, хоть здоровые. Поэтому риск для организма при употреблении чернотелок может быть значительно больше, чем возможная польза.

2. Присутствует токсический эффект

В том же исследовании , которое обнаружило противовоспалительные свойства выделений Ulomoides dermestoides, есть важное замечание.

При повышении дозы экстракт становится токсичным, то есть отравляет организм.

Сколько именно жуков надо съесть, чтобы с гарантией отравиться, не уточняется. Каждый жукоглотатель рискует установить это лично.

3. После приёма жуков могут развиться серьёзные осложнения

Например, острая пневмония. О случае воспаления лёгких, связанном с употреблением чернотелок, сообщает Американское торакальное общество.

Кроме того, насекомые переносят на себе различные бактерии, включая патогенные. Так что, принимая живых китайских жуков, можно заработать какую‑нибудь инфекцию. Оправдан ли риск — вопрос риторический.

Читайте также 🐻🕷🍄

Раки-богомолы нашли дорогу домой с помощью интеграции пути

A: рак-богомол Neogonodactylus oerstedii; B: N. oerstedii выглядывает из своей норы; C: траектории перемещений N. oerstedii от норы (синий) и к ней (красный)

Rickesh Pate & Thomas Cronin / bioRxiv, 2020

Ученые выяснили, что раки-богомолы находят направление к дому при помощи интеграции пути — запоминают свое положение относительно норы и определяют кратчайший вектор к ней. Ориентируются животные по трем типам примет в следующем порядке приоритета: по солнцу, поляризации света или внутренним ориентирам. Статья проходит рецензирование в журнале Current Biology, препринт доступен в электронной библиотеке Social Science Research Network.

Многим животным приходится находить дорогу домой, например, перелетным птицам или тем, кто охотится далеко от места жительства. Один из способов навигации у животных — интеграция пути, когда особь запоминает схему своих перемещений, а затем возвращается к исходной точке не тем же маршрутом, а по кратчайшему вектору. Для этого приходится держать в голове угол каждого поворота, вычислять направление к дому и постоянно обновлять его — такое под силу не каждому человеку. Тем не менее, интеграцией пути пользуются многие наземные животные, лучше всего такое поведение изучено у социальных насекомых.

Про навигацию водных организмов известно не так много, и способность к интеграции пути у них до сих пор не замечали. Сами ориентиры, по которым животные могут находить дорогу домой, под водой значительно отличаются. Например, не так хорошо видно солнце, луну и звезды (по ним ориентируются не только моряки, но и птицы с насекомыми), и в целом видимость любого объекта меньше. По-другому в водной среде распространяются и запахи — а они также являются важной подсказкой для навигации наземных животных.

Одни из самых удивительных подводных существ — раки-богомолы, ракообразные из отряда Ротоногие. У раков-богомолов одна из самых сложных зрительных систем из известных, а еще их передние конечности являются мощным оружием. Живут эти существа в норках, которые копают для себя в морском дне, и выбираются для охоты или чтобы найти партнера. Дальше, чем на несколько метров от дома раки-богомолы рода Neogonodactylus не уходят, но для их размеров (меньше пяти сантиметров) это значительное расстояние. Задача найти свою нору осложняется тем, что жилища разных раков могут располагаться очень близко друг от друга (иногда в 10 сантиметрах), а защищают свою территорию эти животные очень агрессивно.

Рикеш Пател (Rickesh Patel) и Томас Кронин (Thomas Cronin) из Мэрилендского университета наблюдали за перемещениями раков-богомолов Neogonodactylus oerstedii в арене без видимых ориентиров. Норы животных не были заметны с поверхности, на расстоянии около 70 сантиметров от дома экспериментаторы клали еду. Раки-богомолы обследовали арену, пока не находили пищу, а затем направлялись к норе по прямой траектории. Задачей эксперимента было понять, как животные определяют направление к дому: с помощью интеграции пути или по альтернативному механизму. Чтобы узнать это, исследователи аккуратно перемещали раков, пока те ели — пищу располагали на платформах, которые можно было сдвигать вместе с животным. Если бы раки использовали интеграцию пути, траектория к дому осталась бы параллельной изначальной, но сместилась бы согласно движению платформы.

Когда раков-богомолов не сбивали с толку, те направлялись к норам по кратчайшей траектории, отклоняясь в среднем на восемь градусов. Когда животных незаметно перемещали, те все равно ползли по прямой, но не к дому, а туда, где была бы нора, если бы ее сдвинули вместе с раком. Длина прямой траектории была такой же, как расстояние от кормушки до норы; пройдя ее, животные начинали обследовать территорию вокруг себя в поисках дома.

А: схема эксперимента. Белая точка - нора, черная точка - еда. Красное - пути к дому при интеграции пути или альтернативном механизме. B: примеры траекторий животных от норы к еде и обратно. Слева - в норме, справа - если животное переместили

Rickesh Pate & Thomas Cronin / bioRxiv, 2020


Для интеграции пути необходимо иметь внутренний компас, чтобы определять направление своего движения. Чтобы понять, какие ориентиры (внутренние или внешние) используют животные в качестве компаса, исследователи запутывали раков другим способом. Арену расположили под открытым небом, а в середине поставили вращающуюся платформу, на которую поместили еду. Когда рак-богомол находил пищу, платформу поворачивали на 180 градусов. Если бы компас раков был внутренним, они бы искали дом в противоположной стороне. Если бы животные использовали внешние ориентиры, то ротация платформы не помешала бы им определить направление к норе.

В ясную и частично облачную погоду раки-богомолы строили правильную траекторию к дому, даже если платформу поворачивали. Если же небо было затянуто облаками, животные шли в противоположную сторону, отклоняясь в среднем на 167 градусов. Авторы работы сделали вывод, что раки-богомолы могут использовать как внешние, так и внутренние ориентиры.

А: схема эксперимента. Белая точка - нора, черная точка - еда. Красное - пути к дому при использовании внешнего компаса (сверху) или внутреннего (снизу). B: средние векторы движения раков-богомолов к дому (нора обозначена треугольником). Слева - в норме, справа - после поворота платформы на 180 градусов. Желтые стрелки - ясное небо, красные - частично облачное, синие - пасмурная погода

Rickesh Pate & Thomas Cronin / bioRxiv, 2020

Очевидно было предположить, что внешним ориентиром раков было солнце. Чтобы проверить эту гипотезу, ученые на той же арене с помощью системы зеркал изменяли видимое положение солнца на 180 градусов после того, как раки находили еду.

Если солнце просто скрывали от раков-богомолов, те двигались в правильном направлении. Если же видимое положение светила изменяли, семь раков из десяти искали нору в противоположной стороне арены. Другие три животных не поддались на уловку и построили вектор правильно. Вероятно, они полагались на другие ориентиры.

А, B: схема эксперимента. Белая точка - нора, черная точка - еда. Красное - пути к дому при ориентировании по солнцу (снизу) или другим приметам (сверху). C: средние векторы движения раков-богомолов к дому (нора обозначена треугольником). Красная стрелка - солнце закрыто, синяя - видимое положение солнца изменено на противоположное

Rickesh Pate & Thomas Cronin / bioRxiv, 2020

Судя по тому, что в частично облачную погоду, когда солнца было не видно, раки-богомолы правильно определяли направление к норе даже после поворота платформы, у них есть и другие небесные ориентиры. Исследователи предположили, что животные могут распознавать направление поляризации света. Чтобы это проверить, арену вернули в помещение и закрыли от внешнего света плотными шторами. Сверху поставили источник света и поляризатор. Когда животные находили еду, поляризатор поворачивали на 90 градусов. В контрольном эксперименте использовали диффузор, который создавал деполяризованный свет.

При повороте поляризованного поля траектория раков-богомолов смещалась на те же 90 градусов; если свет был деполяризован, этого не происходило. Ученые сделали вывод, что раки используют три типа ориентиров в качестве компаса: в первую очередь, солнце; если солнца не видно, направление поляризации света; если ни то, ни другое недоступно, в ход идут внутренние ощущения.

Интеграция пути помогает ракам-богомолам избегать территориальных конфликтов. Если рак заходит в чужую зону, хозяин будет защищать свою нору. Однако оказалось, что драться насмерть животные в такой ситуации не будут. Они обмениваются несколькими ритуальными ударами, пока один не отступит.

Алиса Бахарева

Лучшие бойцы в дикой природе

  • Элла Дэвис
  • BBC Earth

Автор фото, Lou Coetzer

Послужной список любого боксера не может сравниться с послужным списком нокаутов и боев Мухаммеда Али, но если бы ему пришлось встретиться на ринге с некоторыми животными, он вряд ли вышел бы победителем из этого поединка.

Обозреватель BBC Earth отобрала самых боевых животных.

Зрелищная драка даже для обычного наблюдателя является едва ли не самым большим источником адреналина. Впрочем, настоящие батальные сцены разворачиваются в мире дикой природы, где на кону - не титулы и слава, а стремление выжить.

Как вы думаете, кто из животных дерется лучше всех? Кто умеет наносить быстрые и мощные удары? Уверена, ответ вас сильно удивит.

Автор фото, Georgette Douwma

Підпис до фото,

Павлиновая креветка-богомол (Odontodactylus scyllarus)

Самый сильный удар среди живых существ на планете способен нанести рак-богомол. Раки-богомолы или креветки-богомолы вырастают до 35 см, но как правило меньше 20 см, а сила их удара сопоставима с попаданием пули 22 калибра.

Крупные виды креветок-богомолов даже способны разбить толстое аквариумное стекло.

Исследовательница Шейла Патек из Университета Дьюка в Северной Каролине обнаружила, что клешня этого животного "выстреливает" со скоростью 80 км/ч, при этом сила удара достигает 150 кг, что в 2500 раз больше его веса. Рак-богомол проводит свой разрушительный нокаут всего за 800 микросекунд - это самый быстрый удар хищника в океане.

Креветки-богомолы часто участвуют в боях за территорию. Но, как отмечает Патек и ее коллеги, это - скорее ритуал, чем настоящие битвы на выживание.

Победителем спарринга, как правило, становится тот, кто наносит больше всего ударов. Часто один из участников просто останавливается и перестает наносить удары, и тогда достаточно одного-двух, чтобы победить.

Автор фото, Solvin Zankl

Підпис до фото,

Муравей рода одонтомахус (Odontomachus)

Исследовательница Шейла Патек также изучает муравьев рода одонтомахус или "муравьев-щелкунов". Так их прозвали за необычные отростки в углах рта, которые закрываются с молниеносной скоростью.

Одонтомахусы также выясняют отношения друг с другом с помощью усиков на голове, когда, например, борются за власть в своем гнезде.

Многие насекомые (муравьи, осы, пчелы) общаются с помощью усиков. Такое поведение не всегда является проявлением агрессии. Пчелы, например, соприкасаясь усиками, обмениваются информацией о том, где добыть пищу. Но чтобы показать другим, кто здесь босс, без драки не обойтись.

Обитающие во Флориде Odontomachus brunneus успевают ударить за секунду уже 41,5 раз. Все происходит слишком быстро, так что лишь высокоскоростная камера позволила ученым рассмотреть эти схватки в деталях.

Автор фото, Andy Rouse

Підпис до фото,

Драка зайцев-русаков (Lepus europaeus)

Наверное, самыми известными боксерами животного мира являются зайцы-русаки (Lepus europaeus).

Особая тяга к драчливости пробуждается у зайцев, главным образом, в начале весны, когда начинается брачный сезон. Именно отсюда возникло выражение "носиться, как мартовский заяц".

Ранее считалось, что только самцы вступают в жесткие бои без правил друг с другом, соревнуясь за представительниц противоположного пола. Однако последние исследования показали, что боксерские поединки нередко инициируют и самки, которые не готовы к спариванию и таким образом отгоняют назойливых поклонников.

Фаза фертильности у зайцев достаточно скоротечна, следовательно самцы должны проявить настойчивость.

Безусловный лидер среди всех представителей животного мира, практикующий способ драки больше всего похожий на бокс, является кенгуру. Удары этого животного отличаются большой силой.

Во время драк за самок они наносят удары и хватают друг друга своими верхними лапами, а преимущество, конечно, имеют владельцы солидной мускулатуры.

Пожалуй, наиболее известным кенгуру является мощный рыжий красавец по имени Роджер, обитающий в австралийском заповеднике в Алис-Спрингс. Одно из его любимых развлечений - сминать металлические ведра.

Автор фото, Catherine JOUAN - Jeanne RIUS

Підпис до фото,

Битва восточных серых кенгуру (Macropus giganteus)

Лошади, как известно всем, кто имел с ними дело, умеют брыкаться и могут нанести достаточно сильный и неожиданный удар обоими копытами задних ног.

Но, говорят, что зебры иногда ведут себя еще более угрожающе.

Исследователь Тим Каро из Калифорнийского университета в Дэвисе посвятил большую часть своей карьеры изучению поведения зебр. Он даже переодевался в зебру, чтобы наблюдать за животными в условиях дикой природы.

В своей книге 2016 года "Полоски зебры" он описывает, как зебры обороняются от хищников, отбиваясь копытами. Хотя научных доказательств тому, что такие удары могут быть смертельными, нет.

Брыкаться умеют не только лошади и зебры. Страусы и жирафы, например, нанося удар ногами, способны ранить даже крупных хищников. Хотя такие удары не бывают смертельными, они на мгновение отталкивают нападавшего, предоставляя быстроногой добыче шанс убежать.

А вот в нокаут с летальным исходом могут отправить именно хищники.

Автор фото, Laurent Geslin

Підпис до фото,

Птица-секретарь (Sagittarius Serpentarius) - крайне опасна, несмотря на милую внешность

На африканских пастбищах южнее Сахары проживает хищник, которого исследователи прозвали "орел-ниндзя на ходулях". Эта забавная с виду птица-секретарь питается ядовитыми змеями, которых убивает одним мощным и точным ударом в голову.

Наблюдая за пойманной в 2016 году птицей-секретарем, которую по неизвестным причинам назвали Мадлен, исследователи установили мощность ее удара. Мадлен отличается невероятной силой и может наносить удары, которые в пять или шесть раз превышают ее собственный вес.

Похожий стиль охоты использовали некоторые другие крылатые хищники, которых орнитологи метко прозвали птицы-террористы. Это - огромные нелетающие птицы, которые жили в доисторической Южной Америке.

Как свидетельствует анализ костных фрагментов, представители рода Mesembriornis имели очень сильные ноги. Это натолкнуло ученых на мысль, что птицы наносили жертве удары такой силы, что у нее ломались кости, и они могли добраться до питательного костного мозга своей добычи.

Люди всегда мечтали плавать, как рыбы, или порхать, как бабочки. Возможно, пришло время научиться драться, как креветки, и брыкаться, как птицы-террористы.

Прочитать оригинал этой статьи на английском языке вы можете на сайте BBC Earth.

Как избавиться от медведки в огороде

Жизнь настоящего дачника-огородника — это постоянная борьба за урожай с муравьями, тлей, скворцами и кротами. Для каждого из видов уже разработан целый список действенных средств. Но особенно широкий спектр придуман для «войны» с медведкой: избавиться от этого вредителя очень трудно. Как уничтожить это неприятное даже на вид насекомое пишет авторитетное издание для дачников ogorod.ru.

Врага надо знать в лицо

Латинское название медведок из рода Gryllotalpa звучит в переводе как «сверчок-крот». Существует несколько народных названий этих насекомых: капустянка, сверчок-крот или сверчковый крот, земляной рак, волчок. Медведкой прозвали за крупные размеры, коричнево-бурый цвет, массивные когтистые передние лапы и опушенное тело, что позволяет сравнивать это насекомое с медведем.

pro100ogorod.ru

Капустянкой животное называют за любовь к молодым саженцам капусты. Это подтверждается сходством со сверчком в строении тела и в умении издавать звуки. На крота медведка похожа расширенными кистями передних лап и умением зарываться в землю. Передняя часть насекомого напоминает рака: строением головы, панцирем, усами и лапами, несколько похожими на клешни. Волчком медведку зовут из-за острых коготков на передних лапах, напоминающих зубы волка. В общем, страшный зверь.

nashzeleniymir.ru

Вредитель одинаково опасен для большинства овощей и корнеплодов. Мощные челюсти позволяют медведке легко расправляться не только с корневой системой кукурузы, капусты, огурцов, помидоров, перца, баклажанов, но так же легко выгрызать значительные куски корнеплодов — картофеля, свеклы. Медведка может полностью уничтожить посеянные в землю семена моркови, редиса, и особенно — огурцов, повредить корни садовой земляники, луковицы цветов, корни кустарниковых растений и подземные стебли.

Это насекомое редко выходит на поверхность. Но даже если вы его заметите, «голыми руками» вряд ли сможете поймать: медведка хорошо летает на большие расстояния, плавает и быстро роет ходы. Вредитель обитает преимущественно под землей, перегрызает корни и корнеплоды огородных культур, уничтожает семена.

О пребывании медведки свидетельствуют небольшие отверстия на грядках и рыхлые насыпи почвы, которые появляются в местах ходов насекомого.

Химическая атака

На прилавках садовых магазинов можно найти большое количество химических средств от медведки. Многие из них помогают избавиться и от других огородных вредителей: личинок майского жука, проволочника, садовых муравьев.

  • Медветокс. Действующее вещество — диазинон 50 г/кг. Гранулы красного цвета не фитотоксичны, не наносят вреда микрофлоре почвы и дождевым червям. Препарат помещают между грядками в борозды глубиной 3−5 см. Вещество начинает действовать через 4 часа и защищает растение не менее 2 недель.
  • Антимедведка (гранулы и микрогранулы). Действующее вещество — имидаклоприд 50 г/кг. Содержимое пакета рассчитано на обработку 10−15 соток. Приманку раскладывают в бороздки между грядками при посеве и посадке овощей.
  • Медвецид. Содержимого пакета (100 г) достаточно для обработки 10 кв. м. По 5−10 гранул раскладывают в бороздки глубиной 2−3 см через 0,5−1 м.
  • Рембек (Rembek). Инсектицид-приманку с сильным запахом раскладывают в норы и открытые ходы. Пакета препарата (360 г) хватает для обработки до 15 соток участка.
  • Боверин. Препарат содержит споры мускардинного гриба Beauveria bassiana, которые, попадая на кожу медведки, прорастают внутрь ее тела. Это приводит к гибели насекомого. Культуры обрабатывают с интервалом 7−14 дней, при этом суспензию наносят и на сами растения, и на почву.
  • Фенаксин плюс. Действующее вещество — малатион 50 г/кг. Гранулы с привлекательным для медведки вкусом и запахом раскладывают в бороздки перед посевом семян и после появления всходов. Препарат защищает растения до 20 суток.

Химические препараты нередко смешивают с овсяной, гречневой, гороховой или перловой кашей, добавляют туда подсолнечное масло и по ½ чайной ложки ядовитой приманки вечером раскладывают в ходах медведки.

Фото: profermu.com

Помимо готовых химических препаратов, в борьбе с медведкой применяют карбид кальция (5 г). Его засыпают в отверстия, проделанные вредителем. После взаимодействия с водой (при поливе или во время дождей) начинается химическая реакция, в результате которой выделяется газ ацетилен, заполняющий ходы медведки и уничтожающий ее.

Также действенным средством является керосин: можно развести в 1 л воды 100 мл керосина и залить в ходы, проделанные медведкой.

Народные средства

Тем, кто предпочитает защищать свой огород без «химии», будет интересно узнать, как избавиться от медведки народными средствами. К сожалению, они не дают 100%-ного результата, но зато абсолютно безопасны для здоровья человека и домашних животных.

Хлеб со спичками

Черный хлеб слегка смочите водой, разомните и скатайте из него несколько шариков величиной с грецкий орех. В каждый шарик воткните по 10−12 спичек серными головками внутрь. Когда хлеб размякнет, достаньте спички, а из шариков сделайте более мелкие — размером с горошину. Разбросайте эту приманку по огороду и несколько штук положите непосредственно в ходы медведки.

Ловушки с пивом или медом

В стеклянную или пластиковую бутылку (объемом 0,5 л) с широким горлышком налейте 100 г пива или меда, тару вкопайте в землю под наклоном в месте хода медведки, сверху почву прикройте листом картона. Вредители, передвигаясь по проделанным тоннелям, попадут в ловушку, из которой не смогут выбраться. Когда банка заполнится, замените ее новой.

ogorod.ru

Навозные кучки

Ранней весной и во время осенней перекопки почвы разложите в огороде навозные кучки (желательно использовать конский навоз). Почуяв тепло, медведки приползут туда и начнут откладывать яйца. Как только вы обнаружите там насекомых, ловушки сожгите. Так вы уничтожите взрослых особей вместе с личинками.

Мыльная вода

Добавьте в воду (10 л) хозяйственное или дегтярное мыло (100 г) и влейте получившуюся жидкость небольшой струей в лунки, проделанные медведкой, из расчета 2 л на один ход. Насекомых, которые выпрыгнут из норы, разрубите лопатой. Остальные, не нашедшие выход, погибнут под землей.

Не рекомендуется использовать вместо мыла стиральный порошок, поскольку в нем содержатся фосфаты, синтетические ароматизаторы и прочие добавки, которым в почве не место.

Яичная скорлупа

Предварительно просушенную яичную скорлупу размельчите, полейте нерафинированным подсолнечным маслом и положите в лунки и бороздки, в которые вы собираетесь посеять семена или высадить рассаду. Полакомившись скорлупой, медведка погибнет. А несъеденные остатки послужат отличным органическим удобрением для почвы.

ogorod.ru

Отпугивающие запахи

Медведка не любит запаха некоторых растений. Посадите в огороде бархатцы, календулу, хризантемы. Разложите между грядками ветки хвойных деревьев (сосны, ели, пихты), воткните в почву на глубину около 30 см свежие ветки осины или ольхи (обязательно с корой) диаметром 2−4 см.

Также можно приготовить настой луковой шелухи и пролить им ходы медведки. Или же поместить в отверстия зубчики чеснока.

Есть у медведки и естественные враги: скворцы, вороны, грачи, аисты, ежи. Привлекайте их на участок — и ваши «союзники» заметно сократят численность этого подземного вредителя.

В общем, способов избавиться от вредителя много, хватило бы лета их всех испробовать.

насекомых по биоразнообразию | Лечение рака у насекомых

Лекарство от рака может заключаться в яде бразильской осы Polybia paulista. В лабораторных испытаниях он успешно подавил рост раковых клеток простаты и мочевого пузыря, а также устойчивых к лекарствам клеток лейкемии.

Это еще одна причина, по которой нам необходимо сохранять биоразнообразие, которая включает моральные и эстетические соображения, но одна игнорируемая причина включает фактические и потенциальные материальные выгоды для людей.Более 100 рецептурных лекарств, продаваемых по всему миру, производятся из растительных источников, а 25% западных фармацевтических препаратов получают из ингредиентов тропических лесов. Тем не менее, менее 1% этих тропических деревьев и растений были протестированы учеными. Последняя «причина» сохранения исходит от этой бразильской осы.

Яд этой осы, известный как MP1, нацелен на определенный компонент раковой клетки: липиды. Токсин связывается с липидами, находящимися вне мембран раковых клеток. Когда это происходит, разрушается мембранная структура клетки, и важные молекулы, такие как РНК и белки, могут вытекать из мембраны через поры.

Этот токсин не может повлиять на здоровые клетки, как и на раковые клетки, из-за разницы в расположении липидов в клеточной мембране. В нормальных клетках липиды защищены, потому что они расположены во внутренней части мембраны. Таким образом, яд не может связываться с липидами и разрушать клетку.

Живет ли в этом гнезде лекарство от рака? Я не хочу быть первым, кто стучит.

Этот природный токсин открывает перед медициной потрясающие возможности. Исследователь из Университета Лидса, д-р.Пол Билс сказал, что методы лечения, которые «атакуют липидный состав клеточной мембраны, будут совершенно новым классом противораковых препаратов». Хотя исследователи, кажется, сделали прорыв, им еще предстоит работа, чтобы определить его безопасность и способность лечить рак. Если вам нравятся осы, у нас есть в продаже оса в рамке. (Натали Гилмор / Кевин Кларк)

главное фото: профессор Марио Пальма / Государственный университет Сан-Паулу

Плотоядные клопы становятся убийцами рака

Филип Коэн

Введение клопов, питающихся плотью, людям, больным раком, может показаться безумным, но первоначальные исследования показывают, что единственная опасность заключается в том, что они разрушают опухоли так быстро, что организм может не справиться с остатками.

Уловка состоит в том, чтобы выбрать анаэробные бактерии, которые процветают в бедных кислородом внутренностях быстрорастущих опухолей, но умирают, когда достигают богатых кислородом здоровых тканей.

«Самое интересное в том, что мы можем комбинировать этот подход с химиотерапией и воздействовать на опухоль как изнутри, так и снаружи», - говорит Берт Фогельштейн из Медицинской школы Джона Хопкинса в Балтиморе, штат Мэриленд.

Опухоли снабжают себя пищей и кислородом за счет роста кровеносных сосудов. Но некоторые опухоли растут так быстро, что их внутренности лишаются крови и кислорода и превращаются в «некротические» области, полные мертвых и умирающих клеток.

Объявление

Удивительно, но из-за этого их сложнее уничтожить. Лекарства не могут попасть в ткань в смертельных дозах, потому что ее кровоснабжение очень плохое, а лучевая терапия зависит от кислорода, чтобы вызвать гибель клеток. После прекращения лечения выжившие клетки некротической области могут снова начать делиться.

Все потребляющие

Исследователи рака давно поняли, что анаэробные бактерии можно использовать для атаки на некротические области, не нанося вреда здоровым тканям.Но протестированные микробы оставили нетронутыми части опухолей. Поэтому команда Фогельштейна расширила поиск, протестировав 26 штаммов анаэробных бактерий.

Когда они ввели почвенную бактерию Clostridium [ck] novyi в кровоток мышей с опухолями, она распространилась по некротической области, поглощая как живые опухолевые клетки, так и мертвые ткани.

«Это было совершенно неожиданно», - говорит Фогельштейн. «Мы думали, что для этого нам потребуется генетическая инженерия.Однако микробы погибли по краям опухоли, оставив работу наполовину.

Итак, исследователи попытались объединить микробов с химиотерапией. «Опухоль умерла так быстро, что ее почти можно было наблюдать», - говорит Фогельштейн. Из восьми животных, получавших комбинированное лечение, опухоли резко уменьшились или полностью исчезли у семи и вновь выросли только у одного, как сообщает группа в Proceedings of the National Academy of Sciences .

«Сочетание этих разных подходов - очень умный ход», - говорит Ракеш Джайн, исследователь рака из Гарвардской медицинской школы в Бостоне.«Замечательная работа».

Глобальные поставки

Загвоздка в том, что три из восьми мышей погибли. Но исследователи считают, что это могло быть связано с тем, что опухоли были разрушены так быстро, что продукты жизнедеятельности заполнили кровообращение животных.

У мелких животных эти токсины распространяются слишком быстро, чтобы бороться с ними, но для людей они не должны быть смертельными. «Нам нужно будет обратиться к более крупным животным, чтобы проверить эту теорию», - говорит Фогельштейн.

Он говорит, что, вероятно, пройдут годы, прежде чем терапия будет готова к своему клиническому дебюту.Но когда придет время, запастись плодовитым микробом будет несложно. «Мы можем вырастить мировой запас этого вещества в моей лаборатории за один день», - говорит он.

Клеточная карцинома Меркеля | Мемориальный онкологический центр им. Слоуна Кеттеринга

Карцинома из клеток Меркеля, также называемая нейроэндокринным раком кожи, представляет собой агрессивный тип рака кожи, которым ежегодно страдают около 400 человек в США. Но, как и другие виды рака кожи, это число растет.

Нормальная клетка Меркеля представляет собой нечто среднее между нервной клеткой и эндокринной (или вырабатывающей гормоны) клеткой, расположенной на или чуть ниже кожи в подлежащей ткани, и функционирует преимущественно как сенсорный рецептор. Карцинома из клеток Меркеля возникает, когда эти клетки начинают бесконтрольно расти.

Опухоли из клеток Меркеля обычно возникают на открытых участках тела, таких как лицо и шея, но не ограничиваются ими. Их форма и цвет менее характерны, чем у других видов рака кожи, и они часто могут выглядеть как невинные розовые жемчужные узелки.В результате обычно только скорость их роста привлекает внимание пациентов и их врачей.

При раннем обнаружении и лечении карциному из клеток Меркеля можно хорошо локализовать и даже вылечить. Лечение усложняется по мере роста и распространения опухоли, но агрессивная терапия по-прежнему может обеспечить высокие показатели выживаемости.

Факторы риска

Воздействие солнца, светлая кожа, ослабленная иммунная система и пожилой возраст - все это факторы, которые могут увеличить риск развития этого необычного рака кожи.Инфекция вирусом клеток Меркеля также может быть фактором карциномы из клеток Меркеля. У мужчин риск заболевания несколько выше, чем у женщин. Генетической связи не обнаружено.

Факторы риска развития карциномы из клеток Меркеля включают:

Передержка УФ-излучения

Чрезмерное воздействие ультрафиолетового (УФ) излучения солнца - самая важная причина рака кожи. Карцинома из клеток Меркеля не исключение.

УФ-излучение - это спектр невидимых лучей, которые являются частью энергии, производимой солнцем.Есть два вида УФ-излучения: UVA и UVB. Известно, что УФ-В излучение вызывает солнечные ожоги, и ученые считают, что эти лучи вызывают большинство видов рака кожи, включая карциному из клеток Меркеля. UVA является доминирующим лучом для загара и, по данным Национального института рака, также может вызывать повреждение кожи, что может привести к преждевременному старению и раку кожи.

Люди, которые работают на открытом воздухе, проводят много времени на пляже или регулярно занимаются спортом на открытом воздухе, имеют повышенный риск развития рака кожи.Лучи UVA могут проходить даже через стекло и облака. Солнечные лампы и солярии - еще один источник воздействия вредных лучей UVA, и их следует избегать.

Светлая кожа

Люди со светлой кожей, особенно со светлыми или рыжими волосами и голубыми или светлыми глазами, более склонны к развитию рака кожи. (Склонность к веснушкам или солнечным ожогам может быть предупреждающим знаком.) Кожа этих людей из группы особого риска содержит меньше пигмента меланина, который обеспечивает естественную защиту от солнца.Однако у людей с темной кожей все еще может развиться карцинома из клеток Меркеля.

Ослабленная иммунная система

Люди с ослабленной иммунной системой также подвержены повышенному риску развития карциномы из клеток Меркеля. Примеры включают некоторых пациентов с ВИЧ, лейкемией или лимфомой. Люди, получающие химиотерапию или принимающие лекарства для предотвращения отторжения трансплантата, также подвергаются повышенному риску. Пациентов, перенесших трансплантацию, у которых развивается карцинома из клеток Меркеля, можно лечить снижением дозы иммуносупрессоров.

Возраст

Карцинома из клеток Меркеля с возрастом встречается все чаще. Более чем у половины пациентов диагноз ставится после 65 лет.

Пол

Некоторые данные свидетельствуют о том, что карцинома из клеток Меркеля немного чаще встречается среди мужчин, чем среди женщин.

Вирус клетки Меркель

Недавно исследователи связали вирус со многими случаями карциномы из клеток Меркеля. Тем не менее, еще предстоит определить, вызывает ли полиомарвирус клеток Меркеля заболевание и может ли он помочь в будущем лечении.Если это так, вирус может предложить новые многообещающие мишени для иммунотерапии.

Симптомы

Пример карциномы из клеток Меркеля.

Опухоли из клеток Меркеля обычно выглядят как маленькие, часто блестящие, безболезненные образования, цвет которых варьируется от телесного до голубовато-красного. Их часто принимают за укус клопа или базальноклеточный рак. Эти опухоли обычно возникают на подверженных воздействию солнечных лучей участках тела, особенно на лице или коже черепа.Однако они также могут появиться на руках, ногах, туловище и даже на тех участках тела, которые не подвергаются воздействию солнечного света, например на ягодицах.

Подобно меланоме, другому агрессивному типу рака кожи, карцинома из клеток Меркеля может быстро расти в течение нескольких недель или месяцев и может метастазировать (распространяться) в близлежащие лимфатические узлы и другие части тела. Если болезнь распространилась на лимфатический узел, он может увеличиваться в размерах. Однако рак все еще может присутствовать, даже если он внешне не заметен.

Профилактика и раннее обнаружение

Есть некоторые меры, которые вы можете предпринять, чтобы снизить риск заражения карциномой из клеток Меркеля и другими видами рака кожи.

Избегайте воздействия солнечных лучей

Лучший способ предотвратить рак кожи - защитить себя от чрезмерного воздействия солнечных лучей - и не только тогда, когда вы идете на пляж. Профилактика рака кожи следует практиковать каждый день, стараясь укрыться в тени, носить защитные шляпы и одежду, избегать полуденного солнца и соляриев, а также использовать солнцезащитный крем широкого спектра действия (тот, который защищает от лучей UVA и UVB), даже в пасмурные дни. Ищите SPF не менее 30 и наносите два тонких слоя (около 30 грамм на одно нанесение) в рамках своей повседневной жизни.Обязательно повторяйте каждые два часа, если купаетесь или потеете.

Скрининг и обследование кожи

Врачи Memorial Sloan Kettering не рекомендуют регулярно проходить обследование на наличие немеланомного рака кожи. Однако о любом подозрении на рак кожи следует немедленно сообщить врачу или дерматологу. Карцинома из клеток Меркеля имеет хорошие шансы на излечение при раннем обнаружении, а раннее лечение сводит к минимуму риск серьезных косметических повреждений или функциональных проблем.

Во время осмотра кожи у дерматолога ваш врач обычно осматривает новообразования, пятна или неровности на вашей коже, чтобы определить, могут ли они быть злокачественными или предраковыми. После осмотра врач покажет вам, как осматривать собственную кожу и определять, изменились ли какие-либо новообразования.

Карциномы из клеток Меркеля отличаются от других видов рака кожи тем, что они обычно не имеют пугающей асимметричной формы или пигментного цвета. Скорее, они могут выглядеть безобидно, даже как укус насекомого.Пациенты могут захотеть обратить особое внимание на любые растущие жемчужные шишки. Визуальный осмотр должен охватывать всю поверхность кожи, включая места, куда не может проникать солнце, например, кожу головы, подошвы ступней и между пальцами ног.

Исследования показывают, что даже небольшие количества пестицидов, убивающих грызунов и насекомых, со временем могут быть токсичными для детей.


В загадках об убийствах для убийства иногда используются крысиный яд и пестициды, преднамеренно добавленные в пищу.Ученые также предупреждают, что они могут вызывать врожденные дефекты. Однако более поздние исследования показывают, что относительно низкие уровни убийц сорняков, спреев от насекомых и других пестицидов могут вызывать рак и другие серьезные проблемы со здоровьем у детей и, возможно, взрослых.

Исследование, опубликованное в сентябре 2015 года, показало, что дети, подвергшиеся воздействию спреев от насекомых в помещении и других инсектицидов, с большей вероятностью заболеют лейкемией или лимфомой и, возможно, раком мозга. Это было важное исследование, поскольку оно объединило данные 16 небольших исследований в виде статистики, называемой метаанализом. [1] Хотя уже было известно, что многие химические вещества, используемые в пестицидах, такие как некоторые органофосфаты, могут вызывать рак, это исследование было направлено на то, чтобы выяснить, какое воздействие необходимо, чтобы вызвать рак у детей.

Доказательства опасности различных химикатов постоянно растут. В марте 2015 года уважаемое Международное агентство по изучению рака объявило, что широко используемый убийца сорняков под названием Roundup, вероятно, вызывает рак у людей, согласно исследованиям на животных. [2] Исследование, опубликованное в августе 2015 года, показало вредное воздействие на печень и почки крыс, подвергшихся воздействию низких уровней Roundup в питьевой воде. [3] Дети особенно уязвимы даже для небольшого количества инсектицидов и пестицидов, предназначенных для уничтожения грызунов или насекомых, даже в аэрозольных баллончиках от клещей и блох, используемых для домашних животных, потому что дети меньше взрослых, а их тело и мозг все еще развиваются. . Раундап, который был запрещен в Шри-Ланке в 2014 году из-за проблем со здоровьем, а также другие убийцы сорняков в настоящее время исследуются учеными, чтобы узнать больше о рисках для взрослых и детей.

В мае 2016 года исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско объявили, что они обнаружили глифосат (основной ингредиент в убийстве сорняков Roundup) в моче 93% американцев, а самые высокие уровни были обнаружены у детей. Результаты основаны на уникальном тестовом проекте, начатом в 2015 году. [4]

Еще до последнего исследования Американская академия педиатрии (AAP), некоммерческая организация педиатров, предупредила, что дети могут пострадать от пестицидов в повседневной жизни. [5] AAP заключает, что воздействие пестицидов в раннем возрасте может привести к детскому раку, поведенческим проблемам и снижению результатов тестов для измерения мышления, рассуждений и запоминания. Они рекомендуют родителям максимально снизить воздействие пестицидов на своих детей, управляя насекомыми и другими вредителями, используя нехимические методы, когда это возможно, и уменьшая количество пестицидов в том, что дети едят и пьют.

Несколько исследований показали, например, что дети, подвергшиеся воздействию органофосфатов, которые часто используются в домашних инсектицидах, в раннем возрасте, как правило, имеют более низкий IQ и с большей вероятностью демонстрируют поведение, типичное для аутизма, дефицита внимания и гиперактивности. [5] Агентство по охране окружающей среды. [6]

Некоторые канцерогенные органофосфаты запрещены в бытовых пестицидах. К сожалению, они были заменены другими органофосфатами, которые еще не изучены. Независимо от того, вызывают ли эти химические вещества рак, они могут быть опасными, и детям не следует подвергать их воздействию. [7]

Маленькие дети с большей вероятностью будут подвергаться воздействию большего количества пестицидов и инсектицидов, чем взрослые, потому что они находятся ближе к земле и часто кладут в рот все, что там находят, вместе с собственными пальцами.Когда в доме используется спрей от насекомых или другие пестициды, химические остатки могут оставаться в воздухе, на полу или ковре, где дети ползают и играют, а также на игрушках. [7] Дети вдыхают больше пестицидов, чем взрослые, потому что они находятся на низком уровне там, где накапливаются химические вещества. Убийцы газонов и садовых травок могут быть обнаружены в доме домашними животными или людьми и оставлены в коврах и ковриках.

Как снизить воздействие пестицидов на детей?

Хорошая новость заключается в том, что родители могут снизить воздействие этих химикатов на своих детей.Самый простой способ - перестать использовать их дома и в саду. Также безопаснее использовать тараканы, приманки для муравьев и мышеловки вместо химических спреев. Вы можете пропалывать двор вручную вместо того, чтобы использовать средства для уничтожения сорняков (по крайней мере, пока ваши дети маленькие).

А как насчет фруктов и овощей, которые вы покупаете? Обязательно мойте, очищайте и очищайте фрукты и овощи, если вы не покупаете экологически чистые продукты. Хотя мытье и чистка фруктов и овощей не избавляет от пестицидов, которые были поглощены растущими овощами или фруктами, это все же лучше, чем ничего.Однако, если вы можете позволить себе их покупать, органические фрукты и овощи содержат наименьшее количество пестицидов внутри и внутри фруктов или овощей. [6]

Один из способов сократить использование в доме спреев от насекомых и других химикатов - не оставлять на ночь продукты, которые могут привлечь насекомых или грызунов. Отговорите крыс, накрыв мусорные баки.

Если вам необходимо использовать пестициды, используйте менее токсичные. Если вы не знаете, как продукт убивает вредителей, посмотрите на этикетку. Согласно EPA, пестициды с надписью « предупреждение » на этикетке более опасны для людей, чем пестициды с надписью « предупреждение ».«Продукты с этикетками, на которых написано« опасность », являются самыми вредными. [5] [6] Помимо продуктов с наименьшим риском, будьте осторожны при хранении пестицидов, чтобы дети не могли добраться до них и химикаты не загрязнили продукты или лекарства.

Действительно ли вам лучше покупать органические продукты?

Исследователи из Стэнфордского университета пришли к выводу, что органические фрукты и овощи не более питательны, чем другие продукты. Однако они также обнаружили, что у детей, которые едят органические продукты, уровень пестицидов в организме значительно ниже, чем у детей, которые едят обычные продукты. [6,8,9]

К сожалению, органические фрукты и овощи не всегда доступны, и зачастую они дороже. Один из способов снизить стоимость экологически чистых продуктов - ограничить свои покупки фруктами и овощами, включенными в список грязной дюжины Рабочей группы по окружающей среде (EWG). [10] Это 12 фруктов и овощей, которые, как правило, имеют наибольшее количество остатков пестицидов. Список постоянно обновляется на основе результатов последних тестов, поэтому регулярно проверяйте его (http: // www.ewg.org/foodnews/). Существует также список Clean 15, в котором перечислены 15 продуктов с наименьшим количеством пестицидов и, следовательно, безопасные, даже если они не являются органическими. Следуя этим спискам, вы сможете более безопасно кормить своих детей, не нарушая при этом денег.

По состоянию на январь 2016 года «Грязная дюжина» состоит из следующих продуктов:

  1. Яблоки
  2. Персики
  3. Нектарины
  4. Клубника
  5. Виноград
  6. Сельдерей
  7. Шпинат
  8. Сладкий перец
  9. Огурцы
  10. Помидоры черри
  11. Горошек - импортный
  12. Картофель

Список Clean 15 состоит из следующих продуктов, для которых нет необходимости покупать органические продукты:

  1. Авокадо
  2. Кукуруза сладкая
  3. Ананасы
  4. Капуста
  5. Горошек душистый замороженный
  6. Лук
  7. Спаржа
  8. Манго
  9. Папайя
  10. Киви
  11. Баклажаны
  12. Грейпфрут
  13. Дыня
  14. Цветная капуста
  15. Сладкий картофель

Итог

Даже небольшое количество пестицидов очень вредно для детей.Они могут вызвать проблемы с поведением, нанести вред мышлению и памяти детей и повысить риск рака у детей. Эти химические вещества также могут нанести вред взрослым, особенно после многих лет воздействия. Чтобы предотвратить эти проблемы, ограничьте использование спреев от насекомых, средств для уничтожения сорняков и других пестицидов и гербицидов и покупайте экологически чистые фрукты и овощи, которые в противном случае имели бы много остатков пестицидов.

Эта статья была обновлена ​​в 2016 году. Все статьи на нашем сайте одобрены Dr.Диана Цукерман и другие высокопоставленные сотрудники.

  1. Чен, М., Чанг, К., Тао, Л., и Лу, К. (2015 г., сентябрь). Воздействие пестицидов в жилых помещениях во время детских и детских онкологических заболеваний: метаанализ. http://pediatrics.aappublications.org/content/early/2015/09/08/peds.2015-0006?variant=abstract
  2. Чарльз, Дэн. Лучшее средство от сорняков может вызвать рак. Стоит ли нам бояться? Национальное общественное радио. 24 марта 2015 г. http://www.npr.org/sections/thesalt/2015/03/24/394

    9/a-top-weedkiiller-probably-causes-cancer-should-we-be-scared

  3. Меснаж Р., Арно, М., Костанцо, М., и др. Анализ профиля транскриптома отражает повреждение печени и почек крыс в результате хронического воздействия Раундапа в сверхмалых дозах. Гигиена окружающей среды 2015, 14:70. http://www.ehjournal.net/content/14/1/70
  4. Пресс-релиз
  5. Detox Project. 24 мая 2016 г. http://us5.campaign-archive2.com/?u=96b2dcb7821c7b93f09376626&id=701167b48f&e=9daab8cac9
  6. Совет по гигиене окружающей среды. Воздействие пестицидов на детей. Педиатрия. 2012; 130 (6): e1757
  7. Форман Дж., Сильверстайн Дж.КЛИНИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ Органические продукты: преимущества и недостатки для здоровья и окружающей среды. Педиатрия. 2012; 130 (5): e1406
  8. Карр CJ, Соломон GM, Brock-Utne AC. Воздействие на здоровье обычных домашних, газонных и садовых пестицидов. Pediatr Clin N Am. 2007; 54: 63
  9. Smith-Spangler C, Brandeau ML, Hunter GE и др. Являются ли органические продукты более безопасными или полезными для здоровья по сравнению с обычными альтернативами? Систематический обзор. Ann Intern Med. 2012; 157
  10. Curl CL, Fenske RA, Elgethun K. Воздействие фосфорорганических пестицидов на детей дошкольного возраста в городах и пригородах, получающих органическое и обычное питание.Перспективы гигиены окружающей среды. 2003; 111 (3): 377
  11. Рабочая группа по окружающей среде. Путеводитель EWG по пестицидам в продуктах на 2012 год. Веб-сайт «Путеводитель по пестицидам в продукции» от EWG 2012 г. http://www.ewg.org/foodnews/summary/. Обновлено в июне 2012 г.

Последние достижения в разработке натуральных продуктов из насекомых в качестве потенциальных современных лекарств

За исключением меда в качестве пищи и шелка для одежды и опыления растений, люди мало задумываются о пользе насекомых для их жизни.В этом обзоре кратко описаны важные недавние достижения в разработке натуральных продуктов из насекомых в качестве потенциальных новых лекарственных препаратов. Это захватывающая и быстро развивающаяся новая область, поскольку насекомые очень разнообразны и использовали огромный спектр натуральных продуктов, чтобы выжить в условиях окружающей среды в течение сотен миллионов лет. Таким образом, есть сундук с неиспользованными ресурсами, ожидающими своего открытия. Продукты от насекомых, такие как шелк и мед, используются уже тысячи лет, а экстракты насекомых производятся для использования в народной медицине по всему миру, но только с развитием современных молекулярных и биохимических методов стало возможным манипулировать и превращать натуральные продукты насекомых в современные лекарства.В этом обзоре, основанном на знаниях, полученных из «Лекарства от насекомых», описаны современные исследования в области биоинженерии меда и яда пчел, шелка, кантаридина, антимикробных пептидов, секретов личинки и антикоагулянтов кровососущих насекомых в лекарственные средства. Описываются проблемы и решения, встречающиеся в этих усилиях, и указывается на светлое будущее новых лекарственных препаратов и лекарств на основе насекомых.

1. Введение

Ранее был опубликован ряд обзоров природных продуктов из насекомых и их потенциала для использования в лекарственных средствах для лечения заболеваний человека [1–3].Однако в последнее время в этой области были достигнуты дополнительные успехи. Таким образом, настоящий обзор сосредоточен на них, а также на их значении для изучения физиологии млекопитающих и иммунных реакций на человеческие патогены.

Удивительно, но, несмотря на успех насекомых с точки зрения численности и разнообразия, наиболее успешные препараты, полученные из натуральных продуктов, включая артемизинин, хинин, аспирин, кокодамол, симвастатин и циклоспорин, были выделены из растений, морских организмов и микробов. [3, 4].Всего в период с 1961 по 2010 год было разработано 939 разрешенных природных препаратов [4], но ни одно из них не было получено от насекомых, и лишь некоторые из них были получены от беспозвоночных, таких как пиявки, губки и шишки. Трудности в идентификации видов, токсичность лекарств, затраты на разработку и крупномасштабное производство [3] частично объясняют причину медленного прогресса в разработке продуктов из насекомых как потенциальных современных лекарств. Однако с тех пор, как современная геномика, разработка лекарств in silico, и высокопроизводительный скрининг не привели к появлению новых поколений новых лекарств; в настоящее время возобновился интерес к более традиционным методам скрининга с использованием огромного разнообразия доступных животных, растений и микробов [5].Более того, более традиционные методы биохимического скрининга в настоящее время привели к заметному прогрессу в разработке терапевтических средств от членистоногих, включая мелиттин от пчел [6], аллоферон от мясных мух [7] и антикоагулянты от клещей [8].

2. Использование насекомых в народной медицине

Несмотря на то, что насекомые не были богатым источником современных лекарств, на протяжении тысячелетий они давали множество бесценных природных веществ, включая шелк и мед (маточное молочко, пчелиный воск, пыльца и прополис).Секреции насекомых и измельченные тела обычно используются в фольклорной медицине не только в Китае и Баии, но также в Индии, Азии, Африке и Мексике (например, [2, 9, 10]). К сожалению, два наиболее интересных отчета об использовании насекомых в народной медицине не были опубликованы в основных научных журналах, но их стоит прочитать [11, 12]. Один из них включает неопубликованную книгу Локхарта [11], а другой - блог, в котором описывается опыт автора с использованием муравьев в боливийской Амазонии [12].Более поздний опубликованный обзор насекомых как лекарств также заслуживает упоминания, поскольку он представляет соблазнительные отчеты о народной медицине от насекомых в Индии и Заире, а также об использовании насекомых в пищу [13].

Насекомые и экстракты насекомых использовались в народной медицине для лечения широкого спектра заболеваний, включая лечение артрита ядом муравьев Pseudomyrmex , в результате чего в 1981 г. был выдан патент США № 4 247 540 [11, 12]. Индейцы Амазонки также диагностировали диабет, наблюдая, не роятся ли муравьи над мочой, которая у диабетиков содержит высокий уровень сахара, чтобы привлечь муравьев [11].Особенно наводит на размышления рассказ об использовании муравьев для лечения летаргии [11]. Всего в Китае произведено 1700 лекарств из ок. 300 видов насекомых, 42 вида использовались в качестве народных лекарств в Баии [14].

Лишь несколько лекарственных средств от насекомых прошли исчерпывающие клинические испытания, чтобы доказать свою эффективность. Однако в настоящее время ученые используют знания, полученные от представителей народной медицины, для разработки потенциальных новых лекарств для лечения трудноизлечимых заболеваний, таких как рак, и проблем, связанных с недавно появившимися устойчивыми к антибиотикам бактериями.В следующих примерах разработки продуктов из насекомых в качестве потенциальных современных лекарств уже есть долгая история использования этих веществ в народной медицине.

3. Продукты из пчел, ос и муравьев

Продукты из пчел, ос и муравьев, включая мед и яд, тысячелетиями использовались в народной медицине для лечения ран, язв, воспалений, инфекций, боли, рака и т. Д. и аллергии [3]. Исследования натуральных продуктов от перепончатокрылых (рис. 1) в основном сосредоточены на соединениях медоносных пчел из-за доступности большого количества этих насекомых, выращиваемых в относительно постоянных контролируемых условиях.


3.1. Медовые продукты из пчел

Недавно был проведен обширный обзор использования меда для заживления ран [15–17]. Эти исследования продемонстрировали эффективность меда при заживлении ран и стерилизации инфицированных ран и в целом поддержали использование меда в клинической практике, но только при определенных типах ран и после дополнительных клинических испытаний [15]. Доступные доказательства, например, включают 19 рандомизированных контролируемых испытаний с участием 2554 пациентов, которые показали, что мед улучшает время заживления, но только при легких и умеренных поверхностных ожогах, а не при ожогах полной толщины [18].Кроме того, совсем недавно анализ 44 Кокрановских обзоров также предоставил убедительные доказательства того, что при некоторых вмешательствах по уходу за ранами местное нанесение меда сокращает время заживления ожогов [19].

Мед представляет собой сложную смесь веществ, и на молекулярном уровне наблюдается прогресс в понимании функций различных компонентов в клетках и эффективности меда при лечении ряда заболеваний человека. Например, Тонкс и др. [21] выделили медовый компонент 5,8 кДа, который стимулировал выработку цитокина TNF-альфа через TLR4 в культурах моноцитов человека.TNF-альфа участвует в восстановлении и регенерации тканей.

Антимикробная активность меда, вероятно, обусловлена ​​сочетанием низкого pH, высокой осмоляльности и образования перекиси водорода вместе с дефенсином-1 и метилглиоксалем, причем последний представляет собой альдегид, образующийся из пировиноградной кислоты [3, 22]. Интересно, что Kwakman et al. [22] недавно показали, что мед ревамил и манука имеет разные антибактериальные компоненты, первый из которых содержит дефенсин-1, перекись водорода и метилглиоксаль, тогда как последний содержит только метилглиоксаль, в 44 раза превышающий концентрацию ревамила.Кроме того, было показано, что мед манука содержит другие неопознанные антибактериальные факторы. Также были обнаружены большие различия в антимикробных свойствах меда, что ограничивает использование в медицине [23].

В последнее время наблюдается большой интерес к антимикробной активности меда против важных устойчивых к антибиотикам патогенов человека (см. Обзор [17]). Эти исследования показали, например, ингибирование грамположительных MRSA (устойчивый к метициллину Staphylococcus aureus ), чувствительных к ванкомицину и устойчивых энтерококков (VSE и VRE, e.g., [24]) и видов Streptococcus , выделенных из ран [25]. Мед также воздействует на грамотрицательные бактерии, связанные с ранами, такие как Pseudomonas aeruginosa, виды Stenotrophomonas и Acinetobacter baumannii (например, [17]). Мед манука, по-видимому, ингибирует деление клеток в MRSA [26], тогда как у P. aeruginosa клеточная стенка дестабилизируется и происходит лизис [27]. Сообщалось также о деградации бактериальной ДНК патогенными микроорганизмами при употреблении гречишного меда [28].Наконец, мед может не только подавлять планктонные бактерии, но также предотвращать образование биопленок [17, 29], которые образуются, например, на хирургических имплантатах, что приводит к поломке протеза и дополнительным страданиям пациента. Был опубликован обзор последних патентов, полученных в результате всей этой работы по антибиотикам от крапивницы [30].

Вышеупомянутые преимущества меда в заживлении ран и подавлении бактерий привели к разработке специальных повязок для лечения различных типов ран.Некоторые из них имеют форму мазей или гелей, а другие представляют собой настоящие повязки, сделанные из смеси альгината с медом [17].

Другие медовые продукты также обладают антимикробной активностью, так что прополис и апальбумины в маточном молочке подавляют бактерии [3, 31]. Прополис также оказывает синергетический эффект с противомикробными препаратами при лечении экспериментального кератита S. aureus и снижает устойчивость бактериальных клеточных стенок к антибиотикам (см. Обзор [31]).Влияние прополиса на оральный Streptococcus mutans также указывает на возможное развитие этого фактора в качестве кариостатического агента для борьбы с кариесом и другими инфекционными заболеваниями полости рта [31].

Что касается противоопухолевых свойств продуктов из меда, то ранее сообщалось, что они связаны с жирной кислотой в маточном молочке и флавоноидами в прополисе [3]. Отличный обзор иммуномодулирующей и противоопухолевой активности пчелиного меда в экспериментальных и клинических исследованиях был опубликован в 2009 году [32].Дальнейшие недавние успехи были достигнуты в понимании более подробной информации о противораковых свойствах смеси полифенолов, присутствующих в меде, прополисе и маточном молочке [20]. Показатели сложности фенольной смеси в меде приведены в таблице 1.

(1) Флавонолы акэтацерин, апигенин, хлорэтилен актацеин, апигенин

Класс фенольных соединений Исследованные примеры конкретных фенольных соединений

Кверцетин, кемпферол, галангин, физетин и мирицетин
(2) Флаваноны Гесперидин
(3) Флавоны, тиногенин и тиноголин
(4) Фенольные кислоты Кофейная кислота
(6) Кумарины Кумарин
(7) Танины Эллаговая кислота

из Abubakar et al.[20].

Из этих соединений было показано, что кверцетин усиливает апоптотическую способность анти-CD95 и rTRAIL (лиганда, индуцирующего апоптоз, индуцируемого рекомбинантным фактором некроза опухоли) при остром лимфоцитарном лейкозе [33]. Кроме того, недавно были рассмотрены детали способности полифенолов, выделенных из прополиса, преодолевать устойчивость раковых клеток к TRAIL-опосредованному апоптозу [34]. Было подчеркнуто возможное использование прополиса в качестве пищевой добавки в стратегии профилактики рака [34].

Другие фенольные соединения в меде, указанные в таблице 1, с противораковыми свойствами, включают апигенин и акацетин, которые не только индуцируют каспазозависимый апоптоз в клетках лейкемии человека in vitro , но первые также вызывают опосредованное апоптозом ингибирование ксенотрансплантатов лейкозных клеток U937 в мыши [35]. Другие фенольные соединения в таблице 1 также обладают противолейкозным ингибированием роста клеток in vitro , опосредованным апоптозом [20]. На сегодняшний день ни одно из этих исследований не привело к появлению новых химиотерапевтических агентов, но информация исследований in vitro раковых клеток человека должна дать ключ к разгадке, чтобы помочь будущей разработке новых лекарств [20].

Более многообещающей для более быстрой разработки новых противораковых терапевтических средств на основе медовых продуктов является работа Fernandez-Cabezudo et al. [36]. Первоначально они подтвердили убивающие свойства меда манука на трех линиях раковых клеток через каспазу 9-зависимый апоптотический путь, индуцирующий каспазу 3, снижающий экспрессию Bcl-2 и приводящий к фрагментации ДНК и гибели клеток. Впоследствии они вводили мед Манука отдельно или в комбинации с химиотерапевтическим агентом (таксол) мышам, имплантированным сингенными клетками меланомы, и регистрировали ингибирование роста опухоли и выживаемости хозяина.Контроли, которым вводили только мед Манука, показали 33% ингибирование роста опухоли. Комбинированная группа меда манука плюс таксол не показала увеличения ингибирования опухоли по сравнению с группой только таксола; однако, что было примечательным, так это весьма значимое улучшение выживаемости мышей в группе комбинированной терапии. Это исследование указывает на потенциал меда манука в снижении химиотерапевтической токсичности [36] и улучшении выживаемости пациентов.

3.2. Яды пчел, ос и муравьев

Терапия пчелиным ядом использовалась в народной медицине в течение многих тысяч лет для лечения ряда заболеваний, включая артрит, ревматизм, кожные заболевания, рассеянный склероз, рак, инфекции и боль (обзор в [ 1, 3]).Помимо пчелиного яда, яды многих других жалящих насекомых, таких как осы и муравьи, содержат широкий спектр практически неизученных соединений, ожидающих открытия и разработки в медицине завтрашнего дня. Например, некоторые яды муравьев и паразитоидных ос могут содержать 75 и более различных компонентов [37, 38].

Хотя терапия пчелиным ядом широко используется, она еще не получила одобрения органов по безопасности лекарственных средств и не получила широкого распространения в традиционной медицине. Однако есть некоторые неочищенные составы, в том числе Apiven во Франции, полученные из неочищенного яда медоносных пчел [39].

Мед пчелиный яд представляет собой смесь не менее 20 соединений, в том числе 1 /. активные пептиды, такие как мелиттин, апамин, дегранулирующий пептид тучных клеток (MCD) и адолапин, 2 /. ферменты фосфолипаза A 2 (PLA 2 ) и гиалуронидаза, и 3 /. активные амины, гистамин, серотонин и катехоламин. Из этих компонентов мелиттин и фосфолипаза А 2 составляют 40–60% и 10–12% сухой массы яда соответственно [3, 40].

Несмотря на многофункциональное использование яда медоносной пчелы в народной медицине, недавние исследования были сосредоточены в основном на мелиттине и его противораковых свойствах, хотя апамин и фосфолипаза A 2 также получили некоторое внимание [3, 40].Существует обширная литература по мелиттину, которая, вероятно, отражает большой потенциал этого пептида для разработки в качестве терапевтического лекарства для лечения различных типов рака. Мелиттин представляет собой водорастворимую молекулу с катионными и амфипатическими свойствами, которые усиливают электростатическое связывание с анионными клеточными мембранами многих бактерий и раковых клеток. Мелиттин содержит 26 аминокислот (GIGAVLKVLTTGLPALISWIKRKRQQ-Nh3), которые в резервуаре яда имеют тетрамерную структуру (см. Обзор [3, 41]).При связывании мелиттин вызывает цитолиз большинства мембран, таких как мембраны нормальных клеток млекопитающих. Таким образом, мелиттин цитотоксичен in vivo , что препятствует его терапевтическому развитию, несмотря на то, что он подавляет или убивает ряд типов раковых клеток, таких как меланома, остеосаркома, лейкемия, яичники, простата, печень, почки, мочевой пузырь и клетки молочной железы [42].

Точный механизм действия мелиттина в уничтожении раковых клеток до конца не изучен, хотя недавно были достигнуты успехи в понимании его цитолитического эффекта [43].В низких концентрациях мелиттин вызывает временное образование пор в клеточной мембране из-за напряжения, возникающего в результате одностороннего связывания мелиттина с листком наружной клеточной мембраны. При более высоких концентрациях связывание мелиттина приводит к образованию стабильных пор в клеточной мембране, что приводит к лизису клеток, поскольку концентрация мелиттина увеличивается и поры сливаются. Мелиттин оказывает множественное действие на клетки (см. Обзор [42]). Эти эффекты варьируются от индукции гормонов, агрегации мембранных белков и изменений мембранного потенциала до стимуляции ферментов G-белка и PLA 2 , а также роли в индукции клеточного сигнала [42].Возможные эффекты мелиттина и других компонентов пчелиного яда на раковые клетки и иммунитет хозяина включают ингибирование кальмодулина и. Эти эффекты, в свою очередь, будут ингибировать пролиферацию, инвазию и метастазирование раковых клеток, а также ангиогенез и вызвать апоптоз [42].

Оказывается, пчелиный яд вызывает апоптоз, некроз и лизис опухолевых клеток и, в то же время, может вызывать иммунодепрессивную и / или иммуностимулирующую способность у хозяина [42]. Мелиттин, по-видимому, индуцирует апоптоз через активацию PLA 2 в раковых клетках, особенно трансформированных онкогеном ras [44].Превосходные подробные обзоры взаимодействия мелиттина и других компонентов пчелы с опухолевыми клетками и терапевтического потенциала пчелиного яда опубликовали Гайски и Гарай-Врховач [40] и Оршолич [42].

Пытаясь преодолеть цитолитические свойства мелиттина и использовать его противораковые свойства, ученые приняли несколько стратегий (Таблица 2). Во-первых, поскольку раковые клетки имеют более высокие анионные поверхностные заряды и более чувствительны к мелиттину, чем нормальные клетки, мелиттин может быть разбавлен до уровней, способных убивать клетки рака легких in vitro, , в то время как нормальные клетки не затронуты [45].Во-вторых, Zhao et al. [46] модифицировали цепь мелиттина, изменив Val 5 на Arg, Ala 15 на Arg и удалив Leu 15, что значительно снижает гемолитические свойства, но сохраняет свои ингибирующие эффекты. В-третьих, альтернативная стратегия включает использование синтетического пептида мелиттина, связанного с носителем для доставки, таким как бета-цепь хорионического гонадотропина человека (гекат-CGb). Затем клетки с повышенной экспрессией рецепторов гормонов, такие как опухоли яичников, яичек и надпочечников у мышей, могут быть специфически нацелены in vivo (e.г., [47]). В-четвертых, аналогично трем (выше), но используется мелиттин, связанный со специфическим самонаводящимся пептидом для клеток гепатоцеллюлярной карциномы in vitro [48]. Важность этого исследования заключается в том, что оно идентифицировало специфический хоминг-пептид для раковых клеток с использованием техники фагового дисплея для скрининга и идентификации нового пептида. В-пятых, с помощью генной терапии, при которой конструкции экспрессии переносят ген мелиттина в опухоли и вызывают противоопухолевые эффекты и увеличивают латентность опухоли [49].Однако многие из предыдущих методов биоконъюгирования все еще вызывают некоторый гемолиз нормальных клеток. Шестая и последняя стратегия, вероятно, является наиболее многообещающей для терапевтического использования мелиттина. Он включает использование наночастиц для доставки мелиттина, специфичного для уничтожения меланом и других видов рака in vivo без цитотоксичности по отношению к нормальным клеткам [50]. Наночастицы были нацелены на опухоли путем включения лиганда, связывающего интегрин avb3 [3, 50]. Результирующее снижение опухолевой нагрузки у экспериментальных мышей было поразительным.Эта технология стала еще одним шагом вперед с тех пор, как наночастицы, использованные в работе Soman et al. [50] были довольно большими (около 270 нм) и, вероятно, не смогли эффективно проникнуть в солидные опухоли [51]. Таким образом, Хуанг и др. [51] разработали ультрамалую, нейтрально заряженную липидную наночастицу (примерно 20 нм), содержащую гибрид α -мелиттин, который ингибировал рост клеток меланомы у мышей in vivo на 82,3% по сравнению с контрольными PBS (рис. 2).


Стратегия Target Ссылки

(1) Раковые клетки, пораженные разведениями 9037 нормальных клеток мелиттина 9036, не уничтожены Zhu et al.[45]
(2) Точечная мутация и делеция определенных аминокислот мелиттина Снижение гемолиза нормальных клеток, но ингибирование бактерий Zhao et al. [46]
(3) Синтетический мелиттин, связанный с гекат-CGb a в качестве средства доставки Опухоли яичников, яичек и надпочечников in vivo Vuorenoja et al. [47]
(4) Мелиттин, связанный со специфическим самонаводящимся пептидом, идентифицированным с помощью фагового дисплея Клетки гепатоцеллюлярной карциномы in vitro Zhao et al.[48] ​​
(5) Генная терапия и трансфекция гена мелиттина в опухоли Клетки карциномы мочевого пузыря человека in vitro Winder et al. [49]
(6) Использование технологии наночастиц для доставки мелиттина к опухолям Меланомы in vivo Soman et al. [50]
Huang et al. [51]

Hecate-CGb: бета-цепь хорионического гонадотропина человека.

Помимо роли мелиттина в уничтожении раковых клеток, PLA 2 и апамин в пчелином яде также обладают противораковой активностью. Например, яд PLA 2 , действующий синергетически с фосфолипидом клеточной мембраны, фосфатидилинозитол- (3,4) -бисфосфатом, участвует в ингибировании роста опухолевых клеток и сильном лизисе клеток (подробно описано в [42]). Апамин также потенциально может быть разработан в качестве противоопухолевого терапевтического агента, поскольку он реактивирует путь супрессора опухолей p53 и запускает быстрое удаление опухолей (см. Обзор [42]).

Наконец, антимикробные свойства мелиттина хорошо известны, и активность in vitro была зарегистрирована против ряда микробов, включая не только Escherichia coli и Staphylococcus aureus , но также Borrelia burgdorferi и Candida albicans [ 3]. Опять же, цитолитическая активность этой молекулы в отношении клеток млекопитающих была препятствием для ее разработки в качестве терапевтического препарата [3]. Антимикробные пептиды насекомых обсуждаются позже в этом обзоре (см. Раздел 6 «Антимикробные пептиды» (AMP)).Недавние разработки по использованию мелиттина в качестве AMP показали синергетический эффект, когда мелиттин сочетался с антибиотиками против грамположительных бактерий даже в таких низких концентрациях, как 0,5 × MIC [52]. Кроме того, было показано, что нагруженные мелиттином конструкции наночастиц ингибируют инфекционность ВИЧ-1 репортерных клеток TZM-bl (штамм клеток HaLa), но, в то же время, не токсичны для них и для вагинальных эпителиальных клеток VK2. Таким образом, конструкции наночастиц мелиттина могут быть разработаны для использования в качестве местных терапевтических вагинальных вирулицидов [53].

4. Шелк

Шелк производился не менее 5 000 лет, причем почти 75% из них в настоящее время происходит из Китая [3]. В китайской медицине шелк использовался для лечения различных состояний человека, включая облегчение спазмов и метеоризма. Интересно, что личинки тутового шелкопряда также были прописаны для лечения импотенции [54] только для того, чтобы впоследствии из личинок Bombyx mori экстрагировать сосудорасширяющее соединение, увеличивающее выработку NO, и стать кандидатом для терапевтического лечения сосудистой импотенции [54].

Интерес к медицинскому или промышленному использованию шелка не ограничивается шелком, производимым тутовыми шелкопрями, поскольку многие другие насекомые, такие как перепончатокрылые (пчелы, осы, шершни и муравьи) и Trichoptera (ручейники) [55], а также также как пауки (пауки) [56] производят шелк. Макромолекулярная структура шелка различных членистоногих варьируется в зависимости от их функции в жизни животного. По сути, основная структура шелка тутового шелкопряда состоит из белковых волокон фиброина, удерживаемых вместе липким белком, называемым серецином.Кипячение коконов B. mori удаляет серецин-клей, чтобы высвободить волокна фиброина для последующей обработки (3). У личинок пчел, муравьев и шершней полученный шелк имеет молекулярную структуру спиральной спирали, в отличие от других перепончатокрылых, а также от пауков-драглайнов (страховочные стропы) и коконов B. mori , в которых образуются белки шелка. расширенные ß-листы [57]. Белки спирального шелка имеют небольшие размеры и идеально подходят в качестве структурных материалов для укрепления стенок ячеек сот расплода.Шелк также поглощает воду и поддерживает высокую влажность и постоянную температуру, необходимые для развития куколки [57].

Шелк в современной медицине не назначают; однако раньше он использовался для изготовления медицинских швов, но теперь его заменили синтетические полимеры. Изобретательность науки продолжает удивлять, когда недавно был произведен шелк в качестве биоматериала для транспортировки и доставки землянок вокруг человеческого тела [58, 59] и для тканевой инженерии [60]. Этот прогресс в использовании шелка стал результатом публикации B.mori в 2008 г. [61], что привело к клонированию и модификации гена, что позволило экспрессировать шелк в различных векторах. Тогда стало возможно производить синтетический шелк в различных формах, таких как каркасы, пленки и наночастицы, для использования в медицине [60].

Какие свойства шелка делают его таким привлекательным для использования в медицине и послужили основой для недавних интенсивных исследований? Шелк медленно биоразлагается и биосовместим с человеческим телом, хотя были зарегистрированы воспалительные реакции [56].Кроме того, шелк обладает хорошими свойствами самосборки и высокой прочностью на разрыв, а также структурой и составом, которыми можно манипулировать [62]. Наконец, шелк можно производить в водных растворах, чтобы избежать инактивации связанного лекарственного средства или гена, и скорость доставки которого можно регулировать, контролируя скорость разложения шелкового носителя [59].

Ученые разрабатывают оба вида шелка паука и тутового шелкопряда для потенциального использования в медицине. Шелк шелкопряда доступен в больших количествах без необходимости использования рекомбинантных методов.Тем не менее, интерес к паучьему шелку сохраняется, несмотря на то, что невозможно развивать крупномасштабное разведение пауков из-за того, что паучий шелк чрезвычайно прочный, гибкий и жесткий и поэтому особенно перспективен для производства биоматериалов. Прочность шелка обусловлена ​​наличием множества взаимосвязанных полиаланиновых и глицин-аланиновых субъединиц, которые усиливают белки шелка [63]. Однако белки паучьего шелка длинные, и это вызвало проблемы в рекомбинантной технологии из-за, например, повторяющихся последовательностей, вызывающих генетическую нестабильность [56].Однако некоторые из этих проблем с паутинным шелком были решены с помощью различных стратегий. Таким образом, рекомбинантная технология была использована для производства паучьего шелка из E. coli , дрожжей, растений и клеток млекопитающих, а также из молока мышей и коз, все из которых представляют собой уникальные проблемы в исполнении [56]. В одном исследовании даже сообщается об использовании векторов piggyBac для создания трансгенных тутовых шелкопрядов, продуцирующих химерные белки шелкопряда / паучьего шелка, в которых композитные волокна такие же жесткие, как природный шелк драглайна пауков [64].

Недавняя работа Numata et al. [58, 59, 62, 65–67] указывает на быстрый прогресс в разработке шелка для использования в медицине (Таблица 3). Они использовали рекомбинантный синтез паучьего шелка в E.coli для получения полимеров шелка, которые затем использовались для производства микросфер / наночастиц и блок-сополимеров для адресной доставки лекарств в раковые клетки или в качестве генных векторов [58, 59]. Например, было показано, что наночастицы, содержащие куркумин, являются многообещающими для лечения рака груди [59].Созданы блок-сополимеры, содержащие, например, шелк с полилизином и клеточно-связывающие мотивы, такие как RGD, для нацеливания на клетки вместе с терапевтическим лекарственным средством. Вариант сополимера должен включать плазмидную ДНК для трансфекции клеток-мишеней специфическими генами [58, 59]. Совсем недавно были сделаны дальнейшие улучшения в специфичности системы доставки полимера шелка путем введения катионных мотивов и опухолеспецифичных хоминговых пептидов и уменьшения размера шелкового носителя и пДНК [65–67].

Nanoparticles и раковые клетки ] и Нитта и Нумата [62]

Форма шелка Возможное использование Ссылки

(1) Наночастицы
(2) Сополимерные блоки Трансфекция раковых клеток-мишеней Numata et al. [58] и Нумата и Каплан [59]
(3) Маленькие глобулярные единицы с хоминг-пептидами опухоли (THP) Улучшенная трансфекция опухолевых клеток Numata et al.[66]
(4) Наноразмерные ионные комплексы на основе шелка с THP Дальнейшее улучшение трансфекции, специфичной для опухолевых клеток Numata et al. [67]
(5) B. mori пористые материалы Для восстановления хрящей, костей, связок, сухожилий, сосудистой ткани, нервов, роговицы и в качестве повязок для ран Zhang et al. [68]
(6) Шелк-гепариновая поддержка Применение для роста сосудистой ткани Seib et al.[69]
(7) Шелковые гидрогели Лечение рака груди Seib et al. [70]
(8) Шелковые гидрогели, содержащие антибиотики Профилактика и лечение инфекции Pritchard et al. [71]
(9) Электростимулированные шелковые пленки Усиление роста нервов Hronik-Tupaj et al. [72]
(10) Матрицы белков шелка Термостабилизация вакцин Zhang et al.[73]
(11) Наполненные витамином Е шелковые нановолоконные маты Регенерация кожной ткани Sheng et al. [74]

Есть также многочисленные недавние исследования использования шелка в тканевой инженерии с чрезвычайно активной группой на факультете биомедицинской инженерии Университета Тафтса, работающей как над пауками, так и с шелкопрядами. шелка. Работа под руководством доктора. Каплан и Оменетто изучили использование шелковых полимеров для тканевой инженерии, производства вакцин без необходимости хранения в холодильнике и косметической хирургии.Появился ряд начинающих компаний, и у будущих перспектив есть большой потенциал (см. Http://www.techtransfer.tufts.edu/tufts-silk-portfolio/). Недавние исследования этой группы рассмотрели стратегии производства паучьего шелка с помощью рекомбинантной ДНК [75]. Кроме того, они рассмотрели биоматериалы шелк-гепарин для тканевой инженерии сосудов [69], гидрогели шелка для лечения рака груди [70], высвобождающие антибиотики шелковые биоматериалы для лечения инфекций [71], электрическую стимуляцию шелковых пленок для усиления роста нервных клеток. и содержащие шелк повязки для ускоренного заживления ран [72] и белковые матрицы шелка, которые термостабилизируют лабильные вакцины и антибиотики [73].Последняя разработка очень интересна и потенциально может решить проблему транспортировки вакцин в отдаленные части Африки, когда вакцины против малярии, наконец, будут произведены (Таблица 3). Во многих из этих исследований факторы или лекарства, стимулирующие рост, включаются в полимеры и медленно высвобождаются в ткани-мишени [69–71].

Наконец, многие другие исследования описали потенциальное использование шелковых полимеров в медицине [74, 76]. Например, Sheng et al. [74] с использованием наполненных витамином Е шелковых нановолоконных матов показали усиление роста фибробластов кожи, и поэтому этот метод может быть разработан для регенерации кожи в будущем (Таблица 3).Одобрение FDA шелка тутового шелкопряда для использования в организме человека, несомненно, стимулировало интерес к этой захватывающей области исследований.

5. Кантаридин из жуков-пузырей и других мелких молекул

Жуки-пузыри принадлежат к семейству жесткокрылых Meloidae, которое насчитывает ок. 2500 видов [77]. Многие из этих насекомых выделяют токсичные защитные выделения, которые при контакте с кожей вызывают образование волдырей. Одним из таких токсинов является кантаридин, который был извлечен из Mylabris caragnae, высушенных тел, которые использовались в китайской народной медицине с 13 века для удаления бородавок [78] и более 2000 лет для лечения рака.Другие применения включают лечение бешенства и импотенции, хотя он очень токсичен для кишечника и почек [3, 78]. Смертельная доза, вызывающая почечную недостаточность, составляет от 10 до 65 мг, и эта токсичность препятствовала развитию кантаридина как противоракового препарата [78]. Кроме того, высушенные тела другого жука, Lytta vesicatoria, , предположительно обладают свойствами афродизиака и продавались в виде порошка под названием «Испанская муха» [3]. Фактически, самец производит кантаридин и предлагает его самке в качестве прекопулятивного стимула, а она использует его для защиты своих яиц.

Растет интерес к использованию кантаридина и его производных для лечения ряда видов рака, включая рак печени, толстой кишки, мочевого пузыря, груди, меланомы, поджелудочной железы и лейкоз [3]. Противораковые свойства кантаридина приводят к остановке клеточного цикла в фазе G2 / M, апоптозу и повреждению ДНК кислородными радикалами [79]. Однако потенциал этой небольшой молекулы и ее производных в медицине не ограничивается их противораковыми свойствами, поскольку также сообщалось, что они обладают активностью против паразитов, таких как Plasmodium falciparum и Leishmania major [80, 81].

Кантаридин представляет собой монотерпен (экзо, экзо-2,3-диметил-7-оксабицикло [2.2.1] гептан-2,3-дикарбоновую кислоту ангидрид), хранящийся в гемолимфе жука и составляющий около 5% сухой массы тела. вес [78]. Химики-органики работают над получением биоактивных, но менее токсичных производных. Как следствие, норкантаридины были продуцированы с противораковой активностью, но с пониженной токсичностью [78]. Кроме того, новый класс противоопухолевых соединений, кантаримидов, был обнаружен у китайского жука-пузыря, Mylabris phalerate , близкородственный к кантаридину, но с улучшенной растворимостью в воде и токсичностью по отношению к клеточным линиям гепатоцеллюлярной карциномы человека [82].Прекрасный отчет о стратегиях, принятых для производства улучшенных аналогов кантаридина и кантаримида, представлен в обзоре Galvis et al. [78], и многие из описанных производных обладают более высокой биологической активностью и меньшей токсичностью.

Несмотря на разработку менее токсичных аналогов, все еще существует озабоченность по поводу использования кантаридина в клинической ситуации, поскольку испытания в основном ограничиваются наружным применением на бородавках [3]. Однако ученые продолжили свои исследования, и теперь о механизме действия кантаридина известно гораздо больше, поэтому разрабатываются новые стратегии приема лекарств.Завершено недавнее ограниченное клиническое испытание комбинации кантаридина с химиотерапией для лечения рака желудка. Результаты показали положительный эффект кантаридина за счет снижения серьезных побочных эффектов, обычно связанных с химиотерапией рака желудка [83].

Исследования также показали, что кантаридин является ингибитором фосфопротеинфосфатаз 1 (PP1) и 2A (PP2A), что приводит к повреждению ДНК и апоптозу [78, 84]. Эти ферменты участвуют в регуляции метаболизма и инициации передачи сигнала в клетках, что приводит к клеточному делению.Таким образом, кантаридин может представлять собой небольшую молекулу, способную выключать / включать деление раковых клеток и канцерогенез, а также исследовать ключевую регуляторную роль PPA2 в метаболизме клеток [78]. Подробное описание взаимодействия аналогов кантаридина с PP1 и PP2A дано в Galvis et al. [78].

Недавно был опубликован ряд статей, показывающих, что кантаридин, помимо ингибирования PP1 и PP2A, оказывает множественное действие на раковые клетки. Хуанг и др. [85] показали, что ингибирование роста и уничтожение клеток колоректального рака человека кантаридином зависело как от времени, так и от дозы (рис. 3).Воздействие кантаридина снижало активность киназы CDK1, что приводило к неспособности клеток переходить от фазы G2 к фазе M в клеточном цикле. Кроме того, колоректальные клетки были убиты апоптозом, который индуцировался митохондриальными путями и путями рецептора смерти, а также активацией каспаз 8, 9 и 3 (таблица 4).

904 Хуанг и др.[86] при метастазировании клеток карциномы мочевого пузыря человека показали, что воздействие кантаридина блокировало экспрессию гена, уровни белка и активность матричной металлопротеиназы-2 (MMP-2) и / или MMP-9. Эти ферменты связаны с инвазивными свойствами многих видов рака, поэтому кантаридин оказывает антиметастатический эффект, возможно, за счет воздействия на путь p38 и JNK1 / 2 MAPKs раковых клеток мочевого пузыря. Другие эффекты кантаридина были изучены на клетках рака груди человека Shou et al. [87].Они сообщили, что кантаридин вызывает апоптоз и снижает рост, адгезию и миграцию раковых клеток. Снижение адгезии является результатом подавления клеточной адгезии к тромбоцитам за счет подавления молекулы адгезии 2 интегрина на поверхности раковых клеток. Репрессия 2-интегрина происходила через путь протеинкиназы C, вероятно, из-за ингибирования PP2A (таблица 4).

Три дальнейших исследования указывают на новые подходы к использованию кантаридина. Lissina et al.[79] в исследовании химической геномики показали, что кантаридин является эффективным генным зондом регуляции транскрипции гена CRG1, не охарактеризованной метилтрансферазы, во время кантаридинового стресса. Таким образом, используя такие маленькие молекулы, авторы показали, как можно выяснить неизвестные механизмы терапевтического действия в клетках с участием, например, метилтрансферазы. Ли и др. [88] использовали знания об ингибировании PP1 и PP2A кантаридином и, как следствие, апоптоза раковых клеток, чтобы разработать новый подход к генной терапии для уничтожения клеток гепатоцеллюлярной карциномы.Они ингибировали PP2A, используя энхансер промотора α -фетопротеина, связанный с промотором pgk, чтобы управлять доминантно-отрицательной формой каталитической субъединицы PP2A. Наконец, что наиболее важно для терапевтического использования кантаридина, Данг и Чжу [89] решили проблемы токсичности, нерастворимости и короткого периода полужизни в циркуляции этого лекарства, разработав твердые липидные наночастицы кантаридина в качестве носителей лекарства, которые можно вводить перорально. (Таблица 4).

6. Противомикробные пептиды (AMP)

Высушенные тела и секреты насекомых широко используются в народной медицине для лечения множества болезней и недугов, включая множество различных типов инфекций и рака [1–3].В китайской медицине для лечения рака использовались многочисленные виды насекомых [2]. Учитывая, что многие насекомые процветают в неблагоприятных условиях, кишащих микроорганизмами, такими как навоз или гниющие трупы, неудивительно, что они обладают надежной иммунной защитой для борьбы с инфекциями. Эти врожденные иммунные защиты насекомых имеют как клеточные, так и гуморальные компоненты [90, 91], но именно гуморальные антимикробные пептиды (АМП) представляют наибольший интерес для разработки новых антибиотиков.

АМП насекомых активно исследуются более 50 лет, и в 2011 году работа с этими молекулами привела к присуждению Нобелевской премии по физиологии и медицине Жюлю Хоффманну и Брюсу А. Бейтлеру за их открытие рецепторов Толля и механизмов активации врожденный иммунитет. Их работа во многом повысила интерес к AMP, которые в последнее время стали предметом обширных обзоров [92–96]. Этот интерес также подогревается острой необходимостью бороться с постоянно растущим числом устойчивых к антибиотикам патогенов, таких как MRSA, туберкулез и гонорея.Несмотря на эту срочность и длительность изучения AMP, очень немногие из этих молекул прошли клинические испытания, а те, которые прошли, не прошли испытания [97]. Существует множество причин медленного развития AMP в новые терапевтические препараты, и они подробно обсуждаются ниже вместе с недавним прогрессом в этой области.

6.1. Основные характеристики AMP насекомых

База данных LAMP 2013 связывает информацию об AMP и содержит 5547 последовательностей AMP, из которых 3904 являются природными AMP, а остальные 1643 - синтетическими пептидами [97].Интересно, что из 5547 AMP 5362 обладают антибактериальной активностью, 1616 противовирусными, 1579 противогрибковыми, 138 противоопухолевыми и 14 противопаразитарными. Количество аминокислот, составляющих эти АМП, варьируется от 4 до 99 [97]. Ранее идентифицированные природные АМП насекомых оцениваются в количестве 400–500 [3]. АМП продуцируются бактериями, грибами, многочисленными беспозвоночными, позвоночными и растениями и обычно связаны с уничтожением микробов, хотя они также могут участвовать в заживлении ран, воспалении, развитии, хемотаксисе и активности цитокинов (например,г., [95, 96, 98]).

АМП насекомых в основном являются катионными (хотя анионные формы действительно существуют), что облегчает их электростатическое связывание с отрицательно заряженными бактериями и поверхностями опухолевых клеток, в то время как нейтрально заряженные нормальные клетки не подвергаются воздействию [3]. Они также являются амфипатическими в сложенном состоянии с гидрофильными и гидрофобными участками, опосредующими их растворимость в фосфолипидных клеточных мембранах. Эти взаимодействия AMP приводят к их разрушающим мембранным свойствам, которые характеризуют эти молекулы [99].Большинство AMP насекомых свободно циркулируют или связаны с кишечником или другим эпителием и часто стратегически размещаются у внешних отверстий на теле для борьбы с инфекцией [3]. Некоторые AMP экспрессируются конститутивно, но большинство быстро индуцируется после контакта с потенциальными захватчиками. Любое насекомое может продуцировать несколько AMP, которые позволяют ему различать вторгшиеся организмы и избирательно реагировать. Многие из ядовитых белков, таких как мелиттин, описанный в разделе 3.2 выше, также являются полипептидами с амфипатическими и катионными свойствами, но очень токсичны и ограничиваются ядовитыми мешочками для борьбы с другими хищными насекомыми и животными.

AMP насекомых можно разделить на 3 группы [3], хотя также были выделены 4 или 5 групп [92, 93].

(1) Линейные α -спиральные АМП, , которые у насекомых включают цекропины, морицин, саркотоксин и мелиттин, присутствуют в широком диапазоне отрядов насекомых, включая жесткокрылых, двукрылых и чешуекрылых. Цекропины активны в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий, вирусов, простейших, грибов, нематод и опухолевых клеток [3, 100].Цекропины являются многообещающими противоопухолевыми препаратами в сочетании с мелиттином (см. Раздел 3.2) или с химиотерапевтическими агентами для уменьшения их побочных токсических эффектов [101]. Кроме того, сверхэкспрессированные гены дефенсина А и цекропина А в трансгенном Aedes aegypti блокировали передачу Plasmodium gallinaceum [102]. Недавно был сделан обзор потенциальных разработок аналогов цекропина А-мелиттина и других AMP в качестве лекарств против простейших паразитов, таких как Leishmania [103].

(2) Линейные АМП, богатые пролином или глицином , включают дрозоцин, апидецин, формаецин и пиррокорицин. Это короткие, богатые пролином клетки со специфическими внутриклеточными мишенями у бактерий, в то время как клетки млекопитающих не затронуты [3]. Как правило, они нацелены на грамотрицательные бактерии, такие как Escherichia coli , и убивают в течение нескольких часов, в отличие от двух других групп AMP, которые убивают быстро. Считается, что бактериальной мишенью богатых пролином АМП является внутриклеточный шаперон DnaK [104].Ostorhazi et al. [104] синтезировали богатый пролином дизайнерский пептид A3-APO и показали его эффективность против бактериальных инфекций с множественной лекарственной устойчивостью в ранах и легких мышей. A3-APO усиливал экспрессию противовоспалительных цитокинов интерлейкина-4 и интерлейкина-10, так что в ранах отсутствовал гной [104]. Укороченная версия апидецина, Api88, имеет активность, аналогичную A3-APO, против патогенной E.coli , но нестабильна в сыворотке. Простая замена Arg-17 на l-орнитин увеличивала более чем в 20 раз стабильность Api88 в сыворотке [105].

(3) Цистеин-стабилизированные АМП представляют собой небольшие катионные пептиды с 33–46 аминокислотами, которые стабилизируются остатками цистеина, образующими дисульфидные мостики [3]. Они распространены у большинства насекомых и включают дефенсины или дефенсиноподобные соединения, такие как галлеримицин, гелиомицин, сапецины, дрозомицин, сподоптерицин и формицины [106]. В основном они активны в отношении грамположительных бактерий и грибов, но также являются противопаразитарными [103]. Дефенсины, такие как цекропины и аналоги пиррокорицина, имеют значительный потенциал для разработки в качестве лекарственных средств, поскольку короткие синтетические формы дефенсинов насекомых ингибируют MRSA и разрушают раковые клетки миеломы [3].Кроме того, у млекопитающих дефенсины обладают двойной активностью: убивают бактерии, а также модулируют иммунный ответ, рекрутируя и активируя иммунные клетки [107]. Дефенсины беспозвоночных обладают высокой аффинностью связывания с предшественником бактериальной клеточной стенки, липидом II, и ингибируют его включение в сеть пептидогликанов [107].

6.2. Механизмы уничтожения AMP

Это кратко рассматривается, поскольку имеет отношение к пониманию терапевтического использования AMP. Катионные AMP являются амфипатическими с чистым положительным зарядом с большим количеством катионных аминокислот, таких как аргинин, гистидин и / или лизин, а также содержат гидрофобные остатки [95].Преобладающий отрицательный чистый заряд бактериальных мембран из-за состава их фосфолипидов (преимущественно с отрицательным зарядом) играет важную роль в привлечении катионных АМП, в то время как мембраны эукариотических клеток, обогащенные цвиттерионными фосфолипидами и холестерином, невосприимчивы к АМП. Катионные АМП связываются с анионными остатками внешней бактериальной оболочки, которые включают липополисахариды грамотрицательных бактерий и липотейхоевые кислоты грамположительных форм [93].Связывание с внешней мембраной бактериальной клетки, в отличие от антибиотиков, не включает специфических рецепторов для AMP, так что бактериям труднее мутировать и развивать устойчивость к AMP [93]. Это связывание приводит к разрушению и стабилизации внешней мембраны бактериальной клетки и, в конечном итоге, к гибели микробов.

Существует ряд моделей механизмов, участвующих в разрушении бактериальной мембраны. К ним относятся модели ствола, ковра, тороидального канала и ионного канала.Эти модели были подробно рассмотрены ранее (например, [92, 99, 108, 109]). В модели бочкообразного клепки кластеры α -спиральных AMP вставлены в мембрану как бочка с клепками (деревянными полосками, образующими стенку), образуя трансмембранную пору. Гидрофильные боковые группы AMP выстилают водные поры, в то время как гидрофобные хвосты жирных кислот фосфолипидной мембраны взаимодействуют с неполярными боковыми группами AMP. В модели ковра АМП прикрепляются параллельно мембране, образуя ковер, в результате чего в мембране образуются отверстия, которые затем при критической концентрации разрушаются.В тороидальной модели AMP вставляются перпендикулярно в мембрану для образования пор, выстланных AMP и липидными головными группами. Наконец, с моделью формирования ионного канала, AMPs связываются с полярными головными группами, вставляются в мембрану, агрегируют и охватывают мембрану, образуя поры, через которые ионы выходят из бактериальной клетки [93]. Та же самая мембанолитическая активность AMP применима к их уничтожению анионных раковых клеток [100].

Доказательства, однако, накапливаются, что активность AMPs, вероятно, не ограничивается лизисом клеточной мембраны.Таким образом, AMP могут разрушать митохондриальные мембраны, ингибировать синтез клеточной стенки, ингибировать синтез ДНК, ингибировать синтез белка, взаимодействовать с мембранными рецепторами и белками теплового шока и оказывать антиангиогенезное действие [92, 99, 100]. Одним из примеров является апидецин, который убивает грамотрицательные бактерии, не образуя пор, и препятствует синтезу белка [99].

6.3. Терапевтическое использование AMP

AMP имеют большой потенциал для развития в качестве новых классов антибиотиков по ряду причин.(a) Существует огромное разнообразие, нацеленных на широкий круг микроорганизмов и раковых клеток и позволяющих усовершенствовать их синтетические методы. (b) Они, по-видимому, имеют несколько целей и обычно не зависят от специфического связывания рецепторов, так что развитие устойчивости бактерий (c) Они обычно убивают быстро и в течение нескольких минут, в то время как обычные антибиотики обычно занимают часы. (d) Они могут убивать устойчивые к антибиотикам бактерии, такие как MRSA, а также раковые клетки. (e) Их антимикробная активность проявляется даже при низком микромолярном уровне. , концентрации.(f) Они могут иметь двойное действие: убивать микробы и модулировать иммунную систему. (g) Они могут разрушать биопленки на медицинских устройствах даже при использовании в низких концентрациях.

Несмотря на преимущества AMP, прогресс в их разработке для клинического использования на сегодняшний день неутешителен. Основным достижением стало использование AMP позвоночных для местного применения, и несколько AMP прошли клинические испытания [3, 92, 108, 110]. Эти AMP были разработаны для ряда внешних применений, таких как уход за кожей, акне, глазные инфекции и патогены, связанные с катетером.

Медленный прогресс в том, что AMP становятся доступными для клинического использования, объясняется рядом причин.

(1) Отсутствие интереса со стороны крупных фармацевтических компаний в течение многих лет. Так, с 1998 по 2004 год из 290 новых антибактериальных препаратов, находящихся в стадии разработки, только 4 были задействованы крупными фармацевтическими компаниями [3]. Это отношение сейчас меняется по разным причинам, включая появление за последние 10 лет все большего и большего количества устойчивых к антибиотикам бактерий и все меньше и меньше антибиотиков, доступных для лечения этих патогенов.Кроме того, исследования выявили двойную функцию некоторых из этих AMP со способностью не только убивать микробы, но и модулировать иммунную систему [111]. Несомненно, этот факт не ускользнул от внимания фармацевтических компаний, у которых есть потенциал для разработки новых классов лекарств, способных контролировать иммунную реактивность. Кроме того, был достигнут большой прогресс в понимании функционирования AMP, которые могут быть произведены с гораздо меньшими затратами, чем их естественные аналоги [95].Также разрабатывается более эффективная доставка AMP с помощью генной терапии или наночастиц, которая увеличит терапевтический потенциал AMP ([50, 51], см. Раздел 3.2) и снова вызовет интерес к этой быстро развивающейся теме.

(2) Высокая стоимость производства всегда была основным препятствием для разработки AMP, поскольку они встречаются в естественных условиях только при низких концентрациях, а стоимость твердофазного синтеза очень высока [3]. Однако быстро достигаются успехи в снижении производственных затрат.Таким образом, в многочисленных отчетах описывается синтез усеченных синтетических аналогов с повышенной убивающей активностью и возможностью снижения производственных затрат. Например, Ausbacher et al. [112] разработали серию небольших противомикробных производных β 2,2 -аминокислот с Mw <500, обладающих высокой активностью как против MRSA, так и против раковых клеток, а Gaspar et al. [100] также описали ряд коротких синтетических пептидов для применения против различных типов солидных опухолей. Эти последние пептиды включали четыре энантиомерных аналога AMP (D-пептиды A, B, C и D), созданные из дефенсинов жуков [113].Альтернативной стратегией снижения затрат на массовое производство является использование рекомбинантной технологии, но этому препятствует антибактериальная активность AMP и их протеолитическая деградация во время производства [114]. Однако в недавних исследованиях использовались экономически эффективные модифицированные рекомбинантные методы с использованием E.coli или метилотрофных дрожжей Pichia pastoris в качестве векторов для получения полнофункциональных цекропинов насекомых, способных убивать ряд бактерий, включая MRSA [115, 116].Наконец, нормативные правила, регулирующие требуемую производительность до утверждения выпуска лекарств в США (FDA) и Европе, должны выполняться за дополнительную плату [3]. Примечательно, что большая часть значительных исследований AMP в настоящее время проводится в Китае.

(3) Также существуют опасения относительно стабильности и токсичности AMP по отношению к клеткам млекопитающих [93, 94], а также развития устойчивости бактерий к этим молекулам. Однако в результате лучшего понимания структурно-функциональных взаимосвязей AMP и внедрения компьютерного моделирования теперь стало возможным проектировать и синтезировать AMP с повышенной стабильностью в сыворотке и физиологическом растворе, без токсичности и большей убивающей активностью [3, 117].Эти AMP были получены путем аминокислотных замен, сплайсинга последовательностей и изменения соотношений гидрофобных аминокислот для получения усеченных дизайнерских соединений против клинически изолированных, устойчивых к антибиотикам патогенов при низких значениях MIC <10 μ г / мл [117]. Дальнейшие успехи будут достигнуты в выделении и синтезе активных AMP с введением новых конвейеров открытия, использующих in silico разработанные библиотеки олигонуклеотидов, кодирующих AMP [118], и усовершенствованные модели количественного отношения структура-активность (QSAR) [119].

Что касается развития резистентности бактерий к AMP, то считалось, что это менее вероятно, чем при использовании обычных антибиотиков, поскольку AMP могут иметь несколько участков действия в бактериальной клетке и включать фундаментальные изменения в мембране (например, [120]) . Эта точка зрения, однако, оказалась излишне оптимистичной, поскольку появились сообщения о резистентности к AMP [3], включая устойчивость к мелиттину насекомых и цекропину [121, 122]. Кроме того, эволюция устойчивости к катионному АМФ была продемонстрирована путем постоянного отбора в лаборатории [123], хотя природные условия очень разные.Таким образом, каждый хозяин будет содержать различный диапазон AMP в различных тканях тела. Этот момент подчеркивают Черныш и Горджа [124], которые приготовили комплекс пептидов личинки Calliphora vicina , названный FLIP7 (из иммунных пептидов личинок мух), содержащий цекропины, дефенсины, диптерицины и богатый пролином пептид, и сравнили его способность с антибиотиком. , меропенем, для уничтожения мультирезистентного штамма Klebsiella pneumonia на протяжении многих поколений. Результаты показали, что после 25 пассажей с меропенемом устойчивость бактерий увеличилась в 128 раз, в то время как устойчивость к C.Vicinia FLIP7 комплекс. Таким образом, хотя может возникнуть устойчивость к AMP, это не должно препятствовать их развитию в качестве терапевтических средств, но их широкое использование должно тщательно регулироваться [123]. Использование гибридных молекул, построенных, например, из цекропина и мелиттина или цекропина и рифампицина, также должно помочь решить эту проблему [125].

В заключение, будущее развития AMP как новых классов лекарств для уничтожения устойчивых к антибиотикам бактерий и раковых клеток выглядит очень радужным.Универсальность этих потенциальных лекарств, кажется, увеличивается с каждым днем, например, благодаря недавним сообщениям об использовании AMP для покрытия титановых костных имплантатов с целью предотвращения инфекции [126] и ингибирования образования биопленок этими соединениями [125].

7. Молекулы личинки

Личинки использовались для заживления ран в народной медицине аборигенами и индейцами майя на протяжении тысячелетий. Личинки для промывания ран также встречались во время наполеоновских и американских гражданских войн [3, 127]. Однако терапия личинками получила более широкое признание для лечения инфицированных ран только после того, как она была введена в больницы США в 1920-х годах профессором Уильямом Бэром из Университета Джона Хопкинса.К 1930-м и 1940-м годам эту процедуру использовали более 300 больниц США, и она также распространилась на Европу [3, 127]. Однако в 1940-х годах недавно открытые антибиотики вскоре ослабили энтузиазм по поводу лечения личинками, и только появление устойчивых к антибиотикам бактерий в 1980-х годах возродило интерес к этой процедуре. В настоящее время терапия личинками широко используется для лечения многих типов инфицированных ран, таких как диабетические раны стопы, послеоперационные инфекции, пролежни и язвы на ногах, в США, Израиле и Европе [3, 127].По оценкам, это сэкономило Национальной службе здравоохранения Великобритании более 500 миллионов фунтов стерлингов. Часто используются личинки мясной мухи Lucilia sericata, (рис. 4), хотя были опробованы и другие виды, такие как Lucilia cuprina, Phormia regina и Calliphora vicina [127] . Таким образом, широкий спектр двукрылых видов имеет потенциал в качестве источников новых лекарственных препаратов, особенно потому, что личиночная стадия L. sericata может убивать MRSA [128]. Недавние обзоры терапии личинками предоставляют более подробную информацию о вовлеченных процессах [129–131].


Использование личинок L. sericata для лечения ран было признано Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США и Управлением по рецептурным ценам Великобритании. Поэтому можно официально прописать стерильных личинок (http://www.medicaledu.com/maggots.htm).

Терапию личинками можно разделить на 3 процесса: (i) обработка ран; (ii) заживление ран; (iii) дезинфекция ран.

7.1. Обработка ран

После того, как личинки приложены к ране, выполняется обработка или очистка и удаление некротических тканей и инородных тел (струпов), чтобы можно было начать грануляцию и заживление.Личинки очищают раны за счет экстракорпорального производства ферментов (таблица 5), которые переваривают мусор, которым затем питаются личинки [3]. Первоначально основными ферментами, идентифицированными в экскреции / секреции личинок (ES), были химотрипсин- и трипсин-подобные сериновые протеазы, аспартил-протеиназа и металлопротеиназа [132]. Секреция аммиака личинками увеличивает pH, чтобы активировать сериновые протеазы. Наиболее активные ферменты продуцируются личинками первого возраста [132].


Обработанные клетки Результаты Литература

(1) Клетки колоректального рака, индуцирующие активность CD-рецепторов, индуцирование ацетонитрила, индуцирование ацетонемической активности клеток кишечника пути и активация каспаз 8, 9 и 3 Huang et al.[85]
(2) Клетки карциномы мочевого пузыря человека Блокированные активности матриксной металлопротеиназы-2 (ММР-2) и / или ММП-9, приводящие к антиметастатическому эффекту Huang et al. [86]
(3) Клетки рака груди человека Снижение адгезии и миграции за счет подавленной адгезии клеток к тромбоцитам за счет подавления 2 молекул адгезии интегрина Shou et al. [87]
(4) дрожжевой CRG1 (ген устойчивости к кантаридину 1) Подробная информация о регуляции транскрипции гена CRG1 для метилтрансферазы во время кантаридинового стресса Lissina et al.[79]
(5) Клетки гепатоцеллюлярной карциномы Новый подход генной терапии для уничтожения клеток гепатоцеллюлярной карциномы путем ингибирования PP2A с помощью энхансера промотора α -фетопротеина, связанного с промотором pgk Li et al. [88]
(6) Нормальные крысы Разработка твердых липидных наночастиц кантаридина в качестве носителей лекарств, которые можно вводить перорально Данг и Чжу [89]

Другое исследование

903 1) Протеазы личинки

Факторы / процессы, опосредованные экстрактами и секрециями личинок Влияние на рану Ссылки

Переваривать остатки раны Chambers et al.[132]
(2) ДНК личинки Расщепление ДНК дебриса и инфицированных бактерий в биопленках Brown et al. [133]
(3) Гликозидазы личинок Переваривают остатки раны Telford et al. [134]
Заживление ран
(4) Специфические аминокислоты Вызывают митоз в эндотелиальных клетках Bexfield et al. [135]
(5) Экстракты жирных кислот личинки Активируют ангиогенез Zhang et al.[136]
(6) Ингибирование миграции нейтрофилов Снимает воспаление van der Plas et al. [137]
(7) Ингибирование миграции макрофагов и TNF- α . Снимает воспаление за счет повышения уровня IL-10 van der Plas et al. [138]
(8) Увеличение количества противовоспалительных макрофагов Снимает воспаление, чему способствуют цитокины bFGF и VEGF, вызывающие митоз и ангиогенез van der Plas et al.[139]
(9) Активация лимфоцитов подавлена ​​ Ингибирует адаптивный иммунитет к белкам личинки Elkington et al. [140]
(10) Сниженная активация комплемента Ингибирует действие комплемента против белков личинки Cazander et al. [141]
Дезинфекция ран
(11) Люцифенсин личинки Активен против грамположительных бактерий, например, MRSA Čeřovský et al.[142]
Andersen et al. [143]
(12) Аллофероны личинки Противовирусное и противоопухолевое действие Chernysh et al. [144]
(13) Сератицин личинки Активен против грамположительных и грамотрицательных бактерий Bexfield et al. [145]

Более поздняя работа группы Притчарда из Ноттингемского университета дала больше информации о протеазах личинки, а также обнаружила другие ферменты, присутствующие в РС.Первый; химотрипсин I L. sericata устойчив к эндогенным ингибиторам раневой протеазы, α 1-антихимотрипсину и α 1-антитрипсину, присутствующим в струпе и которые потенциально могут ингибировать санацию раны [146]. Напротив, химотрипсин α млекопитающих ингибируется этими ферментами, так что химотрипсин I личинки может выжить в ране для проведения санации, в то время как фермент млекопитающих не может. Во-вторых, также было показано, что МС содержит ДНКазу, способную разрушать геномную бактериальную ДНК, внеклеточную бактериальную ДНК в предварительно сформированных биопленках из клинического изолята Pseudomonas aeruginosa и ДНК из слизистой оболочки / струпа венозной язвы ноги [133] .Эта ДНКаза должна вносить ценный вклад в санацию и заживление, очищая ДНК ткани, а также ДНК биопленок, тем самым освобождая тканевый белок для переваривания протеазами ES [133]. В-третьих, ES также содержат гликозидазы, которые удаляют сахар из остатков раны и вносят вклад в процесс санации раны [134]. Все эти ферменты (Таблица 5) в ES удаляют остатки внеклеточного матрикса, фибриновые сгустки и любые биопленки, связанные с инфицированными бактериями, и позволяют начать заживление [147–150].Вся вышеуказанная работа была проведена в отношении L. sericata , но недавняя работа по изучению потенциала другого вида каллифорид, Sarconesiopsis magellanica , для использования в терапии личинками, показала, что ES личинок этого насекомого также содержат трипсиноподобные сериновые протеазы [151]. ].

Притчард и его коллеги применили свои открытия для разработки гидрогелевых повязок, содержащих эти ферменты, для ускорения процессов санации и заживления [152]. Недавно они добились дополнительных успехов, производя рекомбинантный химотрипсин I, используя руководящие принципы надлежащей медицинской практики, который успешно переваривает остатки раны и теперь доступен для клинических испытаний [153, 154].

7.2. Заживление ран

Нет сомнений в пользе личинок при удалении хронических ран, но результаты клинических испытаний их использования при заживлении ран более неопределенны [155]. Было показано, что ферменты ES или другие составляющие активируют фибробласты [156], и накапливаются данные об активной роли ES в заживлении ран. Так, специфические производные аминокислот и экстракты жирных кислот (таблица 5) из L. sericata ES индуцируют митоз в эндотелиальных клетках человека и активируют ангиогенез и заживление ран [135, 136].

Кроме того, накапливаются доказательства того, что ЭС играют иммуномодулирующую роль в процессе заживления ран (Таблица 5), и это было подробно рассмотрено ранее [131]. В частности, нейтрофилы, макрофаги, лимфоциты и система комплемента реагируют на воздействие РС. С нейтрофилами ES подавляют эластазу, респираторный взрыв, выработку перекиси водорода и миграцию этих клеток. Эластаза разрушает внеклеточный матрикс и задерживает восстановление эпителия, тогда как кислородные радикалы, вероятно, будут иметь аналогичный эффект.Одновременно ингибирование миграции нейтрофилов может помочь разрешить длительный воспалительный ответ, которому они способствуют, присутствующий в хронической ране [131, 137]. Макрофаги аналогичным образом подвержены влиянию ES и демонстрируют сниженную миграцию и ингибирование продукции провоспалительных цитокинов, таких как фактор ингибирования миграции и TNF- α . В то же время продукция противовоспалительного цитокина IL-10 увеличивается, так что ES, по-видимому, снижает воспалительную реакцию [138].Кроме того, в присутствии ES макрофаги развиваются в противовоспалительные, а не провоспалительные формы [139]. Противовоспалительные макрофаги подавляют воспаление и секретируют основной фактор роста фибробластов (bFGF) и фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), которые опосредуют митоз и миграцию эндотелиальных клеток, что приводит к ангиогенезу и возможному заживлению ран [157]. Недавно эти результаты были подтверждены применением ЭС к острым кожным ранам, полученным у крыс, поскольку уровни острых воспалительных цитокинов, TNF-, α и IL-6, оставались значительно ниже, чем у крыс с необработанными ранами [157].Активация лимфоцитов также ингибируется ES, так что участок раны будет защищен от индукции адаптивного ответа на белки личинки [140].

Еще более интересно исследование Cazander et al. [141], которые показали, что ЭС может снижать активацию комплемента на 99,99% в сыворотках здоровых и иммуноактивированных пациентов после операции. ES разрушают компоненты C3 и C4 комплемента, что может частично объяснить улучшенное заживление ран после терапии личинками (Таблица 5).

7.3. Дезинфекция ран

Имеются убедительные доказательства того, что ЭС может убивать бактерии, инфицированные раны, включая устойчивые к антибиотикам штаммы, такие как MRSA [3]. Имеются сообщения о множестве различных антибактериальных факторов у двукрылых, включая ряд АМП, таких как саркотоксин 1А, цекропиноподобная молекула из мясной мухи Sarcophaga peregrine, , которая более активна против грамотрицательных бактерий, чем грамположительные формы [ 158]. Однако в настоящее время основное внимание уделяется каллифоридам, используемым для заживления ран, у которых в последнее время особое внимание привлек один АМФ, люцифензин (таблица 5), поскольку он активен против клинически значимых бактерий, таких как Streptococcus видов (e.г., [143]). Большинство других антибактериальных факторов, описанных у каллифорид, имеют размер <1300 Да [3], хотя Altincicek и Vilcinskas [149], и Andersen et al. [143] показали, что L. sericata имеет 65 иммуно-индуцируемых генов, включая лизоцим- и трансферрин-подобные гены и 3 богатых пролином AMP.

Люцифензин был впервые очищен в 2010 г. из экстракта кишечника личинок L. sericacta Чержовским и соавт. [142]. Они показали, что пептид содержит 40 аминокислотных остатков и 3 дисульфидных мостика и является типичным диптерановым дефенсином 4 кДа.Впоследствии Андерсен и др. [143] опубликовали первичную последовательность, а Čeřovský et al. [159] химически синтезировал люцифенсин, чтобы предоставить материал для исследования структурной активности. Совсем недавно люцифенсин II был открыт и охарактеризован из Lucilia cuprina и оказался идентичным люцифенсину L. sercata , за исключением одного аминокислотного остатка [160]. Таким образом, люцифенсины являются катионными АМФ с основной активностью против грамположительных бактерий [143], так что вместе с сератицином (см. Ниже) они вносят важный вклад в ES для очистки инфицированных ран от MRSA и других устойчивых к антибиотикам бактерий.Эта антибактериальная активность проявляется даже при физиологических уровнях соли [138]. Люцифенсин присутствует в кишечнике, жировом теле и гемолимфе L. sericata и, по-видимому, экспрессируется конститутивно [142, 160]. Кроме того, в случае L. sericata , перорально зараженного бактериальными изолятами из ран, только в жировом теле наблюдается увеличение экспрессии люцифензина, так что уровни в ES остаются неизменными [161]. Люцифенсин также был изучен при детальном структурном анализе с помощью ЯМР [162].Кажется возможным, что он имеет два механизма антимикробной активности против бактериальной клетки и взаимодействует как с бактериальной мембраной, так и связывается с предшественником клеточной стенки, липидом II [162]. Наконец, возрос интерес к антибактериальным факторам домашней мухи Musca domestica из-за его возможной роли в качестве переносчика патогенов, таких как MRSA [163, 164]. Результаты показывают, что эти насекомые также продуцируют дефенсин, который активируется при приеме внутрь бактериями, и что этот, а также, возможно, другие факторы ответственны за антибактериальную активность против MRSA и VRE (устойчивые к ванкомицину энтерококки), зарегистрированные для экстрактов личинок на основе растворителей [164].

Что касается низкомолекулярных антибактериальных факторов каллифоридов, существуют два набора молекул для разработки в качестве новых лекарственных препаратов, а именно аллофероны и сератицин (таблица 5).

Два аллоферона были первоначально выделены из гемолимфы Calliphora vicinia Chernysh et al. [144] и представляют собой пептиды с аминокислотными последовательностями HGVSGHGQHGVHG (аллоферон 1) и GVSGHGQHGVHG (аллоферон 2). Синтетический аллоферон в тестах in vitro и стимулировал естественные клетки-киллеры, в то время как in vivo интерферон индуцировался у мышей.Также были указания на противовирусную и противоопухолевую активность [144], при этом аллоферон также проявлял умеренную опухолевидную и опухолевую активность в трансплантированных опухолях у мышей [165]. Совсем недавно было показано, что производное аллоферона, аллостатин, обладает значительным адъювантным эффектом в экспериментах по вакцинации против опухолевых клеток у мышей [166]. Клинические исследования Ryu et al. [167] впоследствии показали, что аллоферон активирует иммунные клетки через сигнальный путь NF-kappaB. Затем в России была создана компания «Аллофарм», и в 2005 году «Алломедин» поступил на рынок для лечения генитального герпеса, герпеса и гингивита [3].Был предпринят ряд подробных структурно-функциональных исследований аллоферона путем синтеза аналогов с аминокислотными заменами в положении 1, например, в пептидной цепи [7, 168]. Некоторые из этих аналогов расширили противовирусные свойства нативных молекул, так что они ингибировали не только вирус герпеса человека 1, но также размножение вируса Коксаки in vitro. Другое исследование показало терапевтический потенциал аллоферона для лечения саркомы Капоши, вызванной вирусом герпеса, ассоциированного с саркомой Капоши, и характерного состояния у пациентов с ВИЧ [169].

Сератицин присутствует в МС стерильных личинок L. sericata [128, 145]. РС обладает антибактериальной активностью в отношении как грамположительных, так и грамотрицательных бактерий, включая S. aureus , MRSA, Bacillus thuringiensis , E. coli , P. aeruginosa, и Enterobacter cloacae . Тот факт, что образцы личинок, собранные с наивысшим pH, также имели наивысшую антибактериальную активность, вероятно, устраняет фенилуксусную кислоту, продуцируемую комменсалом, Proteus mirabilis, как источником вовлеченного фактора [145, 170].Впоследствии дальнейшее фракционирование выделений личинок выявило фракцию <500 Да, активную против S. aureus , 10 штаммов MRSA и ряда грамположительных и грамотрицательных бактерий [128]. Эта фракция <500 Да, названная «сератицин», была предметом дополнительных исследований из-за ее ингибирования и уничтожения клинических штаммов MRSA и Clostridium difficile, , была выделена и охарактеризована, и была рассчитана эмпирическая формула. Были проведены масс-спектрометрические и ЯМР-исследования, и в результате синтеза были получены фракции, обладающие антимикробными свойствами, аналогичными свойствам нативной молекулы сератицина.Молекула <1000 Да, активная против MRSA, и от стерильных личинок L. sericata , также сообщалась ранее [171]. К сожалению, отсутствие финансирования серьезно задерживает развитие исследований и коммерциализацию таких интересных и потенциально важных новых лекарств, особенно если они получены из таких немодных источников, как личинки мух.

8. Антикоагулянты от насекомых

Антикоагулянты в слюнных железах кровососущих клещей и насекомых, таких как Hemiptera, Diptera, Siphonaptera и Anoplura, обладают огромным потенциалом для разработки новых антикоагулянтов и иммуномодулирующих лекарств [3].Фактически, экстракты слюнных желез слепней веками использовались в восточной медицине в качестве средств против свертывания крови [3]. Однако был достигнут прогресс в идентификации и коммерциализации таких антикоагулянтов для беспозвоночных не от насекомых, а от пиявок и клещей [1, 3]. У пиявок рекомбинантные производные гирудина в течение нескольких лет коммерчески доступны в Европе и США [172] с одобрения FDA. В отношении клещей ведутся интенсивные исследования биоактивных веществ, вырабатываемых их слюнными железами, и описаны различные молекулы с различными функциями, которые могут использоваться в качестве фармацевтических препаратов (обзор см. В [173]).Внимание было сосредоточено на клещах, вероятно, из-за множества патогенов, переносимых этими животными [173].

Что касается насекомых, то об антикоагулянтах в их слюнных железах известно гораздо меньше, возможно, из-за огромного количества семейств белков, продуцируемых в этих железах [174]. Однако недавно был проведен тщательный анализ структуры и функции ингибирования тромбина анофелином в слюнных железах комаров Anopheles и обнаружен уникальный механизм ингибирования тромбина [175].Тромбин представляет собой атипичный (химо) трипсиноподобный фермент с узкой щелью активного сайта для распознавания специфического субстрата, а также имеет вторичные поверхности распознавания (экзозиты) [175] В отличие от других природных двухвалентных ингибиторов тромбина, которые связываются с одним из тромбинов. exosites через свои C-концы, анофелин показывает обратное связывание с экзозитами посредством N-конца, а C-конец связывается с активным сайтом, как показано на рисунке 5 [175]. Значение этого открытия заключается в том, что он придает анофелину мощные ингибирующие свойства, а также высокую устойчивость к протеолизу тромбином, и это может иметь значение для разработки новых антитромботических препаратов [175].

Авторы приносят свои извинения тем ученым, которые предоставили бесценную информацию для этого обзора, но чьи публикации были процитированы лишь косвенно через соответствующие обзоры.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.

Благодарности

Федеральный университет Флуминенсе, IOC-FIOCRUZ-RJ и CNPq / Brazil выражают благодарность за их поддержку.

Противомикробные пептиды насекомых: потенциальные инструменты для профилактики рака кожи

  • Adams JS, Ren S, Liu PT, Chun RF, Lagishetty V, Gombart AF, Borregaard N, Modlin RL, Hewison M (2009), предназначенные для витамина D. реостатическая регуляция антибактериальных реакций моноцитов.J Immunol 182 (7): 4289–4295. DOI: 10.4049 / jimmunol.0803736

    CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Аль-Бенна С., Шай И., Якобсен Ф, Штайнштрассер Л. (2011) Онколитическая активность пептидов защиты хозяина. Int J Mol Sci 12 (11): 8027–8051

    CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Arap W, Pasqualini R, Ruoslahti E (1998) Лечение рака путем направленной доставки лекарственного средства в сосудистую сеть опухоли на мышиной модели.Science 279 (5349): 377–380

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • de Azevedo RA, Figueiredo CR, Ferreira AK, Matsuo AL, Massaoka MH, Girola N (2015) Мастопаран индуцирует апоптоз в клетках меланомы B16F10-Nex2 через внутренний митохондриальный путь и проявляет противоопухолевую активность in vivo. Пептиды 68: 113–119

    Статья PubMed Google Scholar

  • Barbault F, Landon C, Guenneugues M, Meyer J-P, Schott V, Dimarcq J-L, Vovelle F (2003) Структура раствора Ало-3: новый противогрибковый пептид узловатого типа из насекомого Acrocinus longimanus .Биохимия 42 (49): 14434–14442

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Bechinger B, Lohner K (2006) Детергентоподобные действия линейных амфипатических катионных антимикробных пептидов. Biochim Biophys Acta Biomembr 1758 (9): 1529–1539

    CAS Статья Google Scholar

  • Bolouri Moghaddam MR, Tonk M, Schreiber C, Salzig D, Czermak P, Vilcinskas A, Rahnamaeian M (2016) Потенциал врожденной иммунной системы Galleria mellonella максимален за счет совместной презентации различных антимикробных пептидов .Biol Chem. DOI: 10.1515 / hsz-2016-0157

    PubMed Google Scholar

  • Bolouri Moghaddam MR, Vilcinskas A, Rahnamaeian M (2015) Совместное взаимодействие антимикробных пептидов с взаимосвязанными иммунными путями у растений. Mol Plant Pathol 17 (3): 464–471. DOI: 10.1111 / mpp.12299

  • Borghouts C, Kunz C, Groner B (2005) Текущие стратегии разработки противораковых препаратов на основе пептидов.J Pept Sci 11 (11): 713–726

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Bowdish DM, Davidson DJ, Hancock R (2005) Переоценка роли защитных пептидов хозяина в иммунитете млекопитающих. Curr Protein Pept Sci 6 (1): 35–51

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Brogden KA (2005) Противомикробные пептиды: порообразователи или метаболические ингибиторы у бактерий? Nat Rev Microbiol 3 (3): 238–250.DOI: 10.1038 / nrmicro1098

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Bulet P, Stocklin R (2005) Антимикробные пептиды насекомых: структуры, свойства и регуляция генов. Protein Pept Lett 12 (1): 3–11

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Cakir BÖ, Adamson P, Cingi C (2012) Эпидемиология и экономическое бремя немеланомного рака кожи.Facial Plast Surg Clin North Am 20 (4): 419–422

    Артикул PubMed Google Scholar

  • Ceron JM, Contreras-Moreno J, Puertollano E, de Cienfuegos GA, Puertollano MA, de Pablo MA (2010) Антимикробный пептид цекропин A индуцирует независимую от каспазы гибель клеток в клетках промиелоцитарного лейкоза человека. Пептиды 31 (8): 1494–1503

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Čeřovský V, Buděšínský M, Hovorka O, Cvačka J, Voburka Z, Slaninová J (2009) Lasioglossins: три новых антимикробных пептида из яда эусоциальной пчелы Lasioglossum laticeps.Chembiochem 10: 2089–2099

    Статья PubMed Google Scholar

  • Chamorro CI, Weber G, Gronberg A, Pivarcsi A, Stahle M (2009) Антимикробный пептид человека LL-37 подавляет апоптоз в кератиноцитах. J Invest Dermatol 129 (4): 937–944. DOI: 10.1038 / jid.2008.321

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Chan DI, Prenner EJ, Vogel HJ (2006) Антимикробные пептиды, богатые триптофаном и аргинином: структуры и механизмы действия.Biochim Biophys Acta Biomembr 1758 (9): 1184–1202

    CAS Статья Google Scholar

  • Черныш С., Ким С.И., Беккер Г., Плескач В.А., Филатова Н.А., Аникин В.Б., Платонов В.Г., Булет П. (2002) Противовирусные и противоопухолевые пептиды насекомых. Proc Natl Acad Sci U S A 99 (20): 12628–12632. DOI: 10.1073 / pnas.192301899

    CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Chiao EY, Krown SE (2003) Последняя информация о злокачественных новообразованиях, определяющих синдром не приобретенного иммунодефицита.Curr Opin Oncol 15 (5): 389–397

    Статья PubMed Google Scholar

  • Coffelt SB, Scandurro AB (2008) Опухоли издают сигнал тревоги. Cancer Res 68 (16): 6482–6485. DOI: 10.1158 / 0008-5472.CAN-08-0044

    CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Деннисон С.Р., Уиттакер М., Харрис Ф., Феникс Д.А. (2006) Противораковые альфа-спиральные пептиды и взаимосвязь структура / функция, лежащая в основе их взаимодействия с мембранами опухолевых клеток.Curr Protein Pept Sci 7 (6): 487–499

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Eide MJ, Asgari MM, Fletcher SW, Geller AC, Halpern AC, Shaikh WR, Li L, Alexander GL, Altschuler A, Dusza SW (2013) Влияние на навыки и практику веб-курса по раку кожи для поставщики первичной медико-санитарной помощи. J Am Board Fam Med 26 (6): 648–657

    Статья PubMed Google Scholar

  • Ferguson LR, Pearson AE (1996) Клиническое использование мутагенных противоопухолевых препаратов.Mutat Res 355 (1-2): 1–12

    Статья PubMed Google Scholar

  • Галлахер Р.П., Ли Т.К., Байдик С.Д., Боруджиан М. (2010) Ультрафиолетовое излучение. Chronic Dis Can 29 (Suppl 1): 51–68

    PubMed Google Scholar

  • Гаспар Д., Вейга А.С., Кастаньо М.А. (2013) От противомикробных к противоопухолевым пептидам. Обзор. Фронтальный микробиол 4: 294. DOI: 10.3389 / fmicb.2013.00294

    Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Геращенко О., Журавель Е., Скачкова О., Храновская Н., Пушкарев В., Погребной П., Солдаткина М. (2014) Участие человеческого бета-дефенсина-2 в регуляции злокачественного потенциала культивируемых клеток меланомы человека.Exp Oncol 36 (1): 17–23

    CAS PubMed Google Scholar

  • Джулиани А., Пирри Г., Николетто С. (2007) Противомикробные пептиды: обзор многообещающего класса терапевтических средств. Open Life Sci 2 (1): 1–33

    CAS Статья Google Scholar

  • Gordon SE, Carucci JA (2013) Рак кожи у пациентов с ослабленным иммунитетом. Facial Plast Surg 29 (5): 402–410

    Артикул Google Scholar

  • Герра-Росас Э., Альварес-Боррего Дж. (2015) Методика диагностики рака кожи на изображениях дерматологических пятен с помощью спектрального анализа.Biomed Opt Express 6 (10): 3876–3891

    Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Hancock RE, Chapple DS (1999) Пептидные антибиотики. Антимикробные агенты Chemother 43 (6): 1317–1323

    CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Hancock RE, Brown KL, Mookherjee N (2006) Пептиды защиты хозяина от беспозвоночных, появляющиеся противомикробные стратегии.Иммунобиология 211 (4): 315–322. DOI: 10.1016 / j.imbio.2005.10.017

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Харрис Ф., Деннисон С.Р., Сингх Дж., Феникс Д.А. (2013) О селективности и эффективности защитных пептидов в отношении раковых клеток. Med Res Rev 33 (1): 190–234

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Hilchie AL, Doucette CD, Pinto DM, Patrzykat A, Douglas S, Hoskin DW (2011) Катионные противомикробные пептиды семейства плевроцидина являются цитолитическими для клеток карциномы молочной железы и предотвращают рост ксенотрансплантатов опухоли.Рак молочной железы Res 13 (5): R102. DOI: 10.1186 / bcr3043

    CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Holm RP (2014) Профилактика и скрининг рака кожи. Медицина Южной Дакоты: Журнал Медицинской ассоциации штата Южная Дакота 75–7: 79–81

  • Хоскин Д.В., Рамамурти А. (2008) Исследования противоопухолевой активности антимикробных пептидов. Biochim Biophys Acta 1778 (2): 357–375.DOI: 10.1016 / j.bbamem.2007.11.008

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Iannacone MR, Pandeya N, Isbel N, Campbell S, Fawcett J, Soyer HP, Ferguson L, Davis M, Whiteman DC, Green AC (2015) Защита от солнца у реципиентов трансплантата органов в Квинсленде, Австралия. Дерматология 231 (4): 360–366. DOI: 10.1159 / 000439428

  • Iwasaki T, Ishibashi J, Tanaka H, ​​Sato M, Asaoka A, Taylor D, Yamakawa M (2009) Селективная цитотоксичность энантиомерных 9-мерных пептидов, полученных из дефенсинов жуков, на раковые клетки, зависит от отрицательно заряженного фосфатидилсерина на поверхности клеток. .Пептиды 30 (4): 660–668. DOI: 10.1016 / j.peptides.2008.12.019

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Джерала Р., Порро М. (2004) Пептиды, нейтрализующие эндотоксин. Curr Top Med Chem 4 (11): 1173–1184

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Jin X, Mei H, Li X, Ma Y, Zeng AH, Wang Y, Lu X, Chu F, Wu Q, Zhu J (2010) Индуцирующая апоптоз активность антимикробного пептида цекропина Musca domestica в клеточной линии гепатоцеллюлярной карциномы человека BEL-7402 и возможный механизм.Acta Biochim Biophys Sin 42 (4): 259–265

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Kalyanaraman B, Joseph J, Kalivendi S, Wang S, Konorev E, Kotamraju S (2002) Апоптоз, индуцированный доксорубицином: последствия для кардиотоксичности кислородных / азотных радикалов: повреждение клеток и болезнь. Springer, pp. 119–124

  • Kang BR, Kim H, Nam SH, Yun EY, Kim SR, Ahn MY (2012) Пептид CopA3 из Copris tripartitus индуцирует апоптоз в клетках лейкемии человека через каспазно-независимый путь.BMB Rep 45 (2): 85–90

    Артикул PubMed Google Scholar

  • Kim IW, Lee JH, Kwon YN, Yun EY, Nam SH, Ahn MY, Kang DC, Hwang JS (2013) Противораковая активность синтетического пептида, полученного из гармониазина, антибактериального пептида из божьей коровки Harmonia axyridis . Int J Oncol 43 (2): 622–628. DOI: 10.3892 / ijo.2013.1973

    CAS PubMed Google Scholar

  • Кочулла А.Р., Балс Р. (2003) Противомикробные пептиды: текущее состояние и терапевтический потенциал.Наркотики 63 (4): 389–406

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Коротков К., Гарсия Р. (2012) Компьютерный анализ пигментных поражений кожи: обзор. Artif Intell Med 56 (2): 69–90

    Статья PubMed Google Scholar

  • Lee E, Rosca EV, Pandey NB, Popel AS (2011) Небольшие пептиды, полученные из белков, содержащих домен соматотропина, ингибируют пролиферацию, миграцию, адгезию и образование трубок в крови и лимфатических эндотелиальных клетках.Int J Biochem Cell Biol 43 (12): 1812–1821

    CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Lee JH, Kim I-W, Kim S-H, Yun E-Y, Nam S-H, Ahn M-Y (2015) Противораковая активность димерного пептида CopA3 в клетках рака желудка человека. Представитель BMB 48 (6): 324

    CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Mader JS, Hoskin DW (2006) Катионные антимикробные пептиды как новые цитотоксические агенты для лечения рака.Заключение эксперта по исследованию наркотиков 15 (8): 933–946

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Mai JC, Mi Z, Kim S.-H, Ng B, Robbins PD (2001) Проапоптотический пептид для лечения солидных опухолей. Cancer Res 61 (21): 7709–7712

    CAS PubMed Google Scholar

  • McGregor DP (2008) Открытие и улучшение новых пептидных терапевтических средств. Curr Opin Pharmacol 8 (5): 616–619

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • McPhee JB, Scott MG, Hancock RE (2005) Дизайн пептидов защиты хозяина для противомикробных и повышающих иммунитет действий.Comb Chem High Throughput Screen 8 (3): 257–272

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Merrifield RB, Juvvadi P, Andreu D, Ubach J, Boman A, Boman HG (1995) Аналоги ретро и ретроэнантио гибридов цекропина и мелиттина. Proc Natl Acad Sci U S A 92 (8): 3449–3453

    CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Монинкова Л., Будесинский М., Сланинова Ю., Ховорка О., Цвачка Дж., Вобурка З. (2010) Новые антимикробные пептиды из яда эусоциальной пчелы Halictus sexcinctus (Hymenoptera: Halictidae) и их аналоги.Аминокислоты 39: 763–775

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Мур AJ, Devine DA, Bibby MC (1994) Предварительная экспериментальная противораковая активность цекропинов. Pept Res 7 (5): 265–269

    CAS PubMed Google Scholar

  • Mulder KC, Lima LA, Miranda VJ, Dias SC, Franco OL (2013) Текущий сценарий препаратов на основе пептидов: ключевые роли катионных противоопухолевых и противовирусных пептидов.Фронтальный микробиол 4: 321. DOI: 10.3389 / fmicb.2013.00321

    Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Огден С., Телфер Н.Р. (2009) Рак кожи. Медицина 37 (6): 305–308

    Статья Google Scholar

  • Oren Z, Shai Y (1998) Механизм действия линейных амфипатических альфа-спиральных антимикробных пептидов. Биополимеры 47 (6): 451–463.DOI: 10.1002 / (SICI) 1097-0282 (1998) 47: 6

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Palanki R, Arora S, Tyagi N, Rusu L, Singh AP, Palanki S, Carter JE, Singh S (2015) Размер является важным параметром, определяющим эффективность защиты наночастиц серебра от УФ-В в кератиноцитах человека. BMC Cancer 15 (1): 636

    Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Papo N, Shai Y (2005) Пептиды защиты хозяина как новое оружие в лечении рака.Cell Mol Life Sci 62 (7–8): 784–790. DOI: 10.1007 / s00018-005-4560-2

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Poon IK, Baxter AA, Lay FT, Mills GD, Adda CG, Payne JA, Phan TK, Ryan GF, White JA, Veneer PK (2014) Опосредованная фосфоинозитидами олигомеризация дефенсина индуцирует лизис клеток. Элиф 3: e01808. doi: 10.7554 / eLife.01808

  • Pouny Y, Shai Y (1992) Взаимодействие аналогов пардаксина, содержащих D-аминокислоту, с мембранами.Биохимия 31 (39): 9482–9490

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Rahnamaeian M (2011) Антимикробные пептиды: механизмы механизма, модуляция защитных реакций. Поведение сигнала предприятия 6 (9): 1325–1332

    CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Rahnamaeian M, Vilcinskas A (2015) Короткие антимикробные пептиды в качестве косметических ингредиентов для отпугивания дерматологических патогенов.Appl Microbiol Biotechnol 99 (21): 8847–8855

  • Rahnamaeian M, Cytrynska M, Zdybicka-Barabas A, Dobslaff K, Wiesner J, Twyman RM, Zuchner T, Sadd BM, Regoes RR, Schmid-Vilinskus P A (2015) Противомикробные пептиды насекомых проявляют потенцирующие функциональные взаимодействия против грамотрицательных бактерий. Proc Biol Sci 282 (1806). DOI: 10.1098 / rspb.2015.0293

  • Rahnamaeian M, Cytrynska M, Zdybicka-Barabas A, Vilcinskas A (2016) Функциональное взаимодействие между абацином и порообразующими пептидами указывает на общий механизм антибактериального потенцирования.Пептиды 78: 17–23. DOI: 10.1016 / j.peptides.2016.01.016

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Raz A, Bucana C, McLellan W., Fidler I (1980) Распределение мембранных анионных сайтов на вариантах меланомы B16 с различным потенциалом колонизации легких. Nature 284 (5754): 363–364

  • Reddy K, Yedery R, ​​Aranha C (2004) Антимикробные пептиды: предпосылки и обещания. Int J Antimicrob Agents 24 (6): 536–547

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Riedl S, Rinner B, Asslaber M, Schaider H, Walzer S, Novak A, Lohner K, Zweytick D (2011a) В поисках новой цели - фосфатидилсерина, подвергающегося воздействию неапоптотических опухолевых клеток и метастазов злокачественных новообразований с низкая эффективность лечения.Biochim Biophys Acta 1808 (11): 2638–2645. DOI: 10.1016 / j.bbamem.2011.07.026

    CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Riedl S, Zweytick D, Lohner K (2011b) Мембранно-активные защитные пептиды хозяина - проблемы и перспективы для разработки новых противоопухолевых препаратов. Chem Phys Lipids 164 (8): 766–781. DOI: 10.1016 / j.chemphyslip.2011.09.004

    CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Робинсон Дж. К. (2005) Воздействие солнца, защита от солнца и витамин D.JAMA 294 (12): 1541–1543

    Статья PubMed Google Scholar

  • Rodrigues EG, Dobroff AS, Cavarsan CF, Paschoalin T, Nimrichter L, Mortara RA, Santos EL, Fázio MA, Miranda A, Daffre S, Travassos LR (2008) Эффективное местное лечение подкожной мышиной B16F10-меланомы антимикробный пептид гомезин. Неоплазия 10 (1): 61–68

    CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Rogers HW, Weinstock MA, Harris AR, Hinckley MR, Feldman SR, Fleischer AB, Coldiron BM (2010) Оценка заболеваемости немеланомным раком кожи в США, 2006.Arch Dermatol 146 (3): 283–287

    Статья PubMed Google Scholar

  • Rosca EV, Koskimaki JE, Rivera CG, Pandey NB, Tamiz AP, Popel AS (2011) Антиангиогенные пептиды для лечения рака. Curr Pharm Biotechnol 12 (8): 1101–1116

    CAS Статья PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Сайдо-Саканака Х., Ишибаши Дж., Момотани Э., Амано Ф., Ямакава М. (2004) In vitro и in vivo активность антимикробных пептидов, синтезированных на основе дефенсина насекомых.Пептиды 25 (1): 19–27

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Сандерсон Б.Дж., Фергюсон Л.Р., Денни В.А. (1996) Мутагенные и канцерогенные свойства противоопухолевых препаратов на основе платины. Mutat Res 355 (1-2): 59–70

    Статья PubMed Google Scholar

  • Schweizer F (2009) Катионные амфифильные пептиды с избирательной токсичностью в отношении рака. Eur J Pharmacol 625 (1–3): 190–194.DOI: 10.1016 / j.ejphar.2009.08.043

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Shang B, Cao Z, Zhou Q (2012) Прогресс в нормализации сосудов опухоли для противоопухолевой терапии: проблемы и перспективы. Front Med 6 (1): 67–78

    Артикул PubMed Google Scholar

  • Sharma S (1992) Устойчивость к мелиттину: контрселекция для трансформации ras.Онкоген 7 (2): 193–201

    CAS PubMed Google Scholar

  • Siegel R, Ma J, Zou Z, Jemal A (2014) Статистика рака, 2014. CA Cancer J Clin 64 (1): 9–29

    Article PubMed Google Scholar

  • Silva ON, Porto WF, Migliolo L, Mandal SM, Gomes DG, Holanda HH, Silva RS, Dias SC, Costa MP, Costa CR (2012) Cn-AMP1: новый беспорядочный пептид с потенциалом лечения микробных инфекций .Pept Sci 98 (4): 322–331

    CAS Статья Google Scholar

  • Сланинова Ю., Млсова В., Крупова Н., Алан Л., Тумова Т., Монинкова Л. (2012) Исследование токсичности антимикробных пептидов из яда диких пчел и их аналогов по отношению к нормальным и раковым клеткам млекопитающих. Пептиды 33 (1): 18–26

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Stern RS (2010) Распространенность рака кожи в анамнезе в 2007 г .: результаты модели, основанной на заболеваемости.Arch Dermatol 146 (3): 279–282

    Статья PubMed Google Scholar

  • Стюарт Б.В., Wild CP (2014) Всемирный доклад о раке, 2014 г., том 5. Всемирная организация здравоохранения, стр. 14

  • Тейшейра В., Фейо М.Дж., Бастос М. (2012) Роль липидов во взаимодействии антимикробных пептидов с мембраны. Prog Lipid Res 51 (2): 149–177

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Telfer N, Colver G, Morton C (2008) Рекомендации по лечению базальноклеточного рака.Br J Dermatol 159 (1): 35–48

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Thayer AM (2011) Улучшая пептиды, небольшие фирмы разрабатывают лучшие кандидаты в пептидные лекарственные препараты для расширения этого фармацевтического класса и привлечения крупных фармацевтических партнеров. Новости химии и машиностроения 89 (22): 13–20

  • Тонк М., Кабесас-Крус А, Валдес Дж. Дж., Рего Р. О., Хрудимска Т., Стрнад М., Шима Р., Белл-Саки Л., Франта З, Вилцинскас А., Grubhoffer L, Rahnamaeian M (2014) Дефенсины клеща Ixodes scapularis эффективны против фитопатогенных грибов и бактериального патогена человека Listeria grayi.Parasit Vectors 7: 554. DOI: 10.1186 / s13071-014-0554-y

  • Tosteson M, Holmes S, Razin M, Tosteson D (1985) Мелиттин-лизис эритроцитов. J Membr Biol 87 (1): 35–44

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Utsugi T, Schroit AJ, Connor J, Bucana CD, Fidler IJ (1991) Повышенная экспрессия фосфатидилсерина в листке наружной мембраны опухолевых клеток человека и распознавание активированными моноцитами крови человека.Cancer Res 51 (11): 3062–3066

    CAS PubMed Google Scholar

  • Вера Р.Э., Ламберти М.Дж., Риварола В.А., Руми Виттар Н.Б. (2015) Разработка стратегий для прогнозирования результатов фотодинамической терапии: роль микросреды меланомы. Tumor Biol 36 (12): 9127–9136. DOI: 10.1007 / s13277-015-4059-х

  • Wachinger M, Kleinschmidt A, Winder D, von Pechmann N, Ludvigsen A, Neumann M, Holle R, Salmons B, Erfle V, Brack-Werner R (1998) Антимикробные пептиды, репликация вируса иммунодефицита человека мелиттина и цекропина 1 путем подавления экспрессии вирусных генов.J Gen Virol 79 (Pt 4): 731–740

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Wang C, Chen T, Zhang N, Yang M, Li B (2009) Lü X (2009) Мелиттин, главный компонент пчелиного яда, сенсибилизирует клетки гепатоцеллюлярной карциномы человека к лиганду, индуцирующему апоптоз, связанному с фактором некроза опухоли (TRAIL) -индуцированный апоптоз путем активации CaMKII-TAK1-JNK / p38 и ингибирования киназы IκBα-NFκB. J Biol Chem 284 (6): 3804–3813

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Wang C, Chen YW, Zhang L, Gong XG, Zhou Y, Shang DJ (2016) Фосфатидилсерин, экспрессируемый на поверхности клеток меланомы, в качестве терапевтической мишени для катионного противоракового пептида, темпорин-1CEa.J Drug Target 24 (6): 548–556. DOI: 10.3109 / 1061186X.2015.1113539

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Wang C, Zhou Y, Li S, Li H, Tian L, Wang H, Shang D (2013) Противораковые механизмы темпорина-1CEa, амфипатического альфа-спирального антимикробного пептида в клетках рака молочной железы человека Bcap-37 . Life Sci 92 (20–21): 1004–1014. DOI: 10.1016 / j.lfs.2013.03.016

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Wiesner J, Vilcinskas A (2010) Антимикробные пептиды: древнее звено иммунной системы человека.Вирулентность 1 (5): 440–464. DOI: 10.4161 / viru.1.5.12983

    Артикул PubMed Google Scholar

  • Winder D, Günzburg WH, Erfle V, Salmons B (1998) Экспрессия антимикробных пептидов оказывает противоопухолевое действие в клетках человека. Biochem Biophys Res Commun 242 (3): 608–612

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Wu Y, Xia L, Li J, Zhang F (2015) CecropinXJ ингибирует пролиферацию клеток рака желудка человека BGC823 и индуцирует гибель клеток in vitro и in vivo .Int J Oncol 46 (5): 2181–2193

    PubMed Google Scholar

  • Xia L, Zhang F, Liu Z, Ma J, Yang J (2013) Экспрессия и характеристика cecropinXJ, биоактивного антимикробного пептида из Bombyx mori (Bombycidae, Lepidoptera) в Escherichia coli . Exp Therapeut Med 5 (6): 1745–1751. DOI: 10.3892 / etm.2013.1056

    CAS Google Scholar

  • Xia L, Wu Y, Kang S, Ma J, Yang J, Zhang F (2016) CecropinXJ, антимикробный пептид тутового шелкопряда, вызывает нарушение цитоскелета в клетках карциномы пищевода.Acta Biochim Biophys Sin (Шанхай) 46 (10): 867–876

  • Xiao YC, Huang YD, Xu PL, Zhou ZQ, Li XK (2006) Проапоптотический эффект цекропина AD на клетки карциномы носоглотки. Chin Med J 119 (12): 1042–1046

    CAS PubMed Google Scholar

  • Yamada M, Nakamura K, Saido-Sakanaka H, ​​Asaoka A, Yamakawa M, Yamamoto Y, Koyama Y, Hikosaka K, Shimizu A, Hirota Y (2005) Терапевтический эффект модифицированных олигопептидов из жука Allomyrina dicho38 на метициллин-резистентную инфекцию Staphylococcus aureus (MRSA) у мышей.J Vet Med Sci 67 (10): 1005–1011

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Yeaman MR, Yount NY (2003) Механизмы действия и устойчивости противомикробных пептидов. Pharmacol Rev 55 (1): 27–55. DOI: 10.1124 / pr.55.1.2

    CAS Статья PubMed Google Scholar

  • Zahreddine H, Borden KL (2013) Механизмы и понимание лекарственной устойчивости при раке.Front Pharmacol 4:28. DOI: 10.3389 / fphar.2013.00028

    Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Zhang W, Li J, Liu LW, Wang KR, Song JJ, Yan JX, Li ZY, Zhang BZ, Wang R (2010) Новый аналог антимикробного пептида Polybia-MPI с заменой тиоамидной связи демонстрирует повышенную терапевтическая эффективность против рака и снижение токсичности у мышей. 31 (10): 1832–1838

  • Zhang WM, Lai ZS, He MR, Xu G, Huang W, Zhou DY (2003) Эффекты антибактериальных пептидных цекропинов из шелкопряда китайского дуба, Antheraea pernyi on 1, 2-диметилгидразин-индуцированный канцерогенез толстой кишки у крыс.Ди И Цзюнь И Да Сюэ Сюэ Бао 23 (10): 1066–1068

    CAS PubMed Google Scholar

  • Zhang Z, Zhang H, Peng T, Li D, Xu J (2016) Мелиттин подавляет катепсин S-индуцированную инвазию и ангиогенез посредством блокирования пути VEGF-A / VEGFR-2 / MEK1 / ERK1 / 2 у человека гепатоцеллюлярная карцинома. Oncol Lett 11 (1): 610–618

    PubMed Google Scholar

  • Zhu Y, Cheng Y, Luo RC, Li AM (2015) Аспирин для первичной профилактики рака кожи: метаанализ.Oncol Lett 9 (3): 1073–1080

    PubMed PubMed Central Google Scholar

  • Вызывает ли спрей от насекомых рак?

    Лето официально пришло - пора выйти на улицу и насладиться прекрасной погодой, барбекю и пляжами! Но, конечно, лето тоже приносит ошибки.

    Помимо раздражения от укусов зудящих насекомых, комары могут передавать несколько опасных заболеваний, таких как вирусы Западного Нила и Зика, а клещи могут переносить бактерии, вызывающие болезнь Лайма, поэтому важно защитить себя и своих близких, используя аэрозоль от насекомых.

    Некоторые люди обеспокоены тем, что, несмотря на их эффективность против вредителей, химические вещества, содержащиеся в обычных спреях от насекомых, могут повышать риск заболевания раком. Стоит ли вам беспокоиться об этом? Короткий ответ: не совсем.

    «Не проводилось много исследований репеллентов от насекомых и рака», - говорит доктор Кирстен Мойсич, доктор философии, магистр медицины, Департамент профилактики и контроля рака в Розуэлл-парке. «Несколько исследований изучали, связаны ли спреи от домашних насекомых с лимфомой и миеломой, и не обнаружили никакой связи.”

    Никогда не пропустите еще один блог Обсуждения рака!

    Подпишитесь на нашу ежемесячную электронную рассылку Cancer Talk.

    Зарегистрироваться!

    Наиболее распространенным химическим агентом в большинстве репеллентов от насекомых является ДЭТА (N, N-диэтил-мета-толуамид), который при правильном использовании считается безопасным. В некоторых исследованиях ДЭТА был связан с токсическим действием на животных, но не на людей.

    «Я думаю, что спреи от насекомых вызывают беспокойство из-за того, что вы распыляете химические вещества на свое тело, особенно с продуктами, содержащими ДЭТА, которые имеют сильный запах; у него такой химический запах », - говорит д-р.Мойсич. «Нам не нравятся химические вещества, и среди населения есть сильное мнение, что химические вещества вызывают рак. Хотя некоторые из них, безусловно, так и есть, все продукты, которые вы можете купить в местной аптеке, были сертифицированы Агентством по охране окружающей среды как безопасные - и они эффективны в предотвращении болезней, переносимых комарами ».

    Для тех, кто все еще обеспокоен использованием репеллентов, содержащих ДЭТА, EPA одобрило репелленты от насекомых без ДЭТА, в которых в качестве активных ингредиентов используются пикаридин (синтетическое соединение, изготовленное из экстракта перца) и лимонный эвкалипт.«Они не были тщательно изучены в отношении воздействия на здоровье человека, но можно было бы предположить, что, если бы они были натуральными продуктами, они были бы менее проблематичными, чем продукты, изготовленные с использованием химикатов», - говорит доктор Мойсич.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *