De beoordeling van antimicrobiële peptiden tegen schimmelinfecties

Schimmelinfecties komen regelmatig voor in de klinische omgeving en treffen jaarlijks 25% van de algemene bevolking wereldwijd, wat hoge morbiditeits- en mortaliteitscijfers veroorzaakt. Het willekeurige gebruik van breedspectrumantibiotica, samen met parenterale voeding, permanente katheters, chemotherapie en radiotherapie, evenals immunosuppressie bij patiënten, zijn de belangrijkste predisponerende factoren voor invasieve schimmelinfecties. Schimmels worden geclassificeerd op basis van hun morfologie, waaronder gisten (Cryptococcus spp.), schimmels met vertakte hyfen (Aspergillus spp.), evenals schimmels met beide morfologieën (gisten en pseudohyfen, zoals voor Candida spp.), die allemaal in verband zijn gebracht met schimmelinfecties bij mensen.

Schimmelbiofilms zijn gemeenschappen van hechtende cellen omgeven door een extracellulaire matrix. Deze biofilms worden vaak aangetroffen tijdens infectie veroorzaakt door een verscheidenheid aan schimmelpathogenen. Klinisch kunnen biofilminfecties buitengewoon moeilijk uit te roeien zijn vanwege hun resistentie tegen antischimmelmiddelen en afweermechanismen van de gastheer. Biofilmvorming kan schimmelpathogenen beschermen tegen vele aspecten van het aangeboren immuunsysteem, waaronder het doden door neutrofielen en monocyten. Momenteel zijn antischimmeltherapieën schaars en omvatten slechts vier klassen antischimmelmiddelen, polyenen, triazolen, echinocandinen en flucytosine. Het misbruik van antischimmelmiddelen in de afgelopen twee decennia heeft bijgedragen aan de ontwikkeling van antischimmelresistentie. De opkomst van schimmelresistentie heeft belangrijke klinische implicaties, aangezien het het toch al kleine arsenaal aan antischimmelmiddelen beperkt, waardoor het idee van een "post-antischimmel" -tijdperk wordt gewekt. Antimicrobiële peptiden (AMP's) zijn naar voren gekomen als nieuwe biofarmaceutica om schimmelinfecties te voorkomen of te behandelen. AMP's zijn een klasse van kleine peptiden die veel voorkomen in de natuur en een belangrijk onderdeel vormen van het aangeboren immuunsysteem van verschillende organismen. AMP's hebben een breed scala aan remmende effecten tegen bacteriën, schimmels, parasieten en virussen. Defensinen omvatten schimmelwerende peptiden geïsoleerd uit verschillende organismen, waaronder planten en zoogdieren. Plantendefensines zijn kationisch en hebben een lengte van 45-54 aminozuren. Deze peptiden zijn meestal geïsoleerd uit zaden, maar kunnen ook worden aangetroffen in andere plantenweefsels, waaronder bladeren, bloemen, wortels en stengels. De meeste van de tot nu toe geïdentificeerde plantendefensines hebben acht cysteïneresiduen die structurele stabiliteit bevorderen door de vorming van vier disulfidebindingen. Bovendien hebben structurele studies aangetoond dat plantendefensines een drievoudige β-plaat met een parallelle helix omvatten. Wat betreft hun biologische eigenschappen, hebben plantdefensines activiteit getoond tegen bacteriën en schimmels, zowel in hun planktonische als in biofilmgroeiwijzen. Peptiden uit de cathelicidinefamilie zijn geïsoleerd uit verschillende soorten zoogdieren en vertonen breedspectrumactiviteiten tegen schimmels. Cathelicidines worden gekenmerkt als kationische peptiden, bestaande uit 12-80 aminozuren die een α-helix of β-sheet aannemen als secundaire structuren, waarvan de meeste 23-37 aminozuurresiduen hebben die zijn verdeeld in amfipatische helices, waaronder LL-37. De activiteiten van LL-37 zijn onderzocht tegen Candida spp. stammen. Humane speekselhistatines zijn een groep kleine histidine-rijke eiwitten die zijn samengesteld uit 7 tot 38 aminozuren en die voor het eerst worden geïsoleerd uit humaan parotisspeeksel. Over het algemeen zijn histatinen een multifunctionele groep eiwitten met antimicrobiële eigenschappen die variëren van breedspectrum tot matige activiteiten. Bovendien zijn histatinen gerapporteerd vanwege hun effectieve antischimmelactiviteit