DOI: https://doi.org/10.2478/aoas-2025-0117
تاريخ النشر: 2026-02-13
المؤلف: Xijun Yu وآخرون
الموضوع الرئيسي: الببتيدات المضادة للميكروبات والأنشطة
نظرة عامة
تظهر الببتيدات المضادة للميكروبات (AMPs) كبديل واعد للمضادات الحيوية التقليدية بسبب آليات عملها الفريدة، بما في ذلك تعطيل الأغشية وتعديل المناعة، مما يجعلها فعالة ضد مسببات الأمراض المقاومة للأدوية. لقد أدى نشاطها واسع الطيف وقلة ميلها لتطوير المقاومة إلى تطبيقات في الرعاية الصحية والزراعة والحفاظ على الغذاء. في الرعاية الصحية، تمتلك AMPs القدرة على علاج العدوى المقاومة لعدة أدوية والأغشية الحيوية، بينما في الزراعة، يتم استخدامها في المحاصيل المعدلة وراثيًا لمقاومة الأمراض وكإضافات علفية لتعزيز مناعة الماشية. ومع ذلك، لا تزال هناك تحديات في التخليق على نطاق واسع والتطبيق السريري لـ AMPs، مما يستلزم التعاون بين التخصصات للاستفادة الكاملة من إمكانياتها في معالجة القضايا العالمية المتعلقة بالصحة والأمن الغذائي.
لقد أدى الاستخدام المفرط للمضادات الحيوية في الحيوانات المنتجة للغذاء إلى مخاوف كبيرة على الصحة العامة، بما في ذلك مقاومة المضادات الحيوية (AR)، التي تقلل من فعالية العلاجات وتشكل مخاطر على صحة الإنسان. وقد أبرزت منظمة الصحة العالمية (WHO) مخاطر بقايا المضادات الحيوية في المنتجات الغذائية المأخوذة من الحيوانات، والتي يمكن أن تؤدي إلى ردود فعل تحسسية وانتشار البكتيريا المقاومة. إن ارتفاع مسببات الأمراض المقاومة لعدة أدوية، المدفوع بعوامل مثل الإفراط في استخدام المضادات الحيوية والتعديلات الجينية في البكتيريا، يعقد إدارة العدوى ويزيد من تكاليف الرعاية الصحية. وبالتالي، فإن تطوير بدائل للمضادات الحيوية أمر حاسم للحد من المقاومة، وضمان سلامة الغذاء، وتعزيز رفاهية الحيوانات، وتلبية الطلبات على ممارسات الزراعة المستدامة.
نقاش
في مناقشة الببتيدات المضادة للميكروبات (AMPs)، يبرز المؤلفون دورها الكبير في المناعة الفطرية، مع عرض هياكلها المتنوعة وآليات عملها ضد مجموعة واسعة من مسببات الأمراض، بما في ذلك البكتيريا والفطريات والفيروسات والطفيليات. تتكون AMPs عادة من 10 إلى 50 حمض أميني، وتظهر خصائص كاتيونية تسهل ارتباطها بالأغشية الميكروبية السالبة الشحنة، مما يؤدي إلى تعطيل الأغشية وموت الخلايا اللاحق. تنوع هياكل AMPs، بما في ذلك الحلزونات الألفا الخطية، والهياكل الممتدة، والأوراق البيتا، والأشكال الهجينة، يدعم أنشطتها البيولوجية المتنوعة وتفاعلاتها. لا يعزز هذا التنوع فعاليتها المضادة للميكروبات فحسب، بل يضعها أيضًا كبدائل واعدة للمضادات الحيوية التقليدية، خاصة في سياق ارتفاع مقاومة المضادات الحيوية.
يصنف المؤلفون AMPs أيضًا بناءً على أهدافها المحددة وأنماط عملها: الببتيدات المضادة للبكتيريا، والببتيدات المضادة للفيروسات، والببتيدات المضادة للفطريات، والببتيدات المضادة للطفيليات. تقوم الببتيدات المضادة للبكتيريا بشكل أساسي بتعطيل الأغشية البكتيرية أو التدخل في العمليات داخل الخلايا، بينما تقوم الببتيدات المضادة للفيروسات بتحييد الفيروسات من خلال استهداف أغشيتها أو حجب تفاعلات المستقبلات. تستغل الببتيدات المضادة للفطريات التركيب الفريد لجدران خلايا الفطريات، وتظهر الببتيدات المضادة للطفيليات، على الرغم من أنها أقل دراسة، آليات فعالة ضد الطفيليات وحيدة الخلية ومتعددة الخلايا. تؤكد المناقشة على الآليات المتعددة التي من خلالها تمارس AMPs تأثيراتها، بما في ذلك تعطيل الأغشية مباشرة، واستهداف الأحماض النووية داخل الخلايا، وتعديل العمليات الخلوية الأساسية. هذه الفهم الشامل لخصائص AMPs الهيكلية والوظيفية يبرز إمكانياتها في تطوير استراتيجيات علاجية جديدة لمكافحة الأمراض المعدية.
DOI: https://doi.org/10.2478/aoas-2025-0117
Publication Date: 2026-02-13
Author(s): Xijun Yu et al.
Primary Topic: Antimicrobial Peptides and Activities
Overview
Antimicrobial peptides (AMPs) are emerging as a promising alternative to traditional antibiotics due to their unique mechanisms of action, including membrane disruption and immunomodulation, which make them effective against drug-resistant pathogens. Their broad-spectrum activity and low propensity for resistance development have led to applications in healthcare, agriculture, and food preservation. In healthcare, AMPs have the potential to treat multidrug-resistant infections and biofilms, while in agriculture, they are being utilized in transgenic crops for disease resistance and as feed additives to enhance livestock immunity. However, challenges remain in the large-scale synthesis and clinical application of AMPs, necessitating interdisciplinary collaboration to fully exploit their potential in addressing global health and food security issues.
The excessive use of antibiotics in food-producing animals has led to significant public health concerns, including antibiotic resistance (AR), which diminishes the effectiveness of treatments and poses risks to human health. The World Health Organization (WHO) has highlighted the dangers of antibiotic residues in animal-sourced food products, which can lead to allergic reactions and the proliferation of resistant bacteria. The rise of multidrug-resistant pathogens, driven by factors such as antibiotic overuse and genetic modifications in bacteria, complicates infection management and increases healthcare costs. Consequently, the development of alternatives to antibiotics is critical for curbing resistance, ensuring food safety, enhancing animal welfare, and meeting the demands for sustainable agricultural practices.
Discussion
In the discussion of antimicrobial peptides (AMPs), the authors highlight their significant role in innate immunity, showcasing their diverse structures and mechanisms of action against a wide range of pathogens, including bacteria, fungi, viruses, and parasites. AMPs, typically consisting of 10 to 50 amino acids, exhibit cationic properties that facilitate their binding to negatively charged microbial membranes, leading to membrane disruption and subsequent cell death. The structural diversity of AMPs, including linear α-helices, extended structures, β-sheets, and hybrid forms, underpins their varied biological activities and interactions. This diversity not only enhances their antimicrobial efficacy but also positions them as promising alternatives to traditional antibiotics, particularly in the context of rising antibiotic resistance.
The authors further categorize AMPs based on their specific targets and modes of action: antibacterial, antiviral, antifungal, and antiparasitic peptides. Antibacterial peptides primarily disrupt bacterial membranes or interfere with intracellular processes, while antiviral peptides neutralize viruses by targeting their envelopes or blocking receptor interactions. Antifungal peptides exploit the unique composition of fungal cell walls, and antiparasitic peptides, though less studied, demonstrate effective mechanisms against protozoan and multicellular parasites. The discussion emphasizes the multifaceted mechanisms through which AMPs exert their effects, including direct membrane disruption, intracellular targeting of nucleic acids, and modulation of essential cellular processes. This comprehensive understanding of AMPs’ structural and functional characteristics underscores their potential in developing novel therapeutic strategies to combat infectious diseases.