Антимікробна та протизапальна активність слизу садового равлика Helix aspersa / Cornu aspersum: ізольовані пептиди, імуномодуляція та трансляційні перспективи

Анотація

Слиз садового равлика Helix aspersa, сучасна валідна назва виду — Cornu aspersum, розглядається як багатокомпонентна біологічно активна матриця, що містить пептиди, білки, глікопротеїни та глікозаміноглікани з потенційною антимікробною й імуномодулювальною дією. Дані доклінічних досліджень свідчать, що окремі фракції слизу та ізольовані пептиди проявляють активність щодо Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Enterococcus spp., Bacillus cereus, Propionibacterium acnes і Clostridium perfringens. Окремий напрям становлять біоінженерні гідрогелі та адгезиви, натхненні слизом равлика, які знижують надмірне запалення, модулюють сигнальний шлях NF-kB, зміщують макрофаги до M2-фенотипу та прискорюють перехід рани від запальної до проліферативної фази. Водночас більшість доказів походить з in vitro моделей та експериментів на тваринах, тому клінічні висновки для людини залишаються передчасними. Метою цієї статті є узагальнення сучасних даних щодо антимікробних сполук слизу H. aspersa/C. aspersum, антибактеріальної активності ізольованих пептидів, протизапальних ефектів та механізмів імунної відповіді з акцентом на обмеження доказової бази.

Вступ

Інтерес до слизу наземних равликів істотно зріс у контексті пошуку нових природних агентів для боротьби з антибіотикорезистентністю та хронічним запаленням. Для H. aspersa/C. aspersum особливо важливими є дві лінії доказів: по-перше, ідентифікація фракцій з антибактеріальною дією; по-друге, вивчення біоматеріалів на основі слизу або його глікозаміногліканів, які сприяють репарації тканин і контролю надмірної запальної відповіді [1–6]. У сукупності ці дані дозволяють розглядати слиз не лише як емпіричний рановий засіб, а як джерело молекул для майбутніх протимікробних та імунорегуляторних технологій.

1. Антимікробні сполуки слизу садового равлика

Одним із перших системних свідчень антибактеріальної активності H. aspersa стала робота Pitt та співавт., де слиз продемонстрував виражений ефект проти кількох штамів Pseudomonas aeruginosa та слабший — проти Staphylococcus aureus. Фракціонування показало, що активна речовина або група речовин локалізується переважно в діапазоні 30–100 кДа; електрофоретично виявлено білки приблизно 30–40 та 50–60 кДа [1]. Це важливе спостереження, оскільки воно вказує, що антимікробний потенціал слизу пов'язаний не лише з низькомолекулярними пептидами, а й з більшими білковими або глікопротеїновими компонентами.

Пізніші дослідження C. aspersum підтвердили, що слиз є складною сумішшю фракцій з різною специфічністю до мікроорганізмів. У роботі Dolashki та співавт. низка фракцій проявила диференційовану активність: фракція <20 кДа була особливо активною проти Pseudomonas aureofaciens, фракція 10–30 кДа — проти E. coli, а фракція >20 кДа — проти Clostridium perfringens [2]. У дослідженні 2024 року додатково показано активність фракцій <20 кДа та >20 кДа щодо Bacillus cereus, Propionibacterium acnes, Salmonella enterica, Enterococcus faecalis і Enterococcus faecium; для фракції >20 кДа повідомлено мінімальні інгібуючі концентрації в межах 32–128 мкг/мл, що порівнювали з ванкоміцином у модельних умовах [3]. 

2. Антибактеріальна активність ізольованих пептидів

Мас-спектрометричне профілювання слизу C. aspersum дозволило ідентифікувати численні нові пептиди з потенційною антимікробною активністю. У роботі 2020 року описано 17 нових пептидів у фракції <3 кДа з молекулярними масами приблизно 1000–2800 Да; частина з них мала амфіфільні та переважно гідрофобні характеристики, типові для антимікробних пептидів вродженого імунітету [2]. У роботі 2022 року для фракції <10 кДа було показано суттєве інгібування E. coli як при поверхневому, так і при глибинному зараженні агарового середовища; за даними сканувальної електронної мікроскопії, після контакту з активною фракцією в бактерій спостерігались деформація клітини, ушкодження стінки та мембран, що узгоджується з мембранотропним механізмом дії [4].

У дослідженні 2024 року методом de novo секвенування додатково ідентифіковано 16 нових пептидів у фракції <20 кДа, а також описано білки й глікопротеїни у фракції >20 кДа, серед яких автори виділяють aspernin, гемоціаніни, H-лектин, L-амінокислотооксидазо-подібний білок і кілька муцинів [3]. Автори обґрунтовано припускають, що саме синергія між пептидами, білками та муциновими компонентами визначає сумарний антибактеріальний ефект, а не одна-єдина молекула. Для трансляційної медицини це означає, що перспективними можуть бути як очищені пептиди, так і стандартизовані багатокомпонентні фракції.

3. Протизапальний ефект слизу та біоматеріалів на його основі

Пряма антимікробна дія не вичерпує біологічний потенціал слизу равлика. У роботі Gao та співавт. природний адгезив на основі слизу равлика продемонстрував гемостатичні властивості, біосумісність, біодеградацію та пришвидшення загоєння повношарових ран у нормальних і діабетичних тварин. Механістично автори пов'язують цей ефект зі зменшенням запалення, покращенням епітелізації та стимуляцією ангіогенезу; ключовим активним компонентом визнано гепариноподібний глікозаміноглікан [5].

Подальший розвиток цієї концепції відбувся у біоміметичних гідрогелях. Подвійний гідрогель AFG/GelMA, натхненний слизом равлика, у моделях діабетичних ран виявив виражену протизапальну активність, зв'язував прозапальні цитокіни, пригнічував їхню експресію через інгібування сигнального шляху NF-kB та сприяв переходу хронічної рани до проліферативної стадії [6]. Споріднений гідрогель AFG/StarPEG знижував рівні IL-6, IL-1β і TNF-alpha та підвищував IL-4 і IL-10, одночасно покращуючи ангіогенез, відкладення колагену та реепітелізацію [7]. Хоча частина цих робіт виконана на слизу інших видів равликів, вони залишаються важливими для розуміння клас-специфічних ефектів слизових глікозаміногліканів як біоактивних матриць.

4. M2-поляризація макрофагів, зниження цитокінів та NF-kB-модулювання

Макрофаг є центральною клітиною запальної відповіді у рані. Персистенція фенотипу M1 підтримує високе вироблення прозапальних цитокінів, оксидативний стрес та затримку репарації, тоді як зміщення до M2-фенотипу асоційоване з резолюцією запалення, ремоделюванням позаклітинного матриксу та ангіогенезом. Саме тому спостереження про M2-поляризацію під впливом слизу равлика або його похідних є особливо цінними [5–7].

У роботах з адгезивом зі слизу та гідрогелями на основі равликових глікозаміногліканів описано узгоджену імуномодулювальну картину: зменшення інтенсивності місцевого запалення, зниження рівнів TNF-alpha, IL-1beta та IL-6, підвищення IL-4 та IL-10, а також інгібування NF-kB-сигналінгу [5–7]. З прикладної точки зору це означає, що слиз равлика може діяти не лише як антибактеріальний бар'єр, а й як регулятор мікрооточення рани, створюючи умови для контрольованої репарації. Саме поєднання антибактеріальної дії, вологоутримання, адгезії до тканин та імунної модуляції робить цей напрям особливо перспективним для хронічних ран і вторинно інфікованих ушкоджень шкіри.

5. Обмеження доказової бази

Попри багатообіцяльні результати, доказова база залишається переважно доклінічною. По-перше, значна частина робіт виконана на ізольованих фракціях, модельних бактеріальних штамах, клітинних культурах або тваринах, а не в клінічних випробуваннях за участю людей. По-друге, склад слизу залежить від виду равлика, способу стимуляції секреції, сезону, корму та методів очищення, що ускладнює стандартизацію і пряме порівняння між дослідженнями. По-третє, дані щодо Helix aspersa/Cornu aspersum не завжди можна безпосередньо переносити на інші види, навіть якщо механізми частково збігаються. Нарешті, для реального терапевтичного застосування необхідні токсикологічна оцінка, фармакокінетика, вивчення імуногенності, стабільності фракцій і їхньої сумісності з сучасними антибіотиками або перев'язувальними матеріалами.

Висновки

Слиз H. aspersa/C. aspersum є перспективним джерелом природних антибактеріальних та імуномодулювальних сполук. Наявні дослідження демонструють, що його фракції та ізольовані пептиди можуть ушкоджувати бактеріальні мембрани, пригнічувати ріст клінічно значущих мікроорганізмів та потенційно зменшувати ризик формування резистентності. Паралельно біоматеріали, натхненні слизом равлика, модулюють запалення через зниження прозапальних цитокінів, M2-поляризацію макрофагів та пригнічення NF-kB. Однак на цьому етапі йдеться насамперед про передклінічну перспективу, а не про доведену клінічну технологію. Наступним кроком мають стати стандартизовані препаративні протоколи, порівняльні дослідження між видами та добре сплановані клінічні випробування.

Застереження

Наведені у статті висновки базуються переважно на in vitro експериментах, дослідах на тваринах та роботах з біоматеріалами на основі слизу равлика. Це означає, що вони не повинні трактуватися як пряма рекомендація до медичного застосування у людини без належної клінічної перевірки, регуляторного схвалення та стандартизації складу продукту.

Література

1. Pitt SJ, Graham MA, Dedi CG, Taylor-Harris PM, Gunn A. Antimicrobial properties of mucus from the brown garden snail Helix aspersa. Br J Biomed Sci. 2015;72(4):174–181. DOI: 10.1080/09674845.2015.11665749. PMID: 26738399. PubMed
2. Dolashki A, Dolashka P, Stevanovic S, et al. Antimicrobial Activities of Different Fractions from Mucus of the Garden Snail Cornu aspersum. Biomedicines. 2020;8(9):315. PMC
3. Dolashki A, Angelova P, Stefanova T, et al. Antibacterial Properties of Peptide and Protein Fractions from Cornu aspersum Mucus. Molecules. 2024;29(12):2886. DOI: 10.3390/molecules29122886. PMID: 38930951. PubMed
4. Dolashki A, Velichkova K, Nissimova A, et al. Effect and Mechanisms of Antibacterial Peptide Fraction from Mucus of Cornu aspersum against Escherichia coli. Biomedicines. 2022;10(3):672. PMC
5. Gao D, Song X, Zhou Z, et al. A natural biological adhesive from snail mucus for wound repair. Nat Commun. 2023;14(1):396. DOI: 10.1038/s41467-023-35907-4. PMID: 36693849. PubMed
6. Deng T, Tao M, Lin L, et al. Snail-inspired AFG/GelMA hydrogel accelerates diabetic wound healing via inflammatory cytokines suppression and macrophage polarization. Biomaterials. 2023;299:122141. DOI: 10.1016/j.biomaterials.2023.122141. PMID: 37167893. PubMed
7. Bionic sulfated glycosaminoglycan-based hydrogel inspired by snail mucus promotes diabetic chronic wound healing via regulating macrophage polarization. Int J Biol Macromol. 2024;281(Pt 2):135708. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2024.135708. PMID: 39349331. PubMed