Free Access
Issue |
Vet. Res.
Volume 31, Number 3, May-June 2000
|
|
---|---|---|
Page(s) | 277 - 296 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/vetres:2000121 | |
How to cite this article | Vet. Res. (2000) 277-296 |
DOI: 10.1051/vetres:2000121
Vet. Res. 31 (2000) 277-296
Porcine antimicrobial peptides: New prospects for ancient molecules of host defense
Guolong Zhang - Christopher R. Ross - Frank Blecha
Department of Anatomy and Physiology, Kansas State University, 1600 Denison Avenue,
Veterinary Medical Sciences Bldg. 228, Manhattan, KS 66506, USA
(Received 15 November 1999; accepted 23 December 1999)
(
Abstract:
Antimicrobial peptides (AMPs) are small, endogenous, polycationic molecules that
constitute a ubiquitous and significant component of innate immunity. These natural
antibiotics have broad microbicidal activity against various bacteria, fungi, and
enveloped viruses. Because most AMPs kill bacteria by physical disruption of cell
membranes, which may prevent microorganisms from developing resistance against these
agents, they are being explored as possible alternatives to conventional antibiotics.
Pigs, like many other mammals, produce an impressive array of AMPs, which are synthesized
predominantly by host leukocytic phagocytes or mucosal epithelial cells. Currently, more
than a dozen distinct porcine AMPs have been identified and a majority belongs to the
cathelicidin family. This review briefly summarizes recent advances in porcine AMP research
with an emphasis on the diverse biological functions of each peptide. Mechanisms of action
of these AMPs and their role in the resistance to infections are considered. Finally, the
current status of pharmaceutical and agricultural uses of AMPs as well as future prospects
for their application in the food animal industry is discussed.
Keywords:
pig / antimicrobial peptide / cathelicidin / defensin / innate immunity
Résumé:
Peptides antimicrobiens porcins : nouvelles perspectives pour d'anciennes molécules de
défense de l'hôte. Les peptides antimicrobiens sont de petites molécules endogènes,
polycationiques, qui représentent un élément important et ubiquitaire des défenses
immunes naturelles. Ces antibiotiques naturels ont un effet antimicrobien à large
spectre, à la fois contre des bactéries, des moisissures et des virus enveloppés.
Comme la plupart de ces peptides antimicrobiens tuent les bactéries par altération
physique de leur membrane, ce qui peut éviter le développement de souches microbiennes
résistantes à ces agents, ils représentent des alternatives possibles à l'emploi des
antibiotiques classiques. Le porc, comme de nombreux autres mammifères, produit une
gamme importante de peptides antimicrobiens, synthétisés pour l'essentiel par les
leucocytes à activité phagocytaire, ou par les cellules épithéliales des muqueuses.
Il y a actuellement plus d'une douzaine de peptides antimicrobiens identifiés chez
le porc, dont la majorité fait partie de la famille des cathélicidines. Cet article
résume les progrès récents accomplis dans le domaine des peptides antimicrobiens du porc,
en insistant particulièrement sur les effets biologiques variés de chaque peptide,
sur leurs mécanismes d'action et leur rôle anti-infectieux. Enfin, cette revue discute de
l'état actuel des utilisations pharmaceutiques et agronomiques de ces peptides
antimicrobiens, ainsi que des perpectives de leur utilisation pour l'élevage industriel.
Mots clé :
porc / peptide antimicrobien / cathélicidine / défensine / immunité naturelle
Correspondence and reprints: Franck Blecha
tel.: (1) 785 532 4537;
blecha@vet.ksu.edu
Copyright INRA, EDP Sciences