Показать больше

Generic selectors
Exact matches only
Search in title
Search in content
Post Type Selectors
person

СИМБИОЗ ЧЕЛОВЕКА И МИКРОБОВ: ОТ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ПРОБЛЕМ К ИННОВАЦИЯМ

7 июня, 2019 1139 Просмотров
Поделиться

Академик  О. В. Бухарин, профессор РАН  Н. Б. Перунова

Профессор РАН Н.Б. Перунова

Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза

Оренбургского федерального исследовательского центра

 УрО РАН

Огромный мир микробов, в «океане» которого мы буквально купаемся, и по сей день таит много скрытых загадок Природы. Человечество, познакомившись с этими «лилипутами» микромира традиционно общается с ними с осторожностью. Причиной тому известные эпидемии и даже пандемии, которые уносили миллионы человеческих жизней на Планете. И всё же пытливому Человеку удалось выделить отдельные микроорганизмы и убедиться в опасности для него этих «созданий».

Изучением этого вопроса занялись специалисты-микробиологи, которые показали, что микробов можно обезвредить, – были созданы вакцины, сыворотки, фаги и другое «оружие» против них, чем и воспользовалась медицина. Но одновременно оказалось, что микробы могут быть для человека и полезными. И это не их, а наша беда, что мы до сих пор не до конца понимаем, что они могут быть полезными для нас. Ещё более сотни лет назад наш соотечественник И. И. Мечников писал и даже изготовил молочнокислый препарат – «лактобактерин» и рекомендовал его населению с целью «правильного» пищеварения. Но сегодня на «дворе» уже 21 век и накопились новые сведения, позволяющие понять, так следует ли нам «дружить» с микробами? В изучении этой проблемы в наше время произошла «сенсация» в микробиологии. Обоснован новый тезис: «Микробы управляют нами, активно вмешиваясь в процессы жизнедеятельности самого человека». Были получены экспериментальные доказательства, что наша нормофлора, т. е. бактерии, живущие в организме человека, уже много веков выполняют полезные функции, а главное защищают нас от своих собратьев (патогенов), вызывающих болезни у человека. Изучение симбиотических взаимоотношений человека и микробов выявило механизмы этой защиты, а это дорогого стоит. Ещё И. П. Павлов повторял своим сотрудникам: «Объяснение – не есть цель науки. Цель науки – власть». Только тогда можно рассчитывать на победу над болезнетворными микробами. Понимание механизмов защиты от микробов при помощи естественных адаптивных стратегий хозяина – это центральная тема изучения коллектива исследователей Института клеточного и внутриклеточного симбиоза Оренбургского Федерального исследовательского центра УрО РАН. Оказалось, что кишечная микрофлора осуществляет отбор «своих» и «чужих» бактерий, и передает эти сигналы через специальные дендритные клетки иммунным лимфоцитам для защиты кишечника и сохранения здоровья хозяина. Эти фундаментальные разработки О. В. Бухарина и Н. Б. Перуновой, полученные в 2011 году, послужили базой для создания новых пробиотических препаратов (композиций) с учётом их биосовместимости, что было реализовано доктором медицинских наук Е. В. Ивановой в 2018 году при создании новых биопрепаратов.

Патенты, дипломы, медали лаборатории биомониторинга и молекулярно-генетических исследований

Дипломы, медали за инновационные разработки

Основной «изюминкой» этих работ было заставить отбирать «свои» бактерии, которые будут приняты как микробами, живущими в организме хозяина, так и самим хозяином. Этот вопрос был решён путём создания способа межмикробного распознавания «свой – чужой», что открыло перспективу как для отбора новых эффективных штаммов, так и для создания новых композиций биопрепаратов, пригодных для лечебно-профилактических целей. В процессе этой работы были выявлены новые уникальные штаммы бифидобактерий без генов патогенности и вирулентности. Нуклеотидные последовательности этих культур были аннотированы в международной базе данных NSBI BioProject, а сами культуры пробиотических микроорганизмов депонированы в Государственной коллекции нормальной микрофлоры (Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Г. Н. Габричевского).  К тому же полученные новые штаммы бифидобактерий обладали выраженными иммунорегуляторными характеристиками и способностью подавлять воспалительный процесс за счёт взаимодействия с регуляторными молекулами человека (цитокинами). Оценка иммунорегуляторных свойств бифидофлоры позволила нам создать новые пробиотики «мишень-направленного» действия с высокими противовоспалительными характеристиками.

Дальнейшее изучение микробного распознавания позволило решить вопрос создания пробиотической биокомпозиции, основанной на оригинальном методе определения биосовместимости штаммов с количественной оценкой полученного результата (Патент РФ 2676910 от 11.01.19). Это оказалось важным при создании новых симбиотических композиций, в которых бактерии могут «уживаться» не только между собой, но и «встраиваться» в уже имеющийся в организме человека микробный пейзаж.

В настоящее время созданы опытные образцы новых пробиотиков с высокой биосовместимостью, антимикробным действием в отношении болезнетворных бактерий, а также обладающих противовоспалительным эффектом, пригодные для купирования дисбиозов различных биотопов человека. Разработаны способы контроля и оценки созданных новых биопрепаратов в сравнении с коммерческими препаратами как отечественного, так и зарубежного производства, с использованием разработанной нами «линейки» индикаторных культур.

Также в ИКВС УрО РАН созданы уникальные мазевые антимикробные композиции с высоким терапевтическим эффектом для лечения гнойно-воспалительных заболеваний кожи и мягких тканей в зависимости от фазы  раневого процесса. Уникальность и эффективность разработки связана с тем, что в состав мази входит антибиотик-окситоциновый комплекс, позволяющий бороться с бактериями, резистентными к антибактериальным препаратам. Внесение этого комплекса в различные мазевые основы позволяет адаптировать мазь в зависимости от состояния раны. Эти исследования были проведены в сотрудничестве с Екатеринбургскими химиками (ИОС УрО РАН им. И. Я. Постовского). В продолжение данных исследований было разработано новое  фармацевтическое средство для местного лечения заболеваний суставов. Оно выполнено в виде геля, и направлено на комплексное лечение суставов с учётом вида микробов и возможного снятия боли и воспаления.  Предварительные исследования на животных показали, что разработанный состав мази ускоряет процесс купирования артрита и нормализует структуры тканей суставов, вовлеченных в воспалительный процесс. Это даёт надежду, что в дальнейшем мы сможем расширить арсенал эффективных и безопасных средств, применяемых при лечении артритов.

Обложка монографии «Роль окситоцина и микробиоты в регуляции взаимодействий про- и эукариот при инфекции»

Обложка монографии «Бифидофлора при ассоциативном симбиозе человека»

Не меньший интерес представляет и разработка коллектива по созданию микрочипа для определения болезнетворных (патогенных) микробов, что позволяет с высокой точностью определить микробную опасность объектов окружающей среды по персистентным и вирулентным свойствам бактерий. Опытный образец микрочипа был создан усилиями оренбургских и санкт-петербургских учёных (ООО «Люмэкс», Санкт-Петербург).

Достижения коллектива отмечены золотыми медалями на Российской ярмарке инновационных проектов «Российским инновациям – Российский капитал» (Нижний Новгород, 2014), Московском международном салоне изобретений и инновационных технологий «Архимед – 2014» (Москва) и Международной выставке-конференции «Биоиндустрия 2017» (Санкт-Петербург, 2017), серебряной медалью Х Московского международного салона инноваций и инвестиций (Москва, 2010), дипломами  42-го Международного салона «Inventions de Geneve 2014» (Женева) и 46-й Международной выставки медицинской индустрии «MEDICA 2014» (Дюссельдорф).

Д.м.н. Е.В. Иванова и аспиранты Т.А.Бондаренко и О.И. Рахматуллина при проведении микроскопических исследований

К.м.н. С.В. Андрющенко за работой

Поделиться

Читайте также

Николаев Юрий Александрович

Советский и российский телеведущий
Народный артист Российской Федерации
Член Союза журналистов Российской Федерации
Дважды лауреат премии Союза журналистов России
Член Академии Российского телевидени

ЧЕЛОВЕК НЕУЁМНОЙ ДУШИ И НЕУСПОКОЕННОСТИ

Фаина Николаевна Зименкова — педагог, журналист, поэт, кандидат педагогических наук, доцент, член-корреспондент Академии педагогических и социальных наук (АПСН), член Российского и Международного союз

Есть запас прочности, чтобы идти вперёд

Дядя Сэм: «Голливуд вам запрещаю, уран ваш покупаю»
Старинная мудрость: никогда не угадаешь, где найдёшь, где потеряешь. Мы в этом убеждаемся уже не первый год.

Шадрина Ольга Владимировна

Директор ЧОУ НОШ «Счастливое детство»
Член Общественной палаты Краснодарского края
Руководитель Региональной экспертной группы «Национальная социальная инициатива» при АСИ
Председатель комитета по обр