Инфектологические проблемы Олег Бухарин:  «Союз, неотделимый от вражды»

Бухарин Олег Валерьевич

Председатель Оренбургского научного центра

Уральского отделения РАН.

Доктор медицинских наук, профессор.

Олег Бухарин:  «Союз, неотделимый от вражды»                                                                                    

        Известно, что от 2 до 3 кг микробов находятся в организме человека. Эти вездесущие микроорганизмы сопровождают своего хозяина всю его жизнь. Так уж распорядилась эволюция, создав прочный симбиоз человека и микробов  — «союз, неотделимый от вражды».

        Действительно, проникая в организм болезнетворные микробы (патогены) вызывали опустошительные эпидемии (чума, туляремия, оспа, сибирская язва и другие). Но эти враждебные нападки человечество научилось отражать, создав антибиотики, вакцины, сыворотки и другие эффективные средства защиты. Что же делают в нашем организме другие полезные  для нас микробы? Этот вопрос до конца не решён и только в самое последнее время уже в 21 веке мы начинаем понимать роль реально сложившегося союза человека и этих «лилипутов» микромира.

         К числу таких исследователей принадлежит академик РАН и РАМН О. В. Бухарин,  изучающий десятки лет эту интересную и актуальную область медицинской науки – инфектологию, рассматривающую взаимоотношения микроба и хозяина. Ещё в студенческие годы начав заниматься микробиологией в Челябинском мединституте под руководством проф. Л. Я. Эберта, он к окончанию вуза подготовил на Всесоюзный конкурс  студенческих научных работ МЗ СССР (1960г.)  свою работу, которая была отмечена как лучшая, после чего приказом МЗ РСФСР был оставлен для работы в вузе в качестве ассистента. В последующие годы Олег Валерьевич выполнил и защитил кандидатскую (1963г.)  и докторскую диссертацию (1969г.) в  Ленинграде. В 1968 г., пройдя по конкурсу на заведование кафедрой микробиологии, он связывает свою жизнь с Оренбуржьем. Будучи человеком креативным и целеустремлённым в г. Оренбурге он совместно с коллективом разрабатывает новое направление – «Естественная резистентность организма», под «знамёна» которого стянулась молодёжь (около 57% преподавательского состава вуза). Этому способствовала энергичная деятельность О. В. Бухарина, которая была замечена в Оренбургском мединституте  (ныне Университете), где руководя кафедрой микробиологии, он был назначен научным руководителем СНО института, а в последующем и ректором этого вуза. Был избран депутатом Верховного Совета РСФСР 9 созыва (1975-1980 г.).

      Но вернёмся к инфектологической проблеме. Вот что говорит об этом Олег Валерьевич:

«При инфекции возможны два основных исхода: выздоровление и гибель одного из партнёров. Однако, вопреки известному изречению – «третьего не дано», возможен и третий сценарий – паритетное соглашение о перемирии, т.е. бактерионосительство либо хронизация болезни. В медицине это называют персистенцией (от лат. persistere – сохраняться, упорствовать). Считают, что персистенция – форма симбиоза, характеризующая длительное переживание возбудителя в организме хозяина.

       Но было не ясно, что же определяет персистенцию микробов. Почему одни бактерии длительно сохраняются в организме, а другие нет? Отчего это зависит?

И уж как тут не вспомнить Оноре де Бальзака считавшего, что: «Ключом ко всякой науке является вопросительный знак». Ответ лежал на поверхности.

        Микробные клетки (прокариоты) в отличие от клеток человека и  животных (эукариот) имеют в клеточной стенке фрагмент – пептидогликан, т.е. чужеродную структуру. От неё организм человека защищает иммунитет, такой микроб не жилец, т. к. будет быстро обнаружен и уничтожен.

  Но ведь персистенция существует, и микробы занимают различные ниши в организме человека и животных. Складывалось впечатление, что пептидогликан  (ПГ) – «красная тряпка» для быка, в этом случае становится невидимой для иммунной системы.

      После анализа имеющихся данных стало ясно, что  бактерии имеют способы защиты ПГ, т. е. механизмы персистенции патогенов, которые включают

1. экранирование ПГ капсулой;
2. выделение секретов метаболизма, блокирующих природную защиту биотопа хозяина;
3. утрата ПГ под действием лекарств;
4. «подделка паспорта» – схожесть детерминант хозяина и микроба.

       Таким образом, удалось расшифровать механизмы защиты (изоляции)  ПГ  бактерий от системы врождённого иммунитета хозяина, что вошло в учебники и учебные пособия для студентов вузов медико-биологического профиля.

       В свою очередь это фундаментальное положение позволило сформулировать и другой немаловажный тезис: персистентные свойства микробов – биомишень для регуляции самого явления персистенции в организме хозяина.

       На первый взгляд может показаться, что эти теоретические находки вряд ли  принесут быстро свои плоды, т.е. инновационные продукты. Но это не так. Была создана коллекция микробных культур с известными персистентными свойствами (Золотая медаль, Нижний Новгород, «Российским инновациям – российский капитал, 2014), что позволяло оценивать  эффективность новых и известных биопрепаратов для лечебных целей и изучения механизмов межмикробного взаимодействия».

В 2004г. О. В. Бухарин (в составе авторского коллектива) был награждён Премией Правительства РФ «За разработку технологии, организацию промышленного выпуска и внедрение в медицинскую практику готовых лекарственных форм отечественного препарата «Циклоферон».  

«Этот препарат, применяемый для профилактики ОРВИ и гриппа, используют как иммуномодулятор, усиливая за счёт эндогенного интерферона защиту хозяина от вирусов. Но, как нами ранее было показано, иммуномодуляторы оказывают двойное  действие: защищая организм от респираторной вирусной инфекции, эти препараты подавляют персистентные свойства бактерий, находящихся внутри клеток хозяина. Подавление персистентного потенциала внутриклеточных бактерий способствует удалению их из организма. А как, известно нет бактерий – нет болезни (осложнений).  Другими словами, циклоферон защищает хозяина и от бактериальных осложнений после перенесенного гриппа или ОРВИ.

     Другой инновационный продукт, который создан в нашем коллективе (Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН) – это мази для лечения гнойных ран. Составлены композиции лекарственных препаратов  на «силативите» (кремний органическая основа, разработана в Институте органического синтеза  УрО РАН). Препарат оказывает ранозаживляющий эффект за счёт антимикробных средств и усиления пролиферирующих свойств кожи.

       Другая мазевая композиция на «силативите» оказалась пригодной для лечения больных с нарушениями опорно-двигательного аппарата (артрозы, артриты и др.), что является следствием дисбиозов кишечного биотопа.

       Препараты отмечены дипломами ряда международных выставок инновационных продуктов  (Дюссельдорф 2014, Женева 2014).

  Изучение персистентного потенциала микроорганизмов и его регуляция факторами различной природы  (физической, химической, биологической) позволила перебросить «мостик» между персистенцией и симбиозом. Была сформулирована концепция трёхвекторного ассоциативного симбиоза:

1. хозяин – доминант;
2. хозяин – ассоциант;
3. микросимбиоценоз (доминант – ассоциант).

      Представленная архитектоника структуры инфекции позволила исследователям разложить по «полочкам» и оценить физиологическую нагрузку обозначенных векторов. Первый вектор определяет взаимоотношения хозяина и доминантных микробов, живущих в организме, имеющих «прописку». Это колонизационная резистентность хозяина, регулирующая и контролирующая проникновение микробов, так называемая нормальная микрофлора: кишечная палочка, лактобациллы, бифидобактерии и др. Так зачем же нам такое огромное количество микробов и что они делают в кишечнике?

         Оказалось, что кишечные бактерии приобрели в процессе сожительства с человеком новые для себя ферменты, которые усиливают расщепление пищевых продуктов — углеводов, жиров, белков. Другими словами часть своих функций человек передал микробам и они дорасщепляют эти пищевые ингредиенты, повышая КПД пищевого субстрата. Не менее важная функция – витаминообразование. Микробы – биофабрика витаминов группы «В». Наконец, известно, что анаэробные (живущие в бескислородной среде) микробы выполняют функцию второй «запасной» печени, т.к. обезвреживают токсические продукты, которые попадают к нам с пищей.

        В самое последнее время оренбургские микробиологи выявили ещё одну и, вероятно, самую важную функцию кишечной микрофлоры. При систематическом изучении микросимбиоценоза  (третий вектор ассоциативного симбиоза) оказалось, что защита хозяина от вредных микробов осуществляется путём выявления патогенов нормофлорой (бифидобактериями) на основе межмикробного распознавания «свой-чужой».

        Эта находка объясняет нам, что механизм защиты при инфекции  организм реализует через незаметные бифидобактерии, которые были известны и описаны ещё со времен И.И.Мечникова. Но кто бы мог предположить, что именно бифидофлора распознаёт «чужаков» и передаёт сигнал опасности дендритным клеткам врожденного иммунитета, организуя системную защиту биотопа.

       Выявление этой «диспетчерской» функции бифидобактерий —  безусловный «прорыв» в расшифровке и понимании механизмов защиты хозяина. Отсюда практический вывод: бифидобактерии – ключевой микробный регулятор гомеостаза (здоровья) кишечной микробиоты, который осуществляет первичную дискриминацию чужеродного материала и участвует в инициальном этапе «сигналинга» регуляции иммунного гомеостаза хозяина.

      Что же касается обозначенного нового раздела науки – инфекционной симбиологии, изучающей взаимодействия микросимбионтов между собой и хозяином при инфекции в условиях их биокоммуникативных взаимоотношений, то это «технологическая  платформа» для изучения инфектологических механизмов и создания новых биопрепаратов пробиотического ряда и их новых композиций — синбиотиков. Ну а если заглянуть ещё немного вперёд (на 3-5 лет), то становится ясно, что мы имеем очерченные горизонты системы контроля качества коммерческой пробиотической  продукции, которая нам всем так нужна.

      Берегите бифидобактерии в своём организме, пополняйте их запас в составе нормофлоры за счёт приёма пробиотиков. А мы со своей стороны будем создавать новые пробиотические препараты и их эффективные композиции – синбиотики».                          

ФОТО с сайта  microbak.ru