Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Бактерий.нет: как фаги влияют на организм
Бактериофаги – это вирусы, поражающие и уничтожающие только бактерии. Еще в прошлом веке фармацевты научились использовать во благо свойства этих крошечных помощников борьбы с болезнями путем создания на их основе лечебно-профилактических антибактериальных препаратов. Их успешно применяют для лечения инфекционных заболеваний вот уже почти сто лет и они безопасны даже для новорожденных. Но медицина продолжает исследовать особенности бактериофагов, и эта работа далеко не закончена. В прошлом материале, открывшем цикл статей о фагах, мы писали о том, какой вклад они внесли в науку. Сегодня эксперт холдинга «Нацимбио» Госкорпорации Ростех, руководитель проектного офиса по изучению бактериофагов Александр Жарников рассказывает о некоторых научных гипотезах, касающихся влияния этих вирусов на организм человека.
С первой статьей цикла о бактериофагах можно ознакомится здесь. Надо сказать, что наша заинтересованность этими крошечными, но полезными вирусами не случайна — в последнее время к ним проявляют все больший интерес не только представители российского, но и мирового медицинского сообщества.
Ведь препараты на их основе могут стать альтернативой антибиотикам в лечении инфекций. Все потому, что бактериофаги способны размножаться только в присутствии определенного вида болезнетворных бактерий, не уничтожая при этом полезные микроорганизмы, что помогает справляться с заболеванием, сохраняя естественную микрофлору организма.
В нашем мире бактериофаги присутствуют повсюду — в океане, почве, глубоководных источниках, питьевой воде, пище и, конечно, в теле человека. И несмотря на то, медицина накопила большую доказательную базу об эффективности и безопасности применения бактериофагов в качестве антибактериальных средств, ученые все равно задаются вопросом: могут ли эти вирусы влиять непосредственно на организм человека?
Сегодня в разных странах мира уже начали проводить такие фундаментальные исследования. Первые их результаты оказались очень интересными: в частности, бактериофаги, возможно, способны оказывать иммуномодулирующий и противовоспалительный эффекты на организм. Но на данном этапе развития этих исследований необходимо признать, что делать выводы о возможности применения этих эффектов в медицине пока рано.
«Вирусы для иммунитета»
В нашем организме существует многочисленное вирусное сообщество – виром. И в нем широко представлены различные бактериофаги – вирусы бактерий, которые, в свою очередь, формируют фаго́м. Бактериофаги фагома могут свободно проникать через слизистые оболочки в кровь, причем разными способами, и достигать лимфатических узлов. Например, фаги попадают в кровоток через поврежденную слизистую оболочку или используют в качестве «транспорта» бактерии.
По оценкам ученых, около 30 миллиардов фагов ежедневно мигрируют из кишечника в ткани. И даже в самой защищенной среде нашего организма – спинномозговой жидкости – тоже присутствуют эти вирусы. Что они делают в крови и нервной системе? Ученые осторожно предполагают, что бактериофаги помогают бороться с опасными микроорганизмами, влияют на работу иммунитета и обмен веществ.
На чем основано такое предположение? Дело в том, что иммунная система человека состоит из множества звеньев, переплетенных сложными взаимодействиями. Обнаружено, что бактериофаги могут влиять на разные механизмы иммунной защиты. Один из них – фагоцитоз. Существует особая группа «клеток-пожирателей» – фагоциты. Они умеют поглощать чужеродные частицы, а далее разрушают их или выставляют на своей поверхности антигены и отправляются в лимфатические узлы «знакомить» с ними лимфоциты.
Есть доказательства того, что фаги усиливают фагоцитоз бактерий. Во-первых, фаговые частицы буквально облепляют бактериальную клетку со всех сторон и помогают фагоцитам ее распознать. Во-вторых, фагоцит может проглотить бактерию, которая уже инфицирована фагом. Вирус продолжает разрушать жертву изнутри и ускоряет ее «переваривание».
Эти соображения отчасти подтверждаются и на практике. Например, в 2007 году были опубликованы результаты исследования, во время которого пациентам с хроническим гнойным воспалением в полости носа и придаточных пазух в пазухи вводили препарат бактериофагов. Выяснилось, что это помогло фагоцитам более успешно пожирать бактерии и доводить этот процесс до конца.
Кроме того, фаги активировали нейтрофилы – одну из разновидностей лейкоцитов. Известно, что эти вирусы помогают предотвращать рецидивы заболеваний ЛОР-органов и не допускать их перехода в хроническую форму. Несмотря на некоторые положительные выводы о влиянии фагов на иммунитет, этот вопрос требует дальнейшего изучения.
Борцы с воспалением
Воспаление – защитная функция организма, и она обеспечивается врожденным иммунитетом. Но иногда воспалительный процесс бывает настолько сильным и длительным, что от него больше вреда. И с этой проблемой, как показывают отдельные исследования, могут помочь бактериофаги.
С одной стороны, как ни крути, бактериофаги – «чужаки» для организма человека. Хотя они и не атакуют наши клетки, но защитные механизмы на них реагируют. Однако, как показывают исследования, если у фагов и есть способность провоцировать воспалительный ответ организма, то он практически незаметен.
Зато противовоспалительное действие может быть весьма выражено. В частности, высказываются предположения о том, что фаги могут обладать защитным потенциалом, не только уничтожая патогены, но и подавляя местные иммунные и воспалительные реакции в кишечнике, тем самым способствуя поддержанию иммунного гомеостаза (поддержание иммунной системы в оптимальных физиологических условиях). Это помогает избежать ненужного повреждения тканей и ускорить борьбу с инфекцией.
Ввиду специфического и довольно сложного механизма действия, бактериофаги, конечно, нельзя рассматривать как замену более действенным таблеткам аспирина или ибупрофена. Но об их противовоспалительном потенциале полезно знать.
Вирусы против вирусов
В последние годы (а особенно на фоне пандемии Covid-19) ученые стали все чаще говорить о потенциальных противовирусных эффектах бактериофагов. На самом деле этот вопрос исследуется уже более полувека. Фаги вмешиваются в ход вирусной инфекции посредством разных механизмов. Они стимулируют выработку интерферона, занимают рецепторы на клетках, не давая вирусам присоединяться к ним, способны вызывать перекрестный иммунитет: «познакомившись» с фагом, иммунная система легче распознает вирусы со схожими антигенными свойствами. Проникая в эпителиальные и некоторые другие клетки, бактериофаги защищают их от гибели, вызванной вирусной инфекцией.
Важно также помнить и о таком явлении, как вторичная бактериальная инфекция. Например, летальные исходы от Covid-19 зачастую происходили от присоединившейся к инфекции бактериальной пневмонии. Для противодействия такому трагическому развитию болезни американское агентство FDA одобрило применение фаготерапии.
Вполне возможно, что полезные свойства бактериофагов не ограничиваются перечисленными в этой статье. Фаготерапия обладает большим перспективами, и чтобы раскрыть его в полной мере, требуется работа вирусологов, биологов, генетиков, врачей, других специалистов.
Кстати, единственный в мире производитель лекарственных препаратов на основе бактериофагов в промышленных масштабах, компания НПО «Микроген» (входит в холдинг «Нацимбио» Госкорпорации Ростех) – находится в России. Ученые предприятия активно занимаются изучением полезных свойств бактериофагов на базе собственного Биологического ресурсного центра, где ведется углубленное исследование бактериофагов с применением актуальных научных технологий и современного оборудования.
В Биологическом ресурсном центре объединены в единую функционирующую структуру банк фагов (коллекция охарактеризованных бактериофагов с расшифрованным геномом), молекулярно-генетическая лаборатория и блок селекции. Сегодня ученые могут фотографировать бактериофаги, изучать их биологические свойства и расшифровывать генетический материал, что позволяет быстрее и полнее исследовать природу бактериальных вирусов и ее влияние на организм человека.
Telegram 
Дзен 
VK Арахнологи описали новый вид пауков, который копирует облик мертвой особи, пораженной паразитическим грибом, чтобы хищники меньше обращали на него внимание. В природе такой гриб заражает хозяина и воздействует на его нервную систему, после чего заставляет подниматься на возвышенность, откуда легче распространять споры. Открытие расширит представления ученых о мимикрии у животных.
Ученые из Центра исследований молекулярных механизмов старения и возрастных заболеваний МФТИ и Института биоорганической химии им. М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН с коллегами представили метод получения и очистки трансмембранного домена шиповидного белка коронавируса SARS-CoV-2 (SARStm) дикого типа. Этот «якорь» не только удерживает шип, которым вирус «атакует» клетки, в его оболочке, но и участвует в процессе слияния вирусной и клеточной оболочек. В новом протоколе используется бесклеточная экспрессия — синтез белка в очищенном бактериальном экстракте, что позволяет получать его в течение нескольких часов вместо дней и значительно упрощает очистку. Метод открывает возможность для детального изучения структуры белка с помощью спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР).
Нанопластика становится все больше в диете среднего человека, но ученые ищут способы не дать ему переместиться из еды в организм навсегда. Оказалось, что источником защиты может стать квашеная капуста.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Арахнологи описали новый вид пауков, который копирует облик мертвой особи, пораженной паразитическим грибом, чтобы хищники меньше обращали на него внимание. В природе такой гриб заражает хозяина и воздействует на его нервную систему, после чего заставляет подниматься на возвышенность, откуда легче распространять споры. Открытие расширит представления ученых о мимикрии у животных.
20 марта Московскому авиационному институту исполняется 96 лет. За эти годы университет прошел большой путь становления, и во многом его развитие определяли люди, посвятившие себя науке и подготовке инженерных кадров. Один из таких — выдающийся ученый, заслуженный работник высшей школы Российской Федерации, доктор технических наук, профессор Борис Семенович Зечихин. Более 70 лет его жизнь неразрывно связана с кафедрой 310 «Электроэнергетические, электромеханические и биотехнические системы» и НИО-310 МАИ. Научная и педагогическая работа Бориса Семеновича получила широкое признание в России и за рубежом, а его вклад в развитие электромеханических специальностей и подготовку инженерных кадров оказал существенное влияние на отечественную авиационную и электротехническую промышленность. Сегодня Борис Семенович продолжает свою работу, участвует в проектах по созданию электрических и гибридных силовых установок, передает опыт и знания молодым специалистам в рамках развития Передовой инженерной школы и всего МАИ в целом.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
За 10 лет лежания в почве сигаретные фильтры не растворились, а лишь замаскировались под грязь. Их пластиковые волокна распались на микрочастицы, намертво склеились с минералами и превратились во вторичный микропластик. Более того, на пятом году гниения мусор начал отравлять землю с новой силой.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно