• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
18 июня
Ростех
7
286

Особые вирусы: как бактериофаги помогают в профилактике и лечении атопических заболеваний

4.4

Аллергия — состояние, при котором иммунная система работает не совсем правильно и бурно реагирует на безвредные вещества, окружающие человека в повседневной жизни. Что же заставляет иммунитет так себя вести? В этом замешаны различные факторы, и один из них — микрофлора, считает советник по науке холдинга «Нацимбио» Госкорпорации Ростех Игорь Никитин. По его мнению, бактерии могут способствовать развитию аллергопатологий и вызывать инфекционные осложнения. Эту проблему потенциально можно решить, воздействуя на состав микробиома. И тут могут прийти на помощь особые вирусы — бактериофаги. Обсуждаем с экспертом возможности фаготерапии в борьбе с атопическими заболеваниями.

Особые вирусы: как бактериофаги помогают в профилактике и лечении атопических заболеваний / © Илья Новиков, пресс-служба Ростеха

Состояния, при которых иммунитет атакует то, что не представляет для него опасности, в медицине называются реакциями гиперчувствительности. Они бывают разных типов. Когда говорят об аллергии, обычно имеют в виду реакции гиперчувствительности I типа – атопии. Они реализуются через иммуноглобулины E: в организме человека вырабатываются специфические антитела против определенных аллергенов. Их можно обнаружить с помощью лабораторных анализов.

Зачастую атопия проявляется уже в первые месяцы жизни в виде реакции на коже – атопического дерматита. В более старшем возрасте могут присоединиться проявления со стороны носа (аллергический ринит) и глаз (аллергический конъюнктивит). У некоторых людей впоследствии развивается бронхиальная астма. Такое последовательное возникновение аллергопатологий называется атопическим маршем. А возникновение трех заболеваний вместе – атопического дерматита, аллергического риноконъюнктивита и бронхиальной астмы – называют атопической триадой. Между ними существует научно доказанная взаимосвязь. Лучше всего роль микрофлоры и потенциальная польза бактериофагов изучены при атопическом дерматите.

Кишечная микрофлора и атопический дерматит

В настоящее время ученые дискутируют о том, когда в кишечнике ребенка поселяются первые бактерии: во время внутриутробного развития или вскоре после появления на свет. Так или иначе, это происходит очень рано, и в течение первого года жизни продолжается становление кишечной микрофлоры.

Бактерии в кишечнике играют огромную роль в формировании и «обучении» иммунной системы, – появляется все больше научных данных, подтверждающих это. В качестве посредника в «диалоге» между врожденным и приобретенным (адаптивным) иммунитетом выступает микробиота. Она помогает «договориться», как правильно реагировать на различные чужеродные соединения – антигены.

Благодаря сложному строению и многоплановому сотрудничеству с представителями микробиома, иммунитет человека обеспечивает эффективную защиту от многих патогенов. Но это имеет свою цену. Любая сложная система весьма уязвима ко многим факторам, и в ней легко возникают сбои. Это и наблюдается в течение последних десятилетий. Уже давно звучат мысли о том, что бесконтрольное использование антибиотиков (в том числе во время беременности и у маленьких детей). Так называемый «западный» рацион и «стерильные» условия жизни вносят немалую лепту в рост распространенности аллергических заболеваний. Во многом эти факторы действуют именно через кишечную микрофлору.

Исследования показали, что у детей из группы повышенного риска по атопии уменьшено биоразнообразие кишечной микрофлоры. У них мало бифидо- и лактобактерий, а место этих микроорганизмов, необходимых для правильной работы пищеварительной системы, занимает условно-патогенная флора, в частности, золотистые стафилококки и клебсиеллы. Эти бактерии способны при определенных условиях вызывать заболевания, часто образуют биопленки, многие из них устойчивы к антибиотикам. При гибели микроорганизмов выделяются эндотоксины. Считается, что, поступая в кровь, эти соединения способствуют развитию атопии.

Тут стоит немного оговориться. Конечно же, нарушения микробиоты – не единственный фактор, способствующий развитию атопических заболеваний. Огромная роль принадлежит генетике и другим причинам. Но до генной терапии аллергопатологий пока еще далеко, а бактериальное сообщество кишечника – это то, на что можно повлиять прямо сейчас. У современной медицины уже есть эффективные способы.

Могут ли бактериофаги помочь в профилактике?

Антибиотики помогают бороться со многими опасными инфекциями, но для коррекции состава микрофлоры этот инструмент – не лучший выбор. Антибактериальные препараты неизбирательны, поэтому часто наносят вред «хорошим» бактериям и сами вызывают дисбактериоз. Это может нарушить работу иммунной системы. Например, исследование, опубликованное в 2011 году, показало, что после применения антибиотиков широкого спектра действия в кишечнике уменьшается количество полезных микроорганизмов, в результате иммунные клетки (T- и B-лимфоциты) хуже реагируют на вирусы гриппа, внедрившиеся в дыхательные пути.

Вместо того чтобы пытаться уничтожить условно-патогенные бактерии, способствующие развитию атопии, можно попробовать поддержать полезные. Такой способ тоже хорошо известен. Он предусматривает применение пробиотиков. В теории эти средства должны работать, исследования в этом направлении ведутся. Однако небольшое количество субъектов ограничивает обобщение результатов.

В последние годы в научных публикациях все чаще упоминается о третьем способе воздействия на кишечную микрофлору – применении бактериофагов. Так называют особые вирусы, которые поражают только бактериальные клетки и неспособны вызывать инфекции у человека. Фаги были открыты давно – даже раньше, чем антибиотики, – но на долгие годы оказались на втором плане. Сейчас интерес к ним снова растет. Появляется все больше данных о том, что фагопрепараты представляют собой эффективный инструмент для коррекции микробиома. У них есть целый ряд преимуществ перед другими методиками.

Во-первых, фаги очень избирательны. Каждый атакует только определенные виды бактерий или даже отдельные штаммы внутри вида. Если взять фаг широкого спектра действия и антибиотик узкого спектра, то окажется, что у вируса спектр все равно более ограниченный. За счет этого с помощью бактериофагов можно максимально прицельно уничтожать нужные виды бактерий, не вредя всем остальным. Такой подход на сложном врачебном языке называется селективной деконтаминацией.

Во-вторых, бактериофаги способны уничтожать микроорганизмы, устойчивые к антибиотикам. Они умеют «вскрывать» биопленки. В-третьих, у фагопрепаратов отличный профиль безопасности. Они не заражают клетки человека и не представляют опасности. Эти вирусы применяют в медицине более ста лет, в том числе в таких сферах, как акушерство, гинекология, педиатрия. За все это время не появилось данных, которые давали бы поводы для опасений.

В России накоплен уже весьма большой опыт применения бактериофагов у детей с атопическим дерматитом и наследственной предрасположенностью к атопии. Практика показывает, что это действенный способ коррекции кишечной микрофлоры. В последнее время ученых также заинтересовала перспектива совместного использования бактериофагов и пробиотиков. Предполагается, что при назначении такого комплексного препарата сначала фаг уничтожает патогенные бактерии, а потом освободившуюся экологическую нишу заселяют полезные микроорганизмы, формируя стабильный микробиоценоз с высокими защитными свойствами. Такой подход уже был опробован на сельскохозяйственных животных.

Кожная микрофлора при атопии и воздействие на нее с помощью фагов

Хотя атопический дерматит и считается аллергическим заболеванием, механизмы его развития довольно сложны и многообразны. В основе развития этой патологии лежат не только сбои в работе иммунной системы, но и нарушение естественного кожного защитного барьера. Еще один важный фактор – изменения в составе микрофлоры кожи.

Доказано, что при атопическом дерматите с кожным микробиомом происходит примерно то же, что и с кишечным: его биоразнообразие уменьшается, сильно возрастает численность золотистых стафилококков. В норме на коже обитает много бактерий, подавляющих рост этих условно-патогенных микроорганизмов. При атопическом дерматите их число снижается, особенно во время обострений. Ситуация усугубляется еще и тем, что иммунные клетки Т-хелперы 2 (Th2) активно производят сигнальные молекулы-цитокины, подавляющие выработку антимикробных пептидов, направленных против золотистого стафилококка.

Бактерии не только играют роль в развитии и обострениях атопического дерматита, но и приводят к инфекционным осложнениям. Причем зачастую инфекции на пораженных участках кожи становятся рецидивирующими, раз за разом разгораются с новой силой, и с ними никак не получается справиться окончательно. Чаще всего виновниками становятся все те же золотистые стафилококки, но иногда встречаются и другие возбудители, например, бета-гемолитические стрептококки.

Здесь бактериофаги тоже могут помочь. Например, результаты интересного исследования опубликовали японские ученые в 2020 году. Они решили проверить, насколько эффективно фаг под названием SaGU1 может затормозить рост золотистых стафилококков. Этот вирус хорош своей избирательностью: он атакует условно-патогенные бактерии, но не трогает полезные эпидермальные стафилококки.

Эксперименты на культурах микроорганизмов показали неоднозначные результаты. В первые 9–13 часов в присутствии фага SaGU1 численность золотистых стафилококков снижалась, а потом снова начинала расти. Но если добавляли еще и эпидермальные стафилококки, то такого роста не наблюдалось. В исследованиях же на живых мышах фаги всегда и постоянно сокращали численность условно-патогенных бактерий. Это позволяет предположить, что в организме животных вирусы бактерий работают эффективнее, чем «в пробирке».

Эти наблюдения напоминают нам о том, что бактериофаги – не просто безжалостные убийцы бактерий. Это часть сложной «экосистемы» тела человека, и они состоят с микроорганизмами в довольно сложных отношениях. Между разными обитателями кожи, кишечника и других органов поддерживается равновесие: многие факторы способны его нарушить, но оно поддается корректировке, в том числе с помощью фаготерапии. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Ростех — российская государственная корпорация, созданная в конце 2007 года для содействия в разработке, производстве и экспорте высокотехнологичной промышленной продукции гражданского и военного назначения. В её составе более 700 организаций, из которых сформировано 14 холдинговых компаний. 11 из них — в оборонно-промышленном комплексе, 3 — в гражданских отраслях промышленности, а также более 80 организаций прямого управления.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
4 часа назад
Татьяна

Врачи давно знают, что во время каникул и праздников растет число пациентов с нарушениями работы сердца. Причина — в неумеренном пьянстве. Две группы ученых показали, как спиртное вызывает мерцательную аритмию, а также предупредили о рисках для женщин, принимающих гормональную заместительную терапию.

Позавчера, 16:02
Александр Березин

Ровно 55 лет назад США высадили людей на Луне. Почему они, а не мы? Это объясняли и неспособностью создать достаточно мощные двигатели для советской лунной ракеты, и ошибками в проектировании ракеты, и нехваткой финансирования. Все эти версии объединяет одно: они резко противоречат документам. Из них складывается совершенно иная картина проигрыша. Так что же на самом деле погубило советскую лунную программу? И отчего последствия этого удара до сих пор так больно бьют по «Роскосмосу»?

11 часов назад
Редакция Naked Science

Новый анализ настроений жителей Великобритании старше 40 лет, показал, что горожане имеют более низкий уровень благополучия, удовлетворенности социальным и материальным положением по сравнению с жителями сельской местности. Но есть нюанс.

17 июля
Игорь Байдов

Команда китайских инженеров разработала модель магнитоэлектрического генератора, способного эффективно преобразовывать энергию падающих капель в электричество. Устройство может быть полезно для районов с повышенной сезонной влажностью. Разработка ученых в теории выглядит перспективно, но вызывает некоторые вопросы. В частности, пока не ясно, можно ли найти ей практическое применение.

Позавчера, 16:02
Александр Березин

Ровно 55 лет назад США высадили людей на Луне. Почему они, а не мы? Это объясняли и неспособностью создать достаточно мощные двигатели для советской лунной ракеты, и ошибками в проектировании ракеты, и нехваткой финансирования. Все эти версии объединяет одно: они резко противоречат документам. Из них складывается совершенно иная картина проигрыша. Так что же на самом деле погубило советскую лунную программу? И отчего последствия этого удара до сих пор так больно бьют по «Роскосмосу»?

19 июля
Юлия Трепалина

Так называемый думскроллинг, или болезненное погружение в новостные ленты с преобладанием негатива, не просто вгоняет в стресс. Международная группа специалистов в области психологии и поведенческих наук выяснила, что такая манера потребления новостного контента способна провоцировать более глубокую экзистенциальную тревогу, ощущение бесцельности жизни и даже ненависть к людям.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

12 июля
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

[miniorange_social_login]

Комментарии

7 Комментариев
> ... вносят немалую лепту ... - очередной перл от (или мимо редакции) NS.
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно