Антибиотики стали спасением от инфекций, изменили ход медицинской истории и значительно увеличили продолжительность жизни. Однако, как отметила заведующая кафедрой микробиологии, вирусологии и иммунологии медицинской академии КБГУ Заира Хараева, «массовое и нерациональное применение антибиотиков привело к серьезным последствиям — от нарушения природных экосистем до роста числа устойчивых штаммов».
«Наша цель — создать средства для локальной доставки лекарственных веществ с антимикробным действием, которые будут эффективны даже против мультирезистентных штаммов, выделенных при госпитальных инфекциях», — пояснила Хараева.
Исследования ученых КБГУ показали, что растительные соединения действуют иначе, чем синтетические антибиотики, они менее агрессивны для организма, но при этом способны эффективно сдерживать рост патогенных микробов. Их механизм многокомпонентен — они не просто убивают бактерии, но и влияют на их защитные ферменты, нарушают мембраны, подавляют биопленкообразование и усиливают работу иммунной системы. Так, например, некоторые природные вещества растительного происхождения способны ингибировать бактериальную каталазу — фермент, защищающий микробы от окислительного стресса. Лишенные данного вещества микробы становятся менее защищенными, и клетки врожденного и адаптивного иммунитета быстрее и эффективнее справляются с патогенами. Ферментация растительных субстратов с подобными свойствами позволила повысить биодоступность ценных веществ — сделать их более активными и легкоусвояемыми. Данная технология стала ключевым элементом в повышении эффективности пленок против устойчивых штаммов. Результаты исследования опубликованы в журнале «Российская оториноларингология».
Основу для научной темы дали результаты многолетних исследований заболеваний пародонта и слизистых оболочек ЛОР-органов. Ученые пришли к выводу: эффективнее всего воздействовать непосредственно на очаг воспаления, минимизируя побочные эффекты и не нарушая естественную микробиоту.
Результатом стало создание многослойных пленок, которые можно наносить прямо на слизистую ороназофарингеальной области (рот, нос, глотка). В основе — биосовместимые природные полимеры: хитозан, альгинат и гиалуроновая кислота. В их структуру встроены активные растительные компоненты: мангиферин (мощный антиоксидант из манго) и пуллулан (полисахарид с антимикробными свойствами).
«Многослойность позволяет высвобождать активные компоненты поэтапно, в соответствии с динамикой патологического процесса, — пояснила профессор КБГУ. — Такой подход обеспечивает не только пролонгированное действие, но и точечное воздействие прямо на очаг воспаления, минуя системное влияние на организм. Ряд пленок содержат и антибиотики, но при их локальном применении в очаге инфекции создается нужная концентрация и, в отличие от перорального или инъекционного введения, не нарушается микрофлора, а значит, снижается риск дисбиоза и других побочных эффектов».
Разработка стала возможной благодаря тесному взаимодействию ученых разных профилей: микробиологов, химиков, фармацевтов и врачей. К проекту подключились такие ведущие организации, как Университет ИТМО (Санкт-Петербург), РНИМУ им. Н.И. Пирогова, НИИ физико-химической медицины, а также малазийская компания NHF, специализирующаяся на ферментированных растительных препаратах.
Первые клинические испытания прошли у 60 пациентов с хроническим пародонтитом в Северо-Кавказском научно-практическом центре челюстно-лицевой и пластической хирургии и стоматологии C-med. У всех пациентов отмечена положительная динамика, в более ранние сроки замечено уменьшение кровоточивости, болезненности и отека тканей. По результатам испытаний ученые уже вносят некоторые изменения — например, повышают адгезивные свойства пленок, чтобы они дольше удерживались на слизистой. Сейчас команда КБГУ активно готовит технологию к промышленному производству, сотрудничая с российскими производителями медицинских изделий.
Перспективы проекта — не только в запуске уже отобранных эффективных составов при воспалениях ротовой полости, но и в дальнейшей модификации пленок под конкретные клинические задачи: лечение осложненных инфекций, профилактика послеоперационных осложнений, локальная терапия при хронических воспалительных процессах.