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.
Ученые разработали препарат из клеток человеческой крови для борьбы с инфекциями и воспалениями
Бактериальные инфекции, вызываемые патогенами вроде стафилококка и микобактерий, провоцируют не только заболевания от ангины до туберкулеза, но и запускают разрушительную реакцию организма. Лейкоциты атакуют возбудителей, вызывая отек и температуру — защитные механизмы, которые часто усугубляют состояние, повреждая здоровые ткани и нарушая работу органов. Современная терапия бактериальных инфекций, сочетающая антибиотики и противовоспалительные средства, имеет побочные эффекты. Первые нарушают микрофлору кишечника, а вторые повреждают слизистую желудка. В результате лечение одной болезни провоцирует развитие новых осложнений. Для решения этой проблемы ученые Пермского Политеха разработали универсальное средство, которое одновременно убивает патогены и борется с воспалением. В сотрудничестве с коллегами из ИЭГМ УрО РАН и ПГФА было экспериментально подтверждено, что противовоспалительная активность пептидного комплекса на 13% выше аналога.
Бактериальная инфекция — вторжение в организм микроскопических существ, которые начинают активно размножаться, повреждая клетки и ткани человека. Эти «незваные гости» становятся причиной множества заболеваний — от ангины и пневмонии до кишечных расстройств и кожных воспалений. Среди них есть особо опасные и распространенные виды, такие как золотистый стафилококк, способный вызывать тяжелые гнойные инфекции, энтерококки, способные стать причиной заражения крови, и микобактерии, некоторые виды которых приводят к развитию туберкулеза.
Первыми на борьбу с ними встают лейкоциты — белые кровяные тельца, которые признаны главными защитниками нашего организма. Именно они атакуют и инициирует воспалительную реакцию — естественную защиту организма, которая часто работает против нас. Когда в ткани попадают бактерии, тело запускает мощный ответ: сосуды расширяются, и жидкость с иммунными клетками буквально «затапливает» пораженную зону, провоцируя отек. Он помогает изолировать инфекцию, но одновременно сдавливает нервы и здоровые структуры, усиливая боль и нарушая работу органов — например, отекшее горло может мешать дыханию. Одновременно с этим поднимается высокая температура, которая создает невыносимые условия для бактерий, но при этом повреждает и наши собственные клетки, вызывая слабость.
Сегодня для борьбы с серьезными инфекциями врачи назначают сразу два типа лекарств: антибиотик для уничтожения патогенов и противовоспалительный медикамент, чтобы подавить опасные симптомы — жар, отек и боль. Однако этот подход имеет серьезные недостатки. Длительный прием противомикробных средств широкого спектра действия может наносить удар по полезной микрофлоре кишечника, ослабляя иммунитет. А популярные препараты для снятия воспаления при регулярном использовании повышают риск повреждения слизистой желудка и других осложнений. Получается, что лечение одной болезни может непреднамеренно спровоцировать начало других.
Для решения этой проблемы ученые Пермского Политеха разработали универсальное средство, которое одновременно убивает бактерии и борется с воспалением. Данные свойства они изучили вместе с коллегами из Института экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук и Пермской государственной фармацевтической академии.
В его основе — комплекс пептидов (небольших белковых молекул, которые естественным образом борются с инфекциями и воспалениями), полученный из лейкоцитов человеческого биоматериала. Статья опубликована в журнале «Антибиотики и химиотерапия».
— Мы использовали донорскую кровь, которую помещали в специальные контейнеры с раствором, предотвращающим свертывание. Затем с помощью центрифугирования (оборудование, разделяющее кровь на ее компоненты) и последующей обработки специальными реагентами мы отделяли лейкоциты от других ее частей (плазмы, эритроцитов и тромбоцитов), — рассказала Лариса Волкова, профессор кафедры «Охрана окружающей среды» ПНИПУ, доктор медицинских наук.
Это позволило ученым получить «чистые» лейкоциты для дальнейших исследований.
На следующем этапе клетки подвергали ультразвуковой обработке, которая стала ключевым элементом всей технологии. С помощью специального прибора — ультразвукового гомогенизатора — на лейкоциты воздействовали звуковыми волнами определенной частоты и мощности (30 килогерц, 50 ватт). Этот метод аккуратно разрывал внешние оболочки клеток, высвобождая биологически активные пептиды в раствор, не повреждая их. Затем полученную жидкость очистили от клеточных остатков и пропустили через стерилизующий фильтр, задерживающий бактерии, но пропускавший целевые молекулы.
На заключительном этапе раствор заморозили и высушили в вакууме. Эта технология, известная как лиофилизация, позволила удалить всю воду, но сохранить структуру и биологическую активность пептидов. В результате был получен сухой порошок готового лейкоцитарного комплекса, содержащего до 17% низкомолекулярных белковых молекул.
На следующем этапе ученые проверили эффективность полученного компонента. Исследователи оценили его активность против семи видов клинически значимых бактерий, включая кишечную палочку, энтерококк и золотистый стафилококк. Для этого препарат последовательно разводили в пробирках с питательной средой, каждый раз уменьшая его концентрацию вдвое. После чего во все образцы внесли одинаковое количество болезнетворных патогенов и поместили их в термостат на 24 часа для создания идеальных условий размножения.
— Результат показал, что самая низкая концентрация, которая останавливала рост микробов, составила 1,5 микрограмма на миллилитр для золотистого стафилококка, тогда как для других бактерий, например, синегнойной палочки, потребовались более высокие дозы от 6,5 до 125 микрограмм на миллилитр, — поделилась Волкова.
Такой низкий показатель для патогена не только свидетельствует о высокой антибактериальной силе препарата, но и делает его чрезвычайно перспективным для борьбы с одной из самых опасных и устойчивых к антибиотикам бактерий. При этом способность комплекса подавлять рост и других тестируемых штаммов демонстрирует его широкий спектр действия.
Параллельно также изучалась противовоспалительная активность на модели каррагенинового отека у крыс (стандартный лабораторный тест, при котором у животных вызывают контролируемое и безопасное воспаление с помощью каррагенина — натурального вещества из красных морских водорослей). Им внутрибрюшинно вводили пептидный комплекс в дозе 50 миллиграмм на килограмм за 30 минут до создания воспаления. Через три часа после инъекции флогогенного агента (вещество, специально вызывающее воспаление) проводили измерения объема лап и сравнивали с контрольной группой и красами, получавших эталонный препарат.
Как показали результаты, пептидный комплекс подавлял развитие отека на 62,3%, что на 13% превышало эффективность нимесулида.
Следовательно, высокая антибактериальная активность в сочетании с выраженным противовоспалительным эффектом демонстрирует, что лейкоцитарный пептидный комплекс может рассматриваться как перспективная основа для создания препаратов двойного действия. Это открывает возможность разработки нового класса медикаментов, что особенно актуально в условиях распространения устойчивости бактерий к антибиотикам. Именно поэтому в дальнейшем ученые планируют разработать на его основе лекарственную форму для лечения бактериальных заболеваний, отягощенных воспалительными инфекциями.
Telegram 
Дзен 
VK Международная команда палеонтологов развенчала статус окаменелости Pohlsepia mazonensis, которая с 2000 года считалась древнейшим осьминогом на земле. Сканирование выявило внутри породы скрытый зубчатый аппарат (радулу). Его строение показывает, что перед учеными не осьминог, а окаменевшие остатки сгнившего наутилуса. Это открытие сдвигает появление первых осьминогов на 150 миллионов лет вперед и заставляет пересмотреть молекулярные часы эволюции головоногих.
Ученые из лаборатории физики ускорителей МФТИ, с коллегами из НТЛ «Заряд» (Новосибирск) и Объединенного института ядерных исследований (Дубна) предложили практические схемы так называемых сибирских змеек — специальных магнитных систем, позволяющих сохранять поляризацию протонного пучка при его ускорении в Нуклотроне, ключевом элементе российского ускорительного комплекса NICA.
Могут ли земные микробы путешествовать между планетами внутри метеоритов и регулярно попадать в венерианские облака? Если да, то возможное обнаружение жизни на соседней планете нельзя будет автоматически считать доказательством «второго происхождения жизни», поскольку она может оказаться космическим мигрантом.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Международная команда палеонтологов развенчала статус окаменелости Pohlsepia mazonensis, которая с 2000 года считалась древнейшим осьминогом на земле. Сканирование выявило внутри породы скрытый зубчатый аппарат (радулу). Его строение показывает, что перед учеными не осьминог, а окаменевшие остатки сгнившего наутилуса. Это открытие сдвигает появление первых осьминогов на 150 миллионов лет вперед и заставляет пересмотреть молекулярные часы эволюции головоногих.
Японские экологи непрерывно измеряли напряжение внутри 37 диких грибов и зафиксировали между ними направленный обмен электрическими сигналами. Локальный полив земли рядом с одним плодовым телом вызвал мгновенный всплеск передачи информации по всей подземной сети. Этот коммуникационный процесс объединил в единую структуру даже генетически чужеродные организмы.
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.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
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