Исследователи изучили влияние вторичных метаболитов бактерии, выделенных из многолетних мерзлых пород, на различные компоненты иммунной системы. Это может помочь в разработке новых лекарств.
Bacillus cereus под микроскопом
Ученые ТюмГУ — доктор биологических наук Людмила Каленова и доктор геолого-минералогических наук Владимир Мельников — совместно с коллегами из Тюменского научного центра СО РАН изучили влияние вторичных метаболитов штамма М3 Bacillus sp., выделенных из многолетних мерзлых пород, на различные компоненты иммунной системы.
Интерес к бактериям рода Bacillus вызван синтезом ими веществ с иммуномодулирующими свойствами. Их влияние на клетки иммунной системы связано с продуцированием цитокинов, низкомолекулярных веществ белковой природы. Цитокины играют роль диспетчеров: их концентрация напрямую влияет на взаимодействие отдельных звеньев иммунной системы и, как следствие, на весь иммунный ответ.
Производство подобных препаратов — пробиотиков — ведется не первое десятилетие. Тем не менее разработка безопасных и эффективных пробиотиков на основе бактерии Bacillus — по-прежнему актуальная задача.
Исследуемым материалом выступила периферическая кровь (кровь, циркулирующая по сосудам вне кроветворных органов) мужчин в возрасте 24-26 лет. Вторичные метаболиты изучаемого штамма получали при двух температурах: при минус 5 °C («холодовые» метаболиты), средней температуре в условиях многолетней мерзлоты, и плюс 37 °C («теплые» метаболиты), аналогичной температуре человеческого организма. В качестве контроля выступил распространенный пробиотик — штамм IP5832 Bacillus cereus.
В роли показателей иммунной системы выступили провоспалительные цитокины (ФНО-a, ИЛ-1β, ИЛ-8, ИЛ-2, ИФНγ) и противовоспалительные цитокины (ИЛ-4, ИЛ-10).
Исследовательской группой выявлено, что как «холодовые», так и «теплые» метаболиты Bacillus sp. стимулируют весь спектр про- и противовоспалительных цитокинов. Для сравнения: «холодовые» и «теплые» метаболиты штамма IP5832 вызвали стимуляцию синтеза ИЛ-1 и ИЛ-8, но не оказали влияния на концентрацию цитокина ИЛ-4.
Также показано, что активность метаболитов зависит от температуры инкубации бактерии. Так, «холодовые» метаболиты Bacillus sp. в большей степени индуцируют синтез ФНО-а и ИФНγ, а «тепловые» — синтез ИЛ-2, ИЛ-4 и ИЛ-10.
Авторы подчеркивают, что индуцирование синтеза факторов клеточного и гуморального иммунитета может говорить о перспективности разработки лекарственных препаратов на основе данного штамма.
