Сегодня антибиотикорезистентность — одна из самых острых угроз глобальному здоровью. По оценкам ВОЗ, к 2050 году супербактерии («superbug», микробы, устойчивые ко всем известным в настоящее время антибиотикам) будут уносить до 10 миллионов жизней в год. В поисках решения этой проблемы ученые всё чаще обращаются к самой природе. И именно на стыке биологии, химии, медицины и технологий рождаются прорывные разработки – такие как уникальные многослойные антимикробные пленки, созданные командой ученых Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х.М. Бербекова (КБГУ).
Когда-то антибиотики были спасением от инфекций, изменили ход медицинской истории и значительно увеличили продолжительность жизни. Однако, как отмечает 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», – поясняет Заира Феликсовна.
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 биоплёнкообразование 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 защищёнными, и клетки врождённого и адаптивного иммунитета быстрее и эффективнее справляются с патогенами. А флавоноиды, другие компоненты в тех же растениях, являются основными антиоксидантами для нашего организма. 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.
Основу для научной темы дали результаты многолетних исследований заболеваний пародонта и слизистых оболочек ЛОР-органов. Учёные 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, – поясняет 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 учёных 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 учёные 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 осложнённых инфекций, профилактика послеоперационных осложнений, локальная терапия при хронических воспалительных процессах.
Важно отметить: старт всей работы был дан благодаря внутреннему гранту КБГУ. «Эта поддержка позволила закупить реактивы и оплатить тест-системы для клинических исследований, – вспоминает Заира Феликсовна. – Такая практика – отличный пример того, как университет может стать стартовой площадкой для серьёзных научных прорывов».
Ссылка на публикацию: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=82856528
Информация предоставлена пресс-службой КБГУ
Источник фото: ru.123rf.com
