Бактериальные инфекции, возникающие из-за патогенов вроде стафилококков и микобактерий, приводят не только к различным болезням — от ангины до туберкулёза, — но и запускают негативную реакцию организма. Лейкоциты начинают атаковать микробы, и в ответ развивается отёк и повышается температура. Эти процессы должны защищать человека, однако часто они усиливают боль, повреждают здоровые ткани и нарушают работу органов.
Современное лечение объединяет антибиотики и препараты, уменьшающие воспаление. Но такая схема нередко вызывает побочные эффекты: антибиотики нарушают микрофлору, а противовоспалительные медикаменты при частом применении повреждают слизистую желудка. В результате борьба с одной проблемой может привести к появлению новых осложнений.
Чтобы избежать подобных последствий, учёные Пермского Политеха создали универсальное средство, которое одновременно подавляет воспаление и уничтожает бактерии. Совместные исследования с ИЭГМ УрО РАН и ПГФА показали, что его противовоспалительное действие на 13% выше, чем у существующего аналога.
Бактериальная инфекция — это проникновение в организм микроорганизмов, которые начинают активно размножаться и разрушать ткани. Такие патогены вызывают широкий спектр заболеваний: от воспалений горла и лёгких до проблем с кишечником и кожей. Особую опасность представляют золотистый стафилококк, способный провоцировать гнойные процессы, энтерококки, которые могут привести к заражению крови, и микобактерии — возбудители туберкулёза.
Защиту организма обеспечивают лейкоциты. Именно они первыми реагируют на попадание микробов и запускают воспалительный процесс. Сосуды расширяются, и в поражённую область поступает большое количество иммунных клеток. Так возникает отёк, который сдерживает бактерии, но одновременно усиливает боль и нарушает работу органов. Поднимается и температура: она создаёт неблагоприятную среду для микроорганизмов, но ослабляет организм человека.
При тяжёлых инфекциях врачи назначают антибиотики для уничтожения патогенов и препараты для снижения воспаления и температуры. Но такая тактика имеет минусы. Антибиотики могут нарушить баланс полезных бактерий, а противовоспалительные средства при длительном использовании вызывают проблемы с желудком. Получается, что лечение может привести к появлению новых заболеваний.
Разработка Пермского Политеха направлена на то, чтобы избежать подобных последствий. Учёные создали средство, которое соединяет антибактериальное и противовоспалительное действие. Исследование провели совместно с Институтом экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН и Пермской государственной фармацевтической академией.
В основе препарата лежит комплекс пептидов — небольших белковых молекул, которые участвуют в естественной защите организма. Они были получены из лейкоцитов человеческого биоматериала. Описание работы опубликовано в журнале «Антибиотики и химиотерапия».
Учёные сообщали, что использовали донорскую кровь, которую помещали в контейнеры с раствором против свертывания. Затем материал centrifugировали и обрабатывали реагентами, чтобы отделить лейкоциты от других компонентов крови. Это позволило получить очищенную клеточную фракцию.
После этого лейкоциты подвергли ультразвуковой обработке с помощью специального гомогенизатора. Звуковые волны (30 килогерц, 50 ватт) разрушали оболочки клеток и высвобождали пептиды, сохраняя их структуру. Полученный раствор очищали от клеточных частиц и пропускали через стерилизующий фильтр.
Затем раствор замораживали и высушивали методом лиофилизации, что позволяло удалить воду и сохранить активность молекул. В итоге был получен порошок с содержанием до 17% низкомолекулярных белковых соединений.
Эффективность нового комплекса проверили на семи видах значимых бактерий, включая кишечную палочку, энтерококк и золотистый стафилококк. Препарат разводили в питательной среде, снижая концентрацию вдвое на каждом этапе, затем добавляли равное количество бактерий и помещали в термостат на сутки.
Испытания показали, что минимальная концентрация для подавления золотистого стафилококка составила 1,5 микрограмма на миллилитр. Для других патогенов понадобились дозы от 6,5 до 125 микрограмм. Это говорит о высокой эффективности средства против одного из наиболее устойчивых к лечению микроорганизмов.
Дополнительно изучали противовоспалительный эффект на модели каррагенинового отёка у крыс. Пептидный комплекс вводили за полчаса до вызова воспаления, а затем сравнивали изменения объёма лап с контрольной группой и животными, получавшими эталонный препарат.
Комплекс снижал отёк на 62,3%, что на 13% превышало действие нимесулида.
Высокая антибактериальная активность в сочетании с выраженным противовоспалительным действием показывает, что лейкоцитарный пептидный комплекс может стать основой нового типа лекарств двойного действия. Исследователи планируют разработать на его основе препарат для лечения бактериальных заболеваний, сопровождающихся воспалением.
Источник: Naked Science
Рекомендуем также: