«Будущее принадлежит медицине предохранительной».
Этот вывод великий российский хирург Николай Иванович Пирогов (1810–1881) сделал по опыту Крымской войны, когда раневые инфекции были ответственны за тысячи смертей. С тех пор над микробами было одержано немало побед, зачастую — эфемерных, но слова Пирогова по-прежнему сохраняют своё значение: предупреждать болезни — важнейшая часть врачебного искусства, невозможная без учёта всего объёма научных данных.
Сейчас уже ясно, что в многолетней «войне» между медицинским и бактериальным сообществами победителей не оказалось. Мир между человеком и его микробиомом могут обеспечить фаги — природные ограничители чрезмерного роста бактерий. Эти «миротворцы» положительно влияют на многие процессы внутри микромира и макроорганизма, гармонизируя их.
Глобальное и стремительное распространение лекарственной устойчивости микроорганизмов в последние годы возродило интерес медиков и биологов к бактериофагам — вирусам, поражающим бактерии, — как перспективному средству борьбы с инфекциями и потенциальной альтернативе антибиотикам.
Число исследований, посвящённых фагам, растёт в геометрической прогрессии, и немалая их доля посвящена активно изучаемому иммуномодулирующему влиянию этих биологических частиц. Результаты подобных работ заставляют отходить от рассмотрения фагов как простых «пожирателей бактерий». Будучи наиболее распространёнными в природе биологическими объектами, они населяют все экосистемы, сложно и разнообразно взаимодействуют как с микро-, так и с макроорганизмами, эволюционируют совместно с ними. Подробности этих «взаимоотношений» пока мало изучены, но определённый багаж знаний накопить уже удалось.
Фаги и слизистая
Основное своё действие бактериофаги реализуют на слизистых оболочках — входных воротах для большинства бактерий. В ходе коэволюции с животными и людьми на оболочке бактериофагов появились иммуноглобулиноподобные домены высокоантигенного наружного капсидного белка (highly antigenic outer capsid protein, HOC), способные взаимодействовать с кислыми гликановыми остатками основного гликопротеина слизистой — муцина, обеспечивая прочное прикрепление фагов к секрету слизистых оболочек.
Моделирование in-vitro на клеточной культуре показало, что бактериофаги, соединённые с поверхностным слоем слизи, «охотясь» на бактерии, формируют первую линию антибактериальной обороны. Постоянный контакт с бактериями, попадающими на слизистую оболочку, обеспечивает вирусы «пищей» — возможностью стабильной репликации, а уровень колонизации поверхности микроорганизмами при этом стабилен на невысоком уровне.
Американские исследователи, применив метод эпифлуоресцентной микроскопии, продемонстрировали, что благодаря такой синергии соотношение фагов к бактериям на слизистых оболочках в среднем в 4,4 раза выше, чем в окружающей их среде. Причём подобный механизм не зависит от локализации эпителия и присутствует у всех видов животных, продуцирующих слизь, — от актиний до человека.
Ещё одним подтверждением «взаимовыгодного сотрудничества» между бактериофагами и клетками слизистых оболочек служит то, что бактериофаги, в отличие от подавляющего большинства представителей микромира, могут свободно перемещаться сквозь эпителиоциты (это явление называют трансцитозом), распространяясь практически по всем органам и тканям.
При этом до сих пор не зафиксировано какого-либо вредоносного воздействия фагов на клетки макроорганизма, как и нежелательных регуляционных влияний.
Если вам интересна тема микробиома, вы хотите понять, как состояние флоры влияет на здоровье, узнать, как восстанавливать здоровье холобионта - приглашаем вас на бесплатный онлайн-семинар с представителями НПЦ "Микромир" 19.11 в 19:00.
Подробности вы можете узнать по ссылке.