Микрофлора наносит ответный удар

Очистка крови от батерий и вирусов с помощью нанороботов – это уже не фантастика. Фото Depositphotos/PhotoXPress.ru

Микробы как минимум на 2 млрд лет старше многоклеточных форм жизни. Фактически они имели в своем распоряжении неисчерпаемый запас времени для конструирования самых разных молекулярных систем жизнеобеспечения. Человек использует возможности этих систем лишь несколько тысяч лет, а под микроскопом непонятные точки и палочки Луи Пастер (1822–1895) увидел менее двух веков назад.

Современная биотехнология началась всего лишь в 1978 году. Именно тогда ученые научились встраивать нужный ген, например инсулина, в примитивные плазмиды. Поэтому так важен прогресс в считывании генной активности. Журнал Science сообщил об успехе геномных исследователей из Гарварда, которые сумели одновременно прочитать РНК более 92 000 клеток развивающегося зародыша (головастика) рыбки Danio. Этот успех поможет в расшифровке любых других геномов колоний микроорганизмов, растущих на поверхности лабораторных чашек Петри.

Борьба с микробами оказалась, к сожалению, не столь успешной. А ведь еще не так давно все надеялись, что уже скоро с инфекционными заболеваниями будет покончено. Сложившуюся ситуацию хорошо демонстрирует исследование, проведенное в стенах Массачусетского университета в г. Амхерст (США). Его микробиологи показали в опытах на мышах, что часто используемое антимикробное средство триклозан может вызывать колит, или воспаление в толстом кишечнике. Тем же воспалением страдают и люди. Ясно, почему в Амхерсте создали модель воспалительного состояния человека у мышей. Уже известно, что людям, страдающим колитом, лучше не давать триклозан, а если давать, то в возможно меньших дозах. Выяснилось, что неблагоприятное действие антибиотика определяется кишечной микрофлорой (микробиотой).

Опыты с мышами, выращенными в абсолютно стерильных условиях, показали, что триклозан на таких животных не действует. Далее ученые использовали генетически модифицированных мышей с выключенным геном, кодирующим синтез белкового рецептора, который необходим для взаимодействия клеток кишечной слизистой с микрофлорой. На таких ГМ-животных антибиотик тоже не действовал. Редактор журнала Science в этой связи отметил, что сегодня население многих стран не может избежать экспозиции триклозану, который воздействует на наше здоровье. Антибиотик оказывает воздействие на микрофлору толстого кишечника, вынужденная агрессия которой приводит к воспалению. Немаловажно и то, что хроническое воспаление может приводить к росту полипов и трансформации их клеток.

Бактерии и микробы могут также «прорываться» в кровь, что грозит сепсисом. Биоинженеры Калифорнийского университета в г. Сан-Диего (США) создали наноробота, размер которого всего лишь в 2–3 раза больше кокка, то есть микроба шаровидной формы. Для опытов был выбран золотистый стафилококк, устойчивый к антибиотику метициллину.

Для «привлечения» микроба наноробот из золота покрыли оболочкой, заимствованной у тромбоцитов, то есть кровяных пластинок, участвующих в образовании тромбов при повреждении сосудов или в патологических состояниях. Второй компонент гибридной оболочки представлен «куском» оболочки красных кровяных клеток. Последняя представляет собой мишень воздействия кокковых токсинов. Скорость движения наноробота, подталкиваемого ультразвуком, составляет 35 микрон (микрометров) в секунду.

По ходу опытов всего лишь через 5 минут микробная нагрузка образцов крови уменьшилась в 3 раза. Таким образом, экспериментально показано, что более усовершенствованные роботы могут использоваться для борьбы с самыми разными инфекциями – и без антибиотиков!