СО ЗНАКОМ «ПЛЮС»

Авторы разработки — старший научный сотрудник лаборатории биомедицинских технологий, кандидат медицинских наук Ирина Гладышева, научный сотрудник этой же лаборатории кандидат химических наук Елена Строганова и руководитель работы, зав. лабораторией член-корреспондент Сергей Черкасов.

О перспективах биотехнологического использования коринебактерий рассказала «НУ» Ирина Гладышева:

— Коринебактерии — разнообразная группа грамположительных бактерий, широко распространенных в природе. Их выделяют из почвы, из овощей и фруктов, из молока и сыра. Коринебактерии играют существенную роль в процессах превращения углерод- и азотсодержащих веществ биосферы, поскольку они разлагают соединения, не использующиеся большинством других микроорганизмов (углеводороды, гумус, лигнин, синтетические вещества: гербициды, инсектициды и др.) Многие представители этих бактерий используются в промышленности, например, при производстве сыра, в сельском хозяйстве, они также способны разрушать водонефтяные пленки.

Патогенные коринебактерии известны как возбудители различных инфекций, например, такой опасной, как дифтерия, а также дифтериеподобных заболеваний. Недифтерийные или условно-патогенные коринебактерии — это часть нормальной микрофлоры человека, и их роль в развитии инфекции окончательно не ясна. У здоровых людей они не вызывают заболеваний, но могут быть очень опасны для тех, у кого иммунитет ослаблен.

В последнее время вопрос об исключительном вреде коринебактерий для организма человека становится предметом дискуссий. Все больше появляется исследований о пользе отдельных их видов для нашего здоровья. Некоторые недифтерийные коринебактерии рассматриваются как потенциальные пробиотики для улучшения состояния кишечника. Другие виды производят противомикробные пептиды, которые снижают уровень холестерина и подавляют рост патогенных бактерий, стимулируют выработку цитокинов для активации иммунной системы.

Биологические свойства коринебактерий, обитающих во влагалище здоровых женщин, мы изучаем уже более 10 лет. Выяснилось, что они участвуют в поддержании колонизационной резистентности — препятствуют закреплению и размножению болезнетворных бактерий на слизистых оболочках. Причем коринебактерии не только усиливают антагонистическую активность представителей нормальной микрофлоры — лактобацилл в отношении условно-патогенных и патогенных микроорганизмов, но и сами способны подавлять их рост, образование биопленок и разрушать уже сформировавшиеся биопленки.

Отдельные штаммы, выделенные из влагалищного содержимого здоровых женщин, обладают пробиотическим потенциалом. Благодаря полногеномному секвенированию, которое было выполнено на базе Центра коллективного пользования нашего института, у коринебактерий впервые были выявлены уникальные кластеры генов, ответственных за продукцию вторичных метаболитов (продуктов обмена) с антимикробной активностью, в том числе поликетидсинтаз, нерибосомальных пептидсинтетаз, терпенов, бактериоцинов и др. Кроме того, мы обнаружили в геномах большое количество генов, отвечающих за адаптацию и выживание во влагалищной среде, в том числе гены устойчивости к окислительному стрессу.

Полученные результаты были подтверждены in vitro. Анализ продуктов обмена вагинальных коринебактерий показал присутствие в них уникальных азотсодержащих гетероциклических соединений, обладающих антибактериальной, антигрибковой и антиоксидантной активностью. На основании этих данных мы получили два патента РФ на изобретение. Оба штамма депонированы во Всероссийскую коллекцию микроорганизмов Института биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН. А продуцируемые ими соединения могут стать основой для разработки новых лекарственных средств, эффективных против устойчивых к антибиотикам микроорганизмов.