Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Биология»Содержание №17/2000

НОВОСТИ НАУКИ

С.Ю. АФОНЬКИН

Поиск микоплазм по фрагментам ДНК

Микоплазмы, названные так за сходство их колоний в чашках с питательными средами с колониями плесневых грибов (греч. mnkhV – гриб), – самые маленькие и самые примитивные из известных микроорганизмов-прокариот, способные к автономному воспроизведению. Другими словами, в отличие от маленьких и просто организованных вирусов, которые не способны к размножению без помощи генетического аппарата клетки-хозяина, микоплазмы сами питаются, двигаются и размножаются. Но если размер средней бактерии может колебаться в пределах одной двадцатой части миллиметра, то микоплазмы в сотню раз меньше! Кроме того, у микоплазм нет жестких, характерных для бактерий клеточных стенок. Их протопласт ограничен только плазматической мембраной. Поэтому их выделили в отдельный класс бактерий, получивший название Mollicutes («мягкокожие»). Они проходят через самые тонкопористые асбестовые фильтры, задерживающие бактерий. Все микоплазмы – паразиты, обитающие на поверхности клеток млекопитающих, рыб, насекомых и даже растений. К настоящему времени известно более 150 видов различных микоплазм, большинство из которых вызывает те или иные заболевания, среди которых важное место занимают нетипичные пневмонии человека, в основном поражающие детей в возрасте от 4 до 17 лет. Около 10% случаев всех заболеваний воспалением легких у человека вызываются микоплазмами вида Mycoplasma pneumonia. 80% людей являются постоянными носителями микоплазмы Ureaplasma urealyticum, некоторые из разновидностей которой являются причиной весьма неприятных негонококковых уретритов и даже могут вызвать мужское и женское бесплодие – успешное зачатие и вынашивание плода во многом определяется отсутствием в матке патогенных микоплазм. Mycoplasma neuroliticum может вызывать тяжелые менингиты, выделяя вещества, токсичные именно для нервных клеток. Заражение микоплазмой Mycoplasma penetrans увеличивает вероятность проникновения в клетки вируса СПИДа.

Борьба с микоплазмами – дело непростое. Антибиотики пенициллинового ряда на них не действуют, поскольку они повреждают плотную клеточную стенку бактерий, которой у микоплазм нет. К антибиотикам тетрациклинового ряда у микоплазм быстро вырабатывается привыкание. К тому же микоплазмы умеют уходить от атак иммунной системы хозяина, постоянно меняя белки на своей поверхности, по которым обычно и распознаются бактерии, вирусы и чужеродные клетки.

Тем не менее способы борьбы с микоплазмами существуют. В основном они сводятся к массированной атаке антибиотиками новых поколений. Изучается влияние на микоплазмы токсинов, выделяемых из пчелиного яда и кожных желез земноводных.

Главная составляющая успеха борьбы с микоплазмами – быстро и верно поставленный диагноз. Но процедура определения причины заболевания (посев, выращивание микроорганизмов на питательных средах) в случае с микоплазмами занимает около двух недель. Метод определения микоплазм, основанный на обнаружении к ним антител, также весьма неудобен. И здесь на помощь врачам пришла молекулярная биология. Геном микоплазм примерно в семь раз меньше, чем у обычной бактерии, он составляет около 600 тыс. пар оснований ДНК. Для сравнения – геном кишечной палочки включает более 4 млн оснований. Неудивительно, что микоплазмы оказались одними из первых организмов (после вирусов), чьи последовательности ДНК были полностью расшифрованы. Теперь обнаружить присутствие микоплазм в мазках можно по уникальным, характерным только для них последовательностям ДНК, причем процедура диагностики занимает всего несколько часов.

Против клонирования свиней

Известно, что свиньи по ряду биохимических и физиологических показателей более близки к человеку чем, например, приматы. Успехи молекулярной биологии и технологии клонирования животных позволяют предположить, что в недалеком будущем клонированные свиньи, выращенные из клеток с введенными в них человеческими генами, смогут стать ценным источником для трансплантации органов. С такими заявлениями выступает фирма Therapeutics, разрабатывающая соответствующие методики клонирования свиней.

Однако оппоненты Therapeutics считают, что подобные заявления пока не более чем рекламный трюк, целью которого является повышение стоимости акций компании. Дело, в частности, в том, что клонированные животные не свободны от обитающих в их клетках вирусов, которые могут стать источником заражения и человека. Свиньи являются переносчиками вирусов от млекопитающих и птиц к людям. В 1998/99 гг. в Малайзии не известный до этого вирус энцефалита «Nipath», по-видимому, распространяемый летучими мышами, был перенесен от свиней, заразив 269 человек и став причиной смерти 117 из них. Поэтому биотехнологические компании настаивают на том, чтобы ни один межвидовой трансплантат не был инфицирован свиными вирусами. «Если на данный момент симптомы отсутствуют,– говорят специалисты, – то вскоре они могут появиться. Достаточно одной трансплантации, чтобы началась эпидемия».

Действие антибактериального мыла

Бактерии и грибы, способные размножаться на коже человека, условно делят на две группы: резидентную флору, состоящую в основном из микрококков и пропионовых бактерий, не оказывающих патогенного воздействия на организм хозяина, и транзиторную флору, которая может развиваться в результате попадания на кожу микробов, способных вызывать различные заболевания. Резидентная флора постоянно присутствует на поверхности кожи и в результате конкурентных взаимодействий между размножающимися микроорганизмами препятствует развитию на ней флоры транзиторной. В 1994 г. Американская ассоциация по изучению пищевых продуктов признала целесообразным применение антибактериального мыла, содержащего бактерицидные вещества трихлоркарбанилид (1%) и трифторметил дихлоркарбанилид (0,5%) и удаляющего с кожи потенциально опасные микроорганизмы транзиторной флоры. Вместе с тем сразу возник вопрос, как влияет такое мыло на резидентных бактерий.

Для того чтобы выяснить это, были поставлены опыты, в которых участвовали 32 добровольца – они регулярно использовали бактериальное мыло на протяжении 7 месяцев. Каждый раз после такого мытья численность бактерий резидентной флоры на коже снижалась примерно до 62% от исходного количества (для сравнения – обычное мыло временно снижает численность резидентных бактерий на 10–20%), что, впрочем, не приводило к всплеску развития патогенных бактерий транзиторной флоры. А уже через несколько часов после применения мыла численность резидентных микроорганизмов начинала расти за счет размножения бактерий, локализованных в подлежащих слоях кожи.

Процесс восстановления резидентной микрофлоры на коже идет довольно быстро. Достаточно упомянуть, что даже после предоперационной обработки рук хирургами (которая считается наиболее радикальным способом борьбы с микрофлорой кожи) она восстанавливается почти полностью уже через 4 часа. Правда, отмечено, что на руках медсестер, которые чрезмерно часто моют руки, нередко возникают микротрещины кожи, что приводит к более интенсивному размножению в них самых различных, в том числе и патогенных, микроорганизмов.

Целебный синий свет

Исследовательская группа РАМН Московского областного клинического НИИ им. М.Ф. Владимирского сообщает, что курс фототерапии с использованием лучей синей части спектра приводит к иммунностимуляции, улучшает параметры дыхания при хронических бронхитах и снижает вязкость крови.

Хорошо известно, что имитирующий предрассветные лучи синий свет оказывает стимулирующее влияние на растения. Еще в середине XIX в. было показано, что он оказывает существенное влияние и на животных. Например, в лучах синего света зародыши саламандр двигаются более чем в 7 раз интенсивнее, чем в лучах красного. Голодающие головастики гораздо быстрее погибают в синих лучах, поскольку они стимулируют их обменные процессы.

До начала эры антибиотиков фототерапия с использованием синего света была широко распространена в России и в Европе, ее применение давало хороший антибактериальный и иммуностимулирующий эффект. Быстрое появление устойчивых к антибиотикам штаммов микроорганизмов заставляет вновь рассмотреть возможности такой терапии.

Во время клинических опытов из локтевой вены человека забирали 150 мл крови и, облучив ее синим светом с длиной волны 439 нм, вводили обратно в кровяное русло. В результате вязкоcть крови падала на 16–30%, увеличивалась ее текучесть и уменьшалось соотношение объема клеток крови к объему плазмы (гематокрит). Механизм этого эффекта пока остается неизученным, однако его можно использовать в клинической практике. Облучение крови синим светом приводит также к снижению концентрации липопротеинов низкой плотности, повышенное содержание которых стимулирует образование на внутренней поверхности кровеносных сосудов склеротических бляшек, и уменьшает количество глюкозы.

Однако синий свет способен проникать и непосредственно через кожу, воздействуя на кровь в кожных капиллярах – теперь понятно, почему в XIX в. опытные терапевты рекомендовали облучение синим светом при сахарном диабете. Результаты современых иследований дают старой методике новое, научное звучание.

Проводимые исследования показали, что синий свет помогает и при хронических бронхитах, стимулируя активность фагоцитов и увеличивая число Т- и В-лимфоцитов. В результате у больных улучшаются параметры дыхания.

Слюну пиявок разбирают на части

Медицинские пиявки Hirudo medicinalis издавна служили испытанным средством против целого ряда заболеваний. В их слюне содержатся вещества, блокирующие процесс образования кровяных сгустков и способствующие тому, что в результате высосанная кровь долго сохраняется у пиявок в жидком виде в снабженном боковыми выростами желудке, где она постепенно переваривается. Попадая в кровоток человека, главный компонент слюны пиявок, ингибитор тромбина гирудин, способствует падению вязкости крови и улучшению кровотока, что и приводит к лечебному эффекту. Неудобство использования в медицинской практике живых пиявок вызвало появление препаратов первого поколения, приготовленных на основе цельных высушенных пиявок: гирудона, пиявита, мазей и гелей гирудо, а также целой серии лечебно-косметологических кремов.

Однако в слюне пиявок помимо гирудина содержится множество биологически активных веществ: простогландины, бделлины и эглины, которые обладают самыми разными эффектами. Например, бделлины и эглины угнетают активность расщепляющих белки ферментов. Поэтому необходимо попытаться разделить слюну пиявок на отдельные компоненты, применение которых помогало бы при лечении тромбозов, атеросклероза и сердечно-сосудистых заболеваний. Первый шаг в этом направлениии сделан сотрудниками фирмы «Биокон». Из гирудона ими выделен антипрокоагулянтный комплекс, который содержит в 60 раз больше гирудина, чем цельная слюна пиявок, и свободен от других биологически активных веществ. В опытах на крысах этот препарат показал свои мощные антикоагулянтные и тромболитические свойства, разрушая искусственно вызванные тромбы. Добавление небольших количеств гирудона к выделенному комплексу позволяет препарату сохранять свою активность и при приеме в виде таблеток. После прохождения клинических испытаний препарат нового поколения должен поступить в продажу.

 

Рейтинг@Mail.ru