Ученые НИЦ «Курчатовский институт» провели исследование антибактериальных свойств фукоидана — природного соединения, выделенного из бурых водорослей Баренцева моря. Эксперименты на микроорганизмах показали, что соединение подавляет рост болезнетворных бактерий более чем на 90%. Кроме того, как предполагают ученые, вещество можно использовать совместно с классическими антибиотиками, нивелируя их побочные эффекты. Также фукоидан хорошо показал себя в качестве лекарства, сдерживавшего рост раковых опухолей у крыс, то есть в перспективе он может применяться в сочетании с традиционной терапией онкологических заболеваний.
Воздействовать на бактерии
Ученые НИЦ «Курчатовский институт» провели исследование антибактериальных свойств фукоидана, который был выделен из водорослей вида Fucus vesiculosus, произрастающих у побережья Баренцева моря в Мурманской области. Это соединение нетоксично и позволяет бороться с инфекциями, не нарушая естественную микрофлору организма. «Фукоиданы считаются перспективным компонентом для различных применений в медицине и пищевой промышленности», — указали авторы в статье об исследовании.
Для своего эксперимента сотрудники Курчатовского института вместе с коллегами из Мурманского морского биологического института собрали образцы водорослей с участка дна, который обнажается во время отлива, недалеко от села Териберка в Мурманской области. Содержание в растении фукоидана составило 10%. Соединение выделили из морской флоры при помощи обработки раствором этилового спирта и воздействия ультразвуком.
— Содержащиеся в водорослях полисахариды (к ним относится фукоидан. — «Известия») нельзя представить в виде молекулы с определенной формулой. Это смесь, химический состав которой варьируется, что, разумеется, сказывается и на свойствах. Следует также учесть, что на состав водорослей оказывают влияние различные факторы, например место и сезон сбора, — отметила научный сотрудник НИЦ «Курчатовский институт» — ПИЯФ Ирина Лапина.
Действие полученного вещества испытали на 12 бактериальных штаммах. Оказалось, что при высоких дозах фукоидана рост бактерий подавлялся более чем на 90%. Также было показано, что всего 4–6 мг/мл этого вещества достаточно для остановки роста бактерий. Ученые установили, что эффект фукоидана поддается контролю с помощью правильно подобранной дозировки.
Подавить, а не уничтожить
Эксперимент показал, что спустя 24 часа после воздействия фукоиданом при благоприятных условиях рост бактерий может возобновляться. Также микроорганизмы сохраняют способность к клеточному дыханию. Эти характеристики вещества полезны в некоторых медицинских случаях.
— Если у человека наблюдается снижение иммунитета, то постоянно живущие в организме бактерии могут принести ему вред. Ему назначают классические антибиотики. Но они убивают и нормальную микрофлору, которая есть в организме, что может вызвать дисбактериоз. Учеными был показан синергетический эффект при совместном действии на микроорганизмы фукоиданов и антибиотиков, благодаря чему можно значительно снизить дозу последних и получить тот же результат, но с меньшим побочным действием, — пояснила Ирина Лапина.
Авторы исследования отмечают потенциал фукоидана для широкого спектра медицинских приложений. Он может оказаться перспективным не только для создания новых антибактериальных препаратов, но и для лечения онкологии и других заболеваний. Соединение хорошо показало себя в качестве средства, сдерживавшего рост раковых опухолей у животных. Кроме того, ранее та же группа ученых Курчатовского института совместно с сотрудниками НИИ скорой помощи имени Джанелидзе провела испытания, в которых фукоидан использовался для лечения ожогов у крыс. При нанесении на раны препаратов, приготовленных из бактериальной целлюлозы, которую дополнительно пропитывали раствором фукоидана, ожоги заживлялись значительно быстрее, чем без использования этого соединения.
Ценный ресурс
Сейчас фукоидан продается в качестве довольно дорогой биодобавки: упаковка из 90 капсул стоит порядка 4–6 тыс. рублей. Вещество добывают из различных видов бурых водорослей, лидером в его коммерческом использовании признана Япония. Результаты научной работы специалистов Курчатовского института подтвердили полезные свойства соединения, добытого в Баренцевом море, что открывает возможности для его промышленного производства.
Исследование подтверждает потенциал морей Русского Севера для поиска перспективных природных лекарственных соединений, уверен научный сотрудник Института наукоемких технологий и передовых материалов ДВФУ, научный сотрудник ННЦМБ им. А.В. Жирмунского Сергей Дышловой.
— Бактерии достаточно часто мутируют, в результате они вырабатывают устойчивость к антибиотикам. Кроме того, есть так называемые госпитальные штаммы микроорганизмов, которые устойчивы к лекарствам, — отметил специалист. — Поиск новых противомикробных соединений всегда будет актуален. При этом важно, чтобы они «умели» действовать по-разному: где не работает стандартный механизм, может помочь новый.
В поиске
Известно, что в последние годы появляются новые штаммы так называемых супербактерий, которые устойчивы ко всем известным видам антибиотиков. Это ставит под сомнение возможности лечить распространенные инфекционные заболевания, разъяснила проблему профессор Инженерно-физического института биомедицины НИЯУ МИФИ Людмила Комарова.
Учитывая глобальную распространенность антибиотикорезистентности, медицинское сообщество заинтересовано в появлении новых антибактериальных препаратов, отметила начальник группы клинических фармакологов Пироговского центра Дарья Камышова.
Один из способов решения проблемы — поиск и внедрение новых средств растительного происхождения, считает завкафедрой общей фармацевтической и биомедицинской технологии РУДН (вуз — участник проекта повышения конкурентоспособности образования «5-100») Светлана Суслина.
— Благодаря доступности бурых водорослей, богатству их состава и полученным данным о разнообразных видах фармакологической активности фукоиданы могут найти широкое применение в России и во всем мире, — считает эксперт.
Фукоиданы могут стать одним из возможных путей преодоления антибиотикоустойчивости у некоторых бактерий, согласна Людмила Комарова.
— Например, как в данном исследовании, у золотистого стафилококка, который является бичом современных роддомов, — сказала Людмила Комарова.
Эффективнее всего было бы использовать фукоидан как один из компонентов в антибактериальных лекарственных композициях, полагает доцент кафедры физической химии НИТУ «МИСиС» Георгий Фролов. Тогда можно рассчитывать на синергетический эффект: фукоиданы могли бы играть роль сопутствующих добавок, усиливающих эффект основного компонента, пояснил эксперт.
Денис Гриценко
