С. Ф. Гладков, Н. К. Перевощикова, Ю.С. Пичугина, М.А. Суркова
Роль фаготерапии в моделировании микроэкосистемы кишечника
Medical & pharmaceutical journal "Pulse" | "Медико-фармацевтический журнал "Пульс". – 2020. Том 22. - №12. – С. 183-191.*
Аннотация
Существующая на сегодняшний день неблагоприятная ситуация, связанная с наличием пандемии аллергических заболеваний, связана с отсутствием научно обоснованной концепции лечения и профилактики. Высокую значимость приобретает возросший интерес исследователей разных стран мира к вопросу формирования иммунологической толерантности путем моделирования микробиоты кишечника. Методы воздействия на микробные сообщества кишечника ребенка должны быть максимально деликатными, учитывать индивидуальные генетические особенности микроэкосистемы и возможность развития анафилаксии. До настоящего времени для коррекции дисбиоза широко применялись пробиотические препараты, однако постепенно накапливаются данные об отсутствии убедительной доказательной базы их применения для лечения и профилактики атопии. Весьма актуальным и одним из перспективных, активно изучаемых направлений коррекции биоценоза кишечника на сегодня является применение бактериофагов, которые являются альтернативой лечению антибиотиками и пробиотическими препаратами. Селективная деконтаминация представителей условно-патогенной флоры, как основного фактора реализации атопического фенотипа, дает возможность сохранить и ускорить становление уникального и индивидуального состава микробиоты кишечника ребенка, способного сформировать иммунорегуляторный баланс. Более чем столетний опыт применения бактериофагов свидетельствует о безопасности их применения. На сегодняшний день бактериофаги активно используется в различных областях практической медицины – акушерстве-гинекологии, перинаталогии, урологии, детской оториноларингологии, в лечении гнойно-септических и кишечных инфекций. В некоторых случаях бактериофаги оказываются очень эффективными в отношении антибиотикорезистентных возбудителей. Активное персонализированное применение бактериофагов в реальной клинической практике позволит решить ряд серьезных, давних проблем здравоохранения Российской Федерации и завоевать в этом направлении мировой приоритет.
Ключевые слова: бактериофаги, микробиота кишечника, аллергические заболевания, первичная профилактика.
Ключевые слова: бактериофаги, микробиота кишечника, аллергические заболевания, первичная профилактика.
ВВЕДЕНИЕ
На сегодняшний день большой интерес для современной науки представляет концепция биологического разнообразия, являющаяся уникальной особенностью живой природы, обеспечивающая стабильность и устойчивость экосистемы, неотъемлемой частью которой является человек. Изменения внешней среды обусловлены не только увеличением или уменьшением абсолютного числа представителей флоры и фауны планеты, но и всех микроорганизмов, расположенных на ее поверхности [1]. Взаимосвязь симбиотических микроорганизмов природной среды (экобиома) с микробиотопами и микробиомом человека в целом определяет его иммунологическую толерантность. Микробиота кишечника эволюционно сложившаяся, сбалансированная микроэкосистема комменсальных симбиотических и условно-патогенных микроорганизмов (УПМ), поддерживающая и модулирующая тонкое равновесие иммунных реакций макроорганизма в предлагаемых условиях внешней среды [2,3]. Бактерии, расположившись в предложенных организмом экологических нишах (кожа, желудочно-кишечный, респираторный тракт, мочевыделительная система, плацента и др.), образуют сложные межвидовые сообщества с присущим для них метаболизмом, определяя колонизационную активность в оптимальных для себя средовых условиях. Настойчиво усиливающиеся негативные процессы воздействия на окружающую среду ведут к срыву адаптационных механизмов и, как следствие, развитию патологических состояний и болезней, в том числе аллергических [4,5].
Аллергия является серьезной проблемой мирового здравоохранения. По прогнозам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) XXI век станет веком аллергии. В последние годы отмечается устойчивая тенденция к увеличению частоты аллергических заболеваний (АЗ) у детей и появлению тяжелых, атипичных, резистентных к традиционным видам лечения форм. Сегодня уже не удивляет ситуация наличия у каждого человека в мире эпизода какой-либо аллергической реакции, проявления которой разнообразны и многогранны и могут носить эпизодический или хронический характер. По утверждению Всемирной организации по аллергии (World Allergy Organization, WAO) различные проявления АЗ имеет каждый второй пациент [6]. Ежегодное ухудшение характеристик окружающей среды, снижение качества продуктов питания и как следствие расширение спектра потенциально опасных аллергенов обуславливает наличие у 90% детей первого года жизни кожных проявлений аллергии, как правило, с ранним дебютом и тяжелым течением. Европейская Академия Аллергологии и Клинической Иммунологии (European Academy of Allergy and Clinical Immunology, EAACI) в июле 2017 г. обнародовала данные в отношении «аллергического кризиса в Европе» и необходимости принятия срочных мер по его преодолению. В России от 17,5% до 35% населения страдают тем или иным АЗ, большую долю среди них занимает бронхиальная астма, объективно же показатель заболеваемости на порядок выше [7].
Известно, что АЗ, начинаясь в раннем детском возрасте с гастроинтестинальных проявлений пищевой аллергии, имеют стадийность в виде фаз атопического марша, приводя последовательно к атопическому дерматиту (АтД), аллергическому риниту и бронхиальной астме. Главным механизмом формирования аллергии признаны нарушения феномена оральной толерантности. Становление пищевой толерантности и снижение риска развития Th2-иммунного ответа зависят от формирования динамического равновесия симбиотной флоры кишечника [8].
В настоящее время имеется достаточное количество результатов исследований, в том числе и многоцентровых, свидетельствующих о роли кишечной микробиоты в формировании атопического фенотипа человека. Выявлены нарушения видового разнообразия микробиоты у новорожденных из группы риска по атопии. Медленное становление бифидофлоры кишечника приводит к замещению ее на смешанные полимикробные биопленки, представленные полирезистентными штаммами УПМ, что обуславливает нарушение процесса формирования иммунологической толерантности и вызывает аутосенсибилизацию с развитием аллергических реакций по IgE зависимому типу [9,10]. По некотором данным, основной причиной этих процессов является нарушение механизмов конкурентного взаимодействия лакто- и бифидофлоры младенца с агрессивными штаммами госпитального происхождения. Анализ бактериальных высевов детей первого года жизни, страдающих дисбиозом, выявил наличие представителей семейств Micrococcaceae Staphylococcus aureus и Enterobacteriaceae Klebsiella pneumonieae, Klebsiella oxytoca, а оценка антибиотикочувствительности культур подтвердила их госпитальное происхождение [11].
До настоящего времени главным направлением коррекции дисбиотических нарушений для формирования колонизационной резистентности микрофлоры кишечника являлось применение пробиотических препаратов [12,13]. Однако в последние годы увеличивается информация об отсутствии убедительной доказательной базы применения пробиотиков для лечения и профилактики атопии [14]. Вместе с тем активно проводятся исследования эффективности коррекции нарушений микробиоты с помощью селективной деконтаминации УПМ бактериофагами, которые являются альтернативой лечению антибиотиками и пробиотическими препаратами [15].
История бактериофагов началась с изучения антибактериального эффекта воды реки Ганг, описанного в 1896 г. английским бактериологом Э.Ханкиным во время эпидемии холеры в Индии. Учёный предположил, что вода при прохождении через бактериальный фильтр приобретала «целебные свойства». Впоследствии этот феномен был назван «парадоксом Ханкина». В 1898 г. русский микробиолог Н.Ф. Гамалея в своих трудах, посвященных исследованию сибирской язвы, установил и описал способность раствора дистиллированной воды разрушать культуры возбудителя Bacillus anthracis неизвестным агентом. Только в 1917 г. английский микробиолог Ф.Туорта совместно с канадско-французским ученым Ф. д`Эррель независимо друг от друга описали агенты, вызывающие разрушение бактерий, которые Ф.д`Эррелль назвал бактериофагами («пожирателями бактерий»).
Большой опыт в исследованиях и практическом применении бактериофагов имела Советская Россия. В 1917 г. российский микробиолог, основоположник фаготерапии Г.Г. Элиава случайно обнаружил бактерицидное действие реки Кура в одно время с опубликованием Ф.д`Эррелем итогов своего открытия. В результате плодотворного сотрудничества исследователей в 1923 г. была организована первая в СССР лаборатория, которая впоследствии была преобразована в Тбилисский институт микробиологии, эпидемиологии и бактериофагов. В последующие десятилетия производство фагов и фаговых «коктейлей» успешно развивалось. Огромное количество производственных форм применялись в условиях лечебных стационаров, имелся свободный доступ в аптечной сети, ежегодно увеличивалось количество промышленных предприятий, производящих фаговые лекарственные формы не только в Советском Союзе, но и в странах социалистического лагеря – Польше, Чехословакии. Активное производство бактериофагов для терапевтических целей началось в 1940-х гг. в НПО «Микроген». В настоящее время предприятие является крупнейшим отечественным производителем иммунобиологических препаратов, вакцин, анатоксинов, сывороток, препаратов крови, в том числе и бактериофагов. С 2009 г. на фармацевтическом рынке присутствует производитель бактериофагов «ООО НПЦ Микромир». Пополнение фаговой части коллекции происходит с использованием собственной уникальной методики выделения бактериофагов из природной среды. Одним из последних достижений компании является создание линейки фаговых препаратов на гелевой основе (Отофаг, Фагодент, Фагодерм, Фагогин). За рубежом также активно проводятся исследования эффективности бактериофагов. К примеру, с июля 2015 г. по январь 2017 г. проводилось международное проспективное мультицентровое рандомизированное простое слепое контролируемое клиническое исследование PhagoBurn, в котором оценивалась эффективность фаготерапии ожоговых ран, инфицированных Escherichia coli и Pseudomonas aeruginosa ( фаза I-II клинических испытаний). В ноябре 2015 г. американская компания AmpliPhi Bioscience Corporation начала исследование I фазы, посвященное трем препаратам: Ampliphage-001 – бактериофагу, предназначенному для лечения пациентов с легочной инфекцией, вызванной синегнойной палочкой на фоне муковисцидоза; Ampliphage-002 – бактериофагу для лечения пациентов с осложнёнными инфекциями кожи и мягких тканей, вызванных Staphylococcus aureus; Ampliophage-004 – бактериофагу против Clostridium difficile. Первые два препарата прошли доклинический этап исследования и входят сейчас в I фазу клинических испытаний. Данные базы PubMed свидетельствуют о ежегодном увеличении количества медицинских изданий, освещающих темы лечебного и профилактического применения бактериофагов. На сегодняшний день, бактериофаги остаются одним из самых эффективных средств реагирования на бактериальную угрозу [16, 17,18].
Бактериофаги — это уникальное явление природы, с одной стороны, за счет простоты своего строения, с другой – в связи с колоссальным разнообразием морфологии и потенциала действия [19, 20]. Результаты исследования зарубежных ученых показали, что бактериофаги являются важным компонентом микробиома. В ходе проведенного анализа высокопроизводительного секвенирования получены заключения о совместном сосуществовании с экосистемой кишечника, существенном влиянии бактериофагов на УПМ и моделирование микробиома [21]. Возрождение интереса к бактериофагам в последние годы связанно с появлением новых антибиотикорезистентных (АБР) форм микроорганизмов. Список АБР бактерий возглавляют Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae, Salmonella spp. В 2016 г. в США была выявлена пациентка со случаем заражения новым подвидом кишечной палочки, устойчивой к колистину – антибиотику «последнего резерва», не применяемому ни в одной отрасли производства. По расчетам британского исследования Review on Antimicrobial Resistance к 2050 г. от АБР будет умирать больше людей, чем от рака и диабета вместе взятых [22, 23].
Бактериофаг представляет собой высокотехнологичный биологический нанообъект биосферы (100 нм), содержащий уникальную генетическую программу, способный проникнуть внутрь бактериальной клетки и размножиться, вызывая ее разрушение. Фаговая частица состоит из головки (нуклеокапсида), который может иметь икосаэдрическую, сферическую, лимоноподобную и плеоморфную форму диаметром 45140 нм, а также отростка (хвоста) диаметром 1040 нм и длиной 100-200 нм (рис 1) .
Аллергия является серьезной проблемой мирового здравоохранения. По прогнозам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) XXI век станет веком аллергии. В последние годы отмечается устойчивая тенденция к увеличению частоты аллергических заболеваний (АЗ) у детей и появлению тяжелых, атипичных, резистентных к традиционным видам лечения форм. Сегодня уже не удивляет ситуация наличия у каждого человека в мире эпизода какой-либо аллергической реакции, проявления которой разнообразны и многогранны и могут носить эпизодический или хронический характер. По утверждению Всемирной организации по аллергии (World Allergy Organization, WAO) различные проявления АЗ имеет каждый второй пациент [6]. Ежегодное ухудшение характеристик окружающей среды, снижение качества продуктов питания и как следствие расширение спектра потенциально опасных аллергенов обуславливает наличие у 90% детей первого года жизни кожных проявлений аллергии, как правило, с ранним дебютом и тяжелым течением. Европейская Академия Аллергологии и Клинической Иммунологии (European Academy of Allergy and Clinical Immunology, EAACI) в июле 2017 г. обнародовала данные в отношении «аллергического кризиса в Европе» и необходимости принятия срочных мер по его преодолению. В России от 17,5% до 35% населения страдают тем или иным АЗ, большую долю среди них занимает бронхиальная астма, объективно же показатель заболеваемости на порядок выше [7].
Известно, что АЗ, начинаясь в раннем детском возрасте с гастроинтестинальных проявлений пищевой аллергии, имеют стадийность в виде фаз атопического марша, приводя последовательно к атопическому дерматиту (АтД), аллергическому риниту и бронхиальной астме. Главным механизмом формирования аллергии признаны нарушения феномена оральной толерантности. Становление пищевой толерантности и снижение риска развития Th2-иммунного ответа зависят от формирования динамического равновесия симбиотной флоры кишечника [8].
В настоящее время имеется достаточное количество результатов исследований, в том числе и многоцентровых, свидетельствующих о роли кишечной микробиоты в формировании атопического фенотипа человека. Выявлены нарушения видового разнообразия микробиоты у новорожденных из группы риска по атопии. Медленное становление бифидофлоры кишечника приводит к замещению ее на смешанные полимикробные биопленки, представленные полирезистентными штаммами УПМ, что обуславливает нарушение процесса формирования иммунологической толерантности и вызывает аутосенсибилизацию с развитием аллергических реакций по IgE зависимому типу [9,10]. По некотором данным, основной причиной этих процессов является нарушение механизмов конкурентного взаимодействия лакто- и бифидофлоры младенца с агрессивными штаммами госпитального происхождения. Анализ бактериальных высевов детей первого года жизни, страдающих дисбиозом, выявил наличие представителей семейств Micrococcaceae Staphylococcus aureus и Enterobacteriaceae Klebsiella pneumonieae, Klebsiella oxytoca, а оценка антибиотикочувствительности культур подтвердила их госпитальное происхождение [11].
До настоящего времени главным направлением коррекции дисбиотических нарушений для формирования колонизационной резистентности микрофлоры кишечника являлось применение пробиотических препаратов [12,13]. Однако в последние годы увеличивается информация об отсутствии убедительной доказательной базы применения пробиотиков для лечения и профилактики атопии [14]. Вместе с тем активно проводятся исследования эффективности коррекции нарушений микробиоты с помощью селективной деконтаминации УПМ бактериофагами, которые являются альтернативой лечению антибиотиками и пробиотическими препаратами [15].
История бактериофагов началась с изучения антибактериального эффекта воды реки Ганг, описанного в 1896 г. английским бактериологом Э.Ханкиным во время эпидемии холеры в Индии. Учёный предположил, что вода при прохождении через бактериальный фильтр приобретала «целебные свойства». Впоследствии этот феномен был назван «парадоксом Ханкина». В 1898 г. русский микробиолог Н.Ф. Гамалея в своих трудах, посвященных исследованию сибирской язвы, установил и описал способность раствора дистиллированной воды разрушать культуры возбудителя Bacillus anthracis неизвестным агентом. Только в 1917 г. английский микробиолог Ф.Туорта совместно с канадско-французским ученым Ф. д`Эррель независимо друг от друга описали агенты, вызывающие разрушение бактерий, которые Ф.д`Эррелль назвал бактериофагами («пожирателями бактерий»).
Большой опыт в исследованиях и практическом применении бактериофагов имела Советская Россия. В 1917 г. российский микробиолог, основоположник фаготерапии Г.Г. Элиава случайно обнаружил бактерицидное действие реки Кура в одно время с опубликованием Ф.д`Эррелем итогов своего открытия. В результате плодотворного сотрудничества исследователей в 1923 г. была организована первая в СССР лаборатория, которая впоследствии была преобразована в Тбилисский институт микробиологии, эпидемиологии и бактериофагов. В последующие десятилетия производство фагов и фаговых «коктейлей» успешно развивалось. Огромное количество производственных форм применялись в условиях лечебных стационаров, имелся свободный доступ в аптечной сети, ежегодно увеличивалось количество промышленных предприятий, производящих фаговые лекарственные формы не только в Советском Союзе, но и в странах социалистического лагеря – Польше, Чехословакии. Активное производство бактериофагов для терапевтических целей началось в 1940-х гг. в НПО «Микроген». В настоящее время предприятие является крупнейшим отечественным производителем иммунобиологических препаратов, вакцин, анатоксинов, сывороток, препаратов крови, в том числе и бактериофагов. С 2009 г. на фармацевтическом рынке присутствует производитель бактериофагов «ООО НПЦ Микромир». Пополнение фаговой части коллекции происходит с использованием собственной уникальной методики выделения бактериофагов из природной среды. Одним из последних достижений компании является создание линейки фаговых препаратов на гелевой основе (Отофаг, Фагодент, Фагодерм, Фагогин). За рубежом также активно проводятся исследования эффективности бактериофагов. К примеру, с июля 2015 г. по январь 2017 г. проводилось международное проспективное мультицентровое рандомизированное простое слепое контролируемое клиническое исследование PhagoBurn, в котором оценивалась эффективность фаготерапии ожоговых ран, инфицированных Escherichia coli и Pseudomonas aeruginosa ( фаза I-II клинических испытаний). В ноябре 2015 г. американская компания AmpliPhi Bioscience Corporation начала исследование I фазы, посвященное трем препаратам: Ampliphage-001 – бактериофагу, предназначенному для лечения пациентов с легочной инфекцией, вызванной синегнойной палочкой на фоне муковисцидоза; Ampliphage-002 – бактериофагу для лечения пациентов с осложнёнными инфекциями кожи и мягких тканей, вызванных Staphylococcus aureus; Ampliophage-004 – бактериофагу против Clostridium difficile. Первые два препарата прошли доклинический этап исследования и входят сейчас в I фазу клинических испытаний. Данные базы PubMed свидетельствуют о ежегодном увеличении количества медицинских изданий, освещающих темы лечебного и профилактического применения бактериофагов. На сегодняшний день, бактериофаги остаются одним из самых эффективных средств реагирования на бактериальную угрозу [16, 17,18].
Бактериофаги — это уникальное явление природы, с одной стороны, за счет простоты своего строения, с другой – в связи с колоссальным разнообразием морфологии и потенциала действия [19, 20]. Результаты исследования зарубежных ученых показали, что бактериофаги являются важным компонентом микробиома. В ходе проведенного анализа высокопроизводительного секвенирования получены заключения о совместном сосуществовании с экосистемой кишечника, существенном влиянии бактериофагов на УПМ и моделирование микробиома [21]. Возрождение интереса к бактериофагам в последние годы связанно с появлением новых антибиотикорезистентных (АБР) форм микроорганизмов. Список АБР бактерий возглавляют Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae, Salmonella spp. В 2016 г. в США была выявлена пациентка со случаем заражения новым подвидом кишечной палочки, устойчивой к колистину – антибиотику «последнего резерва», не применяемому ни в одной отрасли производства. По расчетам британского исследования Review on Antimicrobial Resistance к 2050 г. от АБР будет умирать больше людей, чем от рака и диабета вместе взятых [22, 23].
Бактериофаг представляет собой высокотехнологичный биологический нанообъект биосферы (100 нм), содержащий уникальную генетическую программу, способный проникнуть внутрь бактериальной клетки и размножиться, вызывая ее разрушение. Фаговая частица состоит из головки (нуклеокапсида), который может иметь икосаэдрическую, сферическую, лимоноподобную и плеоморфную форму диаметром 45140 нм, а также отростка (хвоста) диаметром 1040 нм и длиной 100-200 нм (рис 1) .
Рис. 1. Строение фаговой частицы (Т-четного бактериофага)
(Источник: сайт studyblue.com)
(Источник: сайт studyblue.com)
Капсид содержит плотноупакованную молекулу ДНК или реже РНК, длина которой составляет 60-70 мкм, некоторое количество белка ферментов, которые участвуют в процессе первичной транскрипции генетического материала. Отросток представляет собой белковую трубку, окруженную чехлом из белков, способных сокращаться, обнажая часть стержня и стыкуясь с капсидом с помощью портала (белкового кольца). На конце отростка расположена гексагональная базальная пластинка с шиповидными выростами и тонкими длинными нитями для распознавания и фиксации на бактерии. Расположенный здесь лизоцим и АТФаза, обеспечивающая энергией бактериофаг, предназначены для растворения пептидогликана и доставки нуклеиновой кислоты в бактериальную клетку [24]. Взаимодействие фага с бактериальной клеткой происходит по литическому пути и включает 5 основных этапов: связывание с рецепторами клетки, трансфекцию − лизис муреина пептидогликанового слоя бактериальной клетки и проникновение ДНК фага внутрь, ингибирование синтеза белков хозяина и переключение на синтез собственных белков, регулировку собственного белкового синтеза и сборку вирионов с последующим лизисом бактериальной мембраны и выходом из клетки. Адгезия бактериофага на поверхность клетки осуществляется с помощью длинных хвостатых фибрилл посредством LPS-рецепторов. В процессе взаимодействия происходит конформация базальной пластинки из гексагональной в шестиконечную, что приводит к сокращению хвоста и проникновению хвостовой трубки внутрь клетки при помощи белков gp5 и gp27. Комплекс gp белков содержит функциональный домен, обладающий свойством пептидогликанлизирующего фермента (ПЛФ), позволяющий разрушить слой пептидогликана и внедрить ДНК фага внутрь клетки. После этапа трансфекции происходит блокирование процессов репликации, транскрипции и трансляции клетки, кроме синтеза РНК-полимеразы и фактора регуляции транскрипции Rho, которые в дальнейшем используются фагом, запуская процесс синтеза собственных белков, которые в свою очередь осуществляют блокировку хозяйского белкового синтеза белка Alc, разрушение хозяйской ДНК белка Ndd. Процесс трансфекции и каскад белковых реакций приводит к структурным изменениям липидного состава мембраны клетки хозяина, повышает ее хрупкость и облегчает выход зрелых вирионов из клетки. Для полного разрушения пептидогликанового слоя бактериофаг использует собственный gpe белок – собственный растворимый ПЛФ, который накапливается в клетке до момента взаимодействия с клеточной мембраной. Белок gpt, образующийся на поздних стадиях жизненного цикла фага как продукт взаимодействия белка gpe и пептидогликана, окончательно нарушает клеточный метаболизм, завершает конечный литический цикл клетки и посредством образовавшихся пор приводит к высвобождению из клетки-хозяина вновь образованных фаговых частиц [25].
Практические врачи, особенно педиатрического профиля, должны четко представлять возможности и перспективы фаготерапии, в том числе в профилактических целях. Опасения клиницистов обычно вызывает вопрос, как себя поведет живой «дикий» вирус в лекарственной форме и как именно будет действовать в организме человека. Однако более чем столетний опыт применения бактериофагов свидетельствует об их безопасности, поскольку предназначены они для уничтожения только патогенных и условно-патогенных для человека бактерий [26, 27]. На сегодняшний день одной из активно применяемых бактериофаги областей медицины является акушерство-гинекология и перинатология. Еще в 1940 г. Г.И. Цициашвили впервые применил бактериофаги для инстилляции матки при послеродовых эндометритах, что способствовало сокращению продолжительности заболевания в 4 раза. В литературном обзоре Костюкевич О.В. (2015) представлены положительные результаты использования фаготерапии для лечения гестационного пиелонефрита [28]. Широкое практическое применение фаготерапия получила в урологии (Пушкарев и соавт., А.М.1999), хирургии (Хайруллина И.Н. и соавт., 2002). В педиатрической практике для лечения патологии верхних дыхательных путей (ринусинуситов, тонзиллитов, ларингитов, фарингитов) активно используются пиобактериофаг, противовоспалительное и иммунорегуляторное действие которого позволяет активировать процесс фагоцитоза и сокращать сроки воспалительного процесса [29]. Доказана эффективность использования бактериофагов для профилактики и лечения АтД у детей путем коррекции нарушений микросимбиоценоза кишечника [30]. Продемонстрирован положительный эффект бактериофагов в лечении внутрибольничных гнойно-септических и кишечных инфекций [31]. Понимание тонких механизмов взаимодействия бактериофагов с патогенными бактериями и симбиотических связей позволит в полной мере использовать их мощный терапевтический потенциал [32]. Преимущества бактериофагов перед антибиотиками существенны и очевидны. Препараты бактериофагов активно используются в клинической практике наряду с антибиотиками, иногда превосходя их по активности в отношении антибиотикорезистентных возбудителей [33].
Практические врачи, особенно педиатрического профиля, должны четко представлять возможности и перспективы фаготерапии, в том числе в профилактических целях. Опасения клиницистов обычно вызывает вопрос, как себя поведет живой «дикий» вирус в лекарственной форме и как именно будет действовать в организме человека. Однако более чем столетний опыт применения бактериофагов свидетельствует об их безопасности, поскольку предназначены они для уничтожения только патогенных и условно-патогенных для человека бактерий [26, 27]. На сегодняшний день одной из активно применяемых бактериофаги областей медицины является акушерство-гинекология и перинатология. Еще в 1940 г. Г.И. Цициашвили впервые применил бактериофаги для инстилляции матки при послеродовых эндометритах, что способствовало сокращению продолжительности заболевания в 4 раза. В литературном обзоре Костюкевич О.В. (2015) представлены положительные результаты использования фаготерапии для лечения гестационного пиелонефрита [28]. Широкое практическое применение фаготерапия получила в урологии (Пушкарев и соавт., А.М.1999), хирургии (Хайруллина И.Н. и соавт., 2002). В педиатрической практике для лечения патологии верхних дыхательных путей (ринусинуситов, тонзиллитов, ларингитов, фарингитов) активно используются пиобактериофаг, противовоспалительное и иммунорегуляторное действие которого позволяет активировать процесс фагоцитоза и сокращать сроки воспалительного процесса [29]. Доказана эффективность использования бактериофагов для профилактики и лечения АтД у детей путем коррекции нарушений микросимбиоценоза кишечника [30]. Продемонстрирован положительный эффект бактериофагов в лечении внутрибольничных гнойно-септических и кишечных инфекций [31]. Понимание тонких механизмов взаимодействия бактериофагов с патогенными бактериями и симбиотических связей позволит в полной мере использовать их мощный терапевтический потенциал [32]. Преимущества бактериофагов перед антибиотиками существенны и очевидны. Препараты бактериофагов активно используются в клинической практике наряду с антибиотиками, иногда превосходя их по активности в отношении антибиотикорезистентных возбудителей [33].
заключение
В последние годы отмечается повышение интереса к проблеме применения бактериофагов в медицинской сфере. Морфология вириона, способы и формы его взаимодействия с белковыми структурами бактериальной клетки, наличие белков для совместной репликации фаговой и бактериальной нуклеиновых кислот исключает возможность воздействия на собственные клетки человека. Очень важно исключить опасение клиницистов использовать в своей практике бактериофаги. В настоящее время все производственные формы бактериофагов, предлагаемые аптечными сетями, являются препаратами из аттестованных коллекций. Активное персонализированное применение бактериофагов в реальной клинической практике позволит решить ряд серьезных, давних проблем здравоохранения Российской Федерации и завоевать в этом направлении мировой приоритет.
литература
[1] Бродский, А.К. Биоразнообразие: проблемы и перспективы сохранения // Сборник трудов Зоологического музея МГУ им. М.В. Ломоносова. 2016. Том 54. С.380-396.
[2] Manlal R.S., Saha S., Das S. Metagenomik Surveys of Gut Microbiota. Genomics Proteomics Bioinformatics. 2015. vol.13, no 3. P.148-158. DOI: 10.1016/j.gpb.2015.02.005
[3] Онтогенез и дизонтогенез микробиоты кишечника у детей раннего возраста: триггерный механизм нарушений детского здоровья /И.И. Беляева [и др.] // Вопросы современной педиатрии. 2017. Том 16. №1. С .29-38. DOI: 10.15690/vsp.v16i1.1692
[4] Haahtela T. What is needed for allergic children? Pediatr Allergy Immunol. 2014. vol. 25. P. 21-24.
[5] Li M., Wang M., Donovan S.M. Early development of the gut microbiome and immune-mediated childhood disorders. Semin Reprod Med. 2014. vol. 32. no 1. P. 74-86. DOI: 10.1055/s-0033-1361825
[6] Глобальная стратегия лечения и профилактики бронхиальной астмы (пересмотр 2014 г.) / под ред. А.С. Белявского. М.: Российское респираторное общество, 2015. 148 с.
[7] Иммунитет и атопия. Особенности у детей / О.П. Гурина [и др.] // Медицина: теория и практика. 2019. Том 4. №1. С. 233-240.
[8] Современный взгляд на формирование микробиоты пищеварительного тракта у детей первого года жизни / Л.К. Антонова [и др.] // Современные проблемы науки и образования. 2018. №6. [Электронный ресурс]. URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=28289 (дата обращения: 16.10.2020)
[9] Sun M., He C., Cong Y., Liu Z. Regulatory immune cells in regulation of intestinal inflammatory response to microbiota. Mucosal Immunol. 2015. vol. 8. no 5. P. 969-978. DOI: 10.1038/mi.2015.49
[10] Эффективность стратегии достижения и поддержания контроля над бронхиальной астмой в условиях реальной клинической практики: данные многоцентрового исследования СТРЕЛА-АСТ / Е.С. Куликов [и др.] // Пульмонология. 2010. № 1. С. 80-86. DOI: 10.18093/0869-0189-2010-1-80-86
[11] Кузнецова М.В., Карпунина Т.И., Авдеева Н.С. Мониторинг колонизации условно – патогенной микрофлоры новорожденных в период пребывания в лечебных учреждениях // Медицинский альманах. 2011. № 6. С. 156-159.
[12] Захарова И.Н., Дмитриева Ю.А. Кишечная микробиота и применение пробиотиков с позиции доказательной медицины // Consilium Medicum. Педиатрия (Прил.). 2016. № 4. С. 24-28.
[13] Кишечная микробиота и аллергия. Про - и пребиотики в профилактике и лечении аллергических заболеваний / С.Г. Макарова [и др.] // Педиатрическая фармакология. 2019. Том 16. №1. С. 7-18. DOI: 10.15690/pf.v16i1.1999.
[14] Смирнова Г.И. Микробиота кишечника и использование пробиотиков в профилактике и лечении атопического дерматита у детей // Лечащий врач. 2016. № 1. С. 6-10.
[15] Стасюк О.У., Андреева И.В. Современные представления об эффективности и практические подходы к применению пробиотиков в клинической практике: фокус на Lactobacillus rhamnosus GG и Bifidobacterium lactis Bb 12 // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2019. Том 21. №2. С 100-118. DOI: 10.36488/cmac.2019.2.100-118
[16] Czaplewski L., Bax R., Clokie M., Dawson M., Fairhead H., Fischetti V.A., Foster S., Gilmore B.F., Hancock R. E. W., Harper D., Henderson I.R., Hilpert K., Jones B.V., Kadioglu A., Knowles D., Ólafsdóttir S., Payne D., Projan S., Shaunak S., Silverman J., Thomas Ch.M., Trust T. J., Warn P., Rex J.H. Alternatives to antibiotics − a pipeline portfolio review. Lancet. Infect. Dis. 2016. vol.16. no 2. P. 239-51. Doi: 10.1016/S1473-3099(15)00466-1
[17] Sansom C. Phage therapy for severe infections tested in the first multicentre trial. Lancet Infect. Dis. 2015. vol.15. no 12. P. 1384-1385. DOI: 10.1016/S14733099(15)00420-X
[18] Попова А.К., Кожевников М.А. История открытия и начала использования бактериофагов с целью антимикробной терапии // Молодой ученый. 2019. №30. С.36-38. [Электронный ресурс]. URL https://moluch.ru/archive/268/61787/ (дата обращения: 16.10.2020)
[19] Зурабов А.Ю., Жиленков Е.А., Попова В.М. Снова о фаготерапии: что не так, а что так? // Медицинский совет. 2016. №16. С 44-50. DOI: 10.21518/2079-701X-2016-16-44-50
[20] Рациональное применение бактериофагов в лечебной и противоэпидемической практике. Федеральные клинические рекомендации. Москва, 2014. 39 с.
[21] Бехтерева М.К. Место бактериофагов в диагностике, терапии и профилактике инфекционных заболеваний ЖКТ // Современная медицина. 2019. №3 (15). С 69-74.
[22] Global antimicrobial resistance surveillance system (GLASS). Report Early implementation. World Health Organization. 2016-2017. 164 p.
[23] Распоряжение Правительства РФ от 30 марта 2019 г. № 604-р «Об утверждении плана мероприятий на 2019-2024 гг. по реализации Стратегии предупреждения распространения антимикробной резистентности в РФ на период до 2030 г.» [Электронный ресурс]. URL: http://base.garant.ru/70571454 (дата обращения: 16.10. 2020).
[24] Додова Е.Г., Горбунова Е.А., Аполихина И.А. Постантибиотиковая эра: бактериофаги как лечебная стратегия // Медицинский совет. 2015. №11. С 49-53.
[25] Büttner C.R., Wu Y., Maxwell K.L., Davidson A.R. Baseplate assembly of phage Mu: Defining the conserved core components of contractile-tailed phages and related bacterial systems. Proc Natl Acad Sci USA. 2016. vol. 113. no 36. P.10174-10179. DOI: 10.1073/pnas.1607966113
[26] Chhibber S., Kumari S. Application of Therapeutic Phages in Medicine. Bacteriophages: edited by Ipek Kurtboke. InTech. 2012. P. 139-158. DOI:10.5772/34296
[27] Мохов Е.М., Кадыков В.А., Морозов А.М. Перспективы применения бактериофагов в хирургии острого аппендицита // Современные проблемы науки и образования. 2017. № 2. [Электронный ресурс]. URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=26384 (дата обращения: 16.10.2020)
[28] Костюкевич О.И. Применение бактериофагов в клинической практике: эпоха Возрождения // РМЖ. 2015. № 21. С. 1258-1262.
[29] Артемьева Е.С. Возможности применения бактериофагов в оториноларингологии // Медицинский совет. 2018. №20. С. 24-28. DOI: 10.21518/2079701X-2018-20-24-28
[30] Перевощикова Н.К., Гладков С.Ф., Черных Н.С. Возможности профилактики аллергических заболеваний с учетом региональных особенностей // Мать и Дитя в Кузбассе. 2017. № 2. С. 38-46.
[31] Дроздова О.М., Брусина Е.Б. Применение бактериофагов в эпидемиологической практике: взгляд через столетие // Эпидемиология и инфекционные болезни. 2010. № 5. С. 20- 24. DOI: https://doi.org/10.17816/EID40456
[32] Создание отечественной коллекции бактериофагов и принципы разработки лечебно-профилактических фаговых препаратов / А.Ю. Зурабов [и др.] // Биомедицина. 2012. № 1. С. 134-138.
[33] Захаренко С.М. Бактериофаги: современные аспекты применения, перспективы на будущее // Медицинский Совет. 2013. №10. С. 72-75. DOI: 10.21518/2079-701X-2013-10-72-75.
[2] Manlal R.S., Saha S., Das S. Metagenomik Surveys of Gut Microbiota. Genomics Proteomics Bioinformatics. 2015. vol.13, no 3. P.148-158. DOI: 10.1016/j.gpb.2015.02.005
[3] Онтогенез и дизонтогенез микробиоты кишечника у детей раннего возраста: триггерный механизм нарушений детского здоровья /И.И. Беляева [и др.] // Вопросы современной педиатрии. 2017. Том 16. №1. С .29-38. DOI: 10.15690/vsp.v16i1.1692
[4] Haahtela T. What is needed for allergic children? Pediatr Allergy Immunol. 2014. vol. 25. P. 21-24.
[5] Li M., Wang M., Donovan S.M. Early development of the gut microbiome and immune-mediated childhood disorders. Semin Reprod Med. 2014. vol. 32. no 1. P. 74-86. DOI: 10.1055/s-0033-1361825
[6] Глобальная стратегия лечения и профилактики бронхиальной астмы (пересмотр 2014 г.) / под ред. А.С. Белявского. М.: Российское респираторное общество, 2015. 148 с.
[7] Иммунитет и атопия. Особенности у детей / О.П. Гурина [и др.] // Медицина: теория и практика. 2019. Том 4. №1. С. 233-240.
[8] Современный взгляд на формирование микробиоты пищеварительного тракта у детей первого года жизни / Л.К. Антонова [и др.] // Современные проблемы науки и образования. 2018. №6. [Электронный ресурс]. URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=28289 (дата обращения: 16.10.2020)
[9] Sun M., He C., Cong Y., Liu Z. Regulatory immune cells in regulation of intestinal inflammatory response to microbiota. Mucosal Immunol. 2015. vol. 8. no 5. P. 969-978. DOI: 10.1038/mi.2015.49
[10] Эффективность стратегии достижения и поддержания контроля над бронхиальной астмой в условиях реальной клинической практики: данные многоцентрового исследования СТРЕЛА-АСТ / Е.С. Куликов [и др.] // Пульмонология. 2010. № 1. С. 80-86. DOI: 10.18093/0869-0189-2010-1-80-86
[11] Кузнецова М.В., Карпунина Т.И., Авдеева Н.С. Мониторинг колонизации условно – патогенной микрофлоры новорожденных в период пребывания в лечебных учреждениях // Медицинский альманах. 2011. № 6. С. 156-159.
[12] Захарова И.Н., Дмитриева Ю.А. Кишечная микробиота и применение пробиотиков с позиции доказательной медицины // Consilium Medicum. Педиатрия (Прил.). 2016. № 4. С. 24-28.
[13] Кишечная микробиота и аллергия. Про - и пребиотики в профилактике и лечении аллергических заболеваний / С.Г. Макарова [и др.] // Педиатрическая фармакология. 2019. Том 16. №1. С. 7-18. DOI: 10.15690/pf.v16i1.1999.
[14] Смирнова Г.И. Микробиота кишечника и использование пробиотиков в профилактике и лечении атопического дерматита у детей // Лечащий врач. 2016. № 1. С. 6-10.
[15] Стасюк О.У., Андреева И.В. Современные представления об эффективности и практические подходы к применению пробиотиков в клинической практике: фокус на Lactobacillus rhamnosus GG и Bifidobacterium lactis Bb 12 // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2019. Том 21. №2. С 100-118. DOI: 10.36488/cmac.2019.2.100-118
[16] Czaplewski L., Bax R., Clokie M., Dawson M., Fairhead H., Fischetti V.A., Foster S., Gilmore B.F., Hancock R. E. W., Harper D., Henderson I.R., Hilpert K., Jones B.V., Kadioglu A., Knowles D., Ólafsdóttir S., Payne D., Projan S., Shaunak S., Silverman J., Thomas Ch.M., Trust T. J., Warn P., Rex J.H. Alternatives to antibiotics − a pipeline portfolio review. Lancet. Infect. Dis. 2016. vol.16. no 2. P. 239-51. Doi: 10.1016/S1473-3099(15)00466-1
[17] Sansom C. Phage therapy for severe infections tested in the first multicentre trial. Lancet Infect. Dis. 2015. vol.15. no 12. P. 1384-1385. DOI: 10.1016/S14733099(15)00420-X
[18] Попова А.К., Кожевников М.А. История открытия и начала использования бактериофагов с целью антимикробной терапии // Молодой ученый. 2019. №30. С.36-38. [Электронный ресурс]. URL https://moluch.ru/archive/268/61787/ (дата обращения: 16.10.2020)
[19] Зурабов А.Ю., Жиленков Е.А., Попова В.М. Снова о фаготерапии: что не так, а что так? // Медицинский совет. 2016. №16. С 44-50. DOI: 10.21518/2079-701X-2016-16-44-50
[20] Рациональное применение бактериофагов в лечебной и противоэпидемической практике. Федеральные клинические рекомендации. Москва, 2014. 39 с.
[21] Бехтерева М.К. Место бактериофагов в диагностике, терапии и профилактике инфекционных заболеваний ЖКТ // Современная медицина. 2019. №3 (15). С 69-74.
[22] Global antimicrobial resistance surveillance system (GLASS). Report Early implementation. World Health Organization. 2016-2017. 164 p.
[23] Распоряжение Правительства РФ от 30 марта 2019 г. № 604-р «Об утверждении плана мероприятий на 2019-2024 гг. по реализации Стратегии предупреждения распространения антимикробной резистентности в РФ на период до 2030 г.» [Электронный ресурс]. URL: http://base.garant.ru/70571454 (дата обращения: 16.10. 2020).
[24] Додова Е.Г., Горбунова Е.А., Аполихина И.А. Постантибиотиковая эра: бактериофаги как лечебная стратегия // Медицинский совет. 2015. №11. С 49-53.
[25] Büttner C.R., Wu Y., Maxwell K.L., Davidson A.R. Baseplate assembly of phage Mu: Defining the conserved core components of contractile-tailed phages and related bacterial systems. Proc Natl Acad Sci USA. 2016. vol. 113. no 36. P.10174-10179. DOI: 10.1073/pnas.1607966113
[26] Chhibber S., Kumari S. Application of Therapeutic Phages in Medicine. Bacteriophages: edited by Ipek Kurtboke. InTech. 2012. P. 139-158. DOI:10.5772/34296
[27] Мохов Е.М., Кадыков В.А., Морозов А.М. Перспективы применения бактериофагов в хирургии острого аппендицита // Современные проблемы науки и образования. 2017. № 2. [Электронный ресурс]. URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=26384 (дата обращения: 16.10.2020)
[28] Костюкевич О.И. Применение бактериофагов в клинической практике: эпоха Возрождения // РМЖ. 2015. № 21. С. 1258-1262.
[29] Артемьева Е.С. Возможности применения бактериофагов в оториноларингологии // Медицинский совет. 2018. №20. С. 24-28. DOI: 10.21518/2079701X-2018-20-24-28
[30] Перевощикова Н.К., Гладков С.Ф., Черных Н.С. Возможности профилактики аллергических заболеваний с учетом региональных особенностей // Мать и Дитя в Кузбассе. 2017. № 2. С. 38-46.
[31] Дроздова О.М., Брусина Е.Б. Применение бактериофагов в эпидемиологической практике: взгляд через столетие // Эпидемиология и инфекционные болезни. 2010. № 5. С. 20- 24. DOI: https://doi.org/10.17816/EID40456
[32] Создание отечественной коллекции бактериофагов и принципы разработки лечебно-профилактических фаговых препаратов / А.Ю. Зурабов [и др.] // Биомедицина. 2012. № 1. С. 134-138.
[33] Захаренко С.М. Бактериофаги: современные аспекты применения, перспективы на будущее // Медицинский Совет. 2013. №10. С. 72-75. DOI: 10.21518/2079-701X-2013-10-72-75.
