Российские биоинформатики раскрыли секрет "супербактерий"

Российские ученые из Центра физико-химической медицины и МФТИ смогли объяснить появление устойчивых к антибиотикам микробов с помощью математических алгоритмов.

Обычно в кишечнике человека живут триллионы разных бактерий. Часть из них - весьма полезна. Она защищает нас от вредных микроорганизмов, помогает работе иммунной системы, производит пищеварительные ферменты. И если нормальный бактериальный баланс нарушен, человек может серьезно пострадать. Среди болезней, связанных с подобными изменениями, - ожирение, болезнь Крона и даже рак толстой кишки.

Чтобы лучше понять эти процессы, ученые создали компьютерную модель взаимодействия разных микроорганизмов в кишечнике.

- "Сложные сети", которыми занимаются наши исследовательские подразделения, где только в природе и обществе не возникают, - поясняет завкафедрой дискретной математики МФТИ Андрей Райгородский. - Это и социальные, и в экономике, и в биологии.

Так, сложнейшие математические алгоритмы помогли узнать, как быстро восстанавливается микрофлора после приема антибиотиков, и много ли при этом выживает бактерий. Оказалось, что на участках кишечника, заселенных преимущественно каким-то одним видом микроорганизмов, лучше выживают устойчивые к антибиотикам штаммы. По сравнению с обычными микробами эти "мутанты" более медленные, но и более живучие.

Созданная учеными компьютерная модель может помочь в создании новых лекарств

Зато на тех участках, где соседствуют разные виды, неплохой шанс выжить есть и у обычных бактерий. Дело в том, что по сравнению с "мутантами" они быстрее поглощают вещества, выделяемые стенкой кишечника. То есть быстрее "питаются" и за счет этого выживают.

Созданная биоинформатиками компьютерная модель может помочь в создании новых лекарств и антибиотиков. Кстати, микроорганизмы, выработавшие защиту против сильнейших антибиотиков последнего поколения, часто называют "супербактериями". Не так давно мир облетела новость - появились новые мутантные формы кишечной палочки, устойчивые к антибиотику "последней надежды" - колистину. Он применялся в тех случаях, когда другие препараты уже не помогали. Теперь ученые опасаются, что бактерии - возбудители заражения крови, источники воспаления пищеварительной системы - могут стать полностью неуязвимыми.

Между тем

Американские врачи впервые вырастили искусственный пищевод внутри человека: при помощи донорской кожи и металлических стентов. Такая операция понадобилась 24-летнему мужчине, который после страшной аварии не мог самостоятельно питаться. Обычно при повреждениях пищевода врачи пытаются его восстановить, используя собственные ткани пациента. Например, часть кишечника. Но тут это оказалось невозможно: слишком сильными оказались внутренние повреждения. И медики решили применить методику, которая до этого была опробована только на животных.

Для восстановления формы пищевода врачи ввели мужчине три металлических стента, а затем покрыли их фрагментами донорской кожи. Чтобы она прижилась, ее обработали специальным гелем с клетками крови самого пациента. Кроме того, в геле содержались натуральные вещества, стимулирующие рост стволовых клеток... Стенты удалили только через четыре года: ткани пищевода практически полностью восстановились и выглядят почти как настоящие. Врачи подчеркивают:пока данная методика - экспериментальная. Нужно пройти еще несколько стадий клинических испытаний.