Պրոբիոտիկ կաթնաթթվային բակտերիաները և բակտերիոցինները մարդու և անասնաբուժական բժշկագիտության մեջ

Հակաբիոտիկների չափից շատ և սխալ օգտագործումը մարդկանց մոտ, անասնաբուժական և գյուղատնտեսական փորձերում բերում է բակտերիաների շտամերի կողմից արտադրվող համայնքային և ներհիվանդանոցային վարակների տարածմանը՝ կայուն մեկ կամ մի քանի հակամանրէային դեղամիջոցների նկատմամբ։ Այս իրավիճակը և հակաբիոտիկների, որպես գյուղատնտեսական կենդանիների աճի խթանիչներ, օգտագործման արդեն կիրառված արգելքները գրավել են մեծ ուշադրություն հնարավոր այլընտրանքների ուղղությամբ։ Այլընտրանքային եղանակներից մեկն է հանդիսանում պրոբիոտիկ բջիջների և կաթնաթթվային բակտերիաների մրցունակ դեղամիջոցների օգտագործումը մարդու և գյուղատնտեսական անասունների վարակների կանխարգելման և բուժման մեջ։ Այն բակտերիաների կառավարումը, որոնք արտադրում են հակամանրէային նյութեր, հատկապես բակտերիոցիններ, հանդիսանում է ավելի արդյունավետ մոտեցում, քան թե մաքուր հակամանրէային դեղամիջոցների օգտագործումը։ Շուկայում կան առողջական տարբեր պահանջներով բազմաթիվ պրոբիոտիկ արտադրանքներ՝ հիմնականում հակաբիոտիկային կամ ճանապարհորդական փորլուծության բուժման և աղիքային կամ հեշտոցային միկրոմիջավայրի հավասարակշռության պահպանման համար։ Բոլոր այս արտադրանքներն համարվում են ոչ թե դեղամիջոցներ, այլ սննդային հավելումներ։ Այնուամենայնիվ, պրոբիոտիկների դեղամիջոցներ համարվող նոր սերունդը կստեղծվի հատուկ աղեստամոքսային և միզասեռական ուղիների հիվանդությունների բուժման համար կամ որպես մատակարարման համակարգեր բուժման հիմքում ընկած պատվաստանյութերի, իմունոգլոբուլինների և այլ սպիտակուցների համար։ Գենոմային, սպիտակուցային և նյութափոխանակային ուսումնասիրությունների հիմքում ընկած վերջնական և ընթացիկ ուսումնասիրություններից ոմանք հանդիսանում են խոստումնալից կոնկրետ պրոբիոտիկների գնահատման մեջ՝ որպես վարակների և այլ հիվանդությունների բուժման և կանխարգելման համար օգտագործվեղ դեղամիջոցներ։

Գյուղատնտեսական կենդանիների համար կան պրոբիոտիկ բակտերիաներով տարբեր սննդային հավելումներ, որոնք արդեն օգտագործվում են առօրյա կյանքում կամ էլ առաջարկվել են ախտածինների ճնշման կամ ոչնչացման համար, կամ էլ որպես կենդանիների աճը և սնունդը բարելավվելու միջոց։ Բացի այդ, այնպիսի գործոնները, ինչպիսին են բակտերիոցինները, ուսումնասիրվել և առաջարկվել են որպես մարդկանց և կենդանիների բուժման միջոցներ, քանի որ դրանք համարվում են ավելի բնական, քան թե ներկա պահին օգտագործվող հակաբիոտիկները և արտադրվում են ՀԴՈԱ կաթնաթթվային բակտերիաների կողմից։ Չնայած որ Գրամ-բացասական բակտերիաները չեն հանդիսանում թիրախ-բջիջներ բակտերիոցինների համար, սակայն խելատային նյութերի ավելացման դեպքում, ինչպիսիք են էթիլենդիամինտետրաքացախաթթու և դետերգենտները, ինչպիսին են Tween 80, կարող են ընդլայնել իրենց հակամանրէային սպեկտրը։ Ամենաուսումնասիրված լանտիբիոտիկ նիզինը ունի Helicobacter pylori կողմից հարուցվող ստամոքսի խոց հիվանդության բուժման պոտենցիալ։ Նիզինի, որպես բուժող միջոցի, հնարավոր օգտագործումը առաջարկվել է Բրումֆիտի կողմից ] պեպտիդոգլիկան-ձևափոխող հակաբիոտիկների հետ համալիրի մեջ և հաստատվել է ՄԴՍԱ (մեթիցիլին-դիմացկուն Staphylococcus aureus) և ՎԴԷ (վանկոմիցին-դիմացկուն էնտերոկոկ) նկատմամբ նրա ակտիվությունը։ Ջակոմետտին առաջարկեց օգտագործել նիզինը Pseudomonas aeruginosa կողմից հարուցվող վարակի դեմ պայքարում պոլիմիցին E կամ կլարիտրոմիցինի հետ միասին։ Կատետրը և շնչափողի խողովակը նիզինի հետ արգելակում են Գրամ-դրական բակտերիաների աճը, բացի այդ Սեվերինը հայտնաբերել է նիզինի արգելակիչ ազդեցությունը բազմաթիվ դեղամիջոցների նկատմամբ կայուն այնպիսի ախտածինների նկատմամբ, ինչպիսին են Staphylococcus և Streptococcus շտամերը։ Նոր բակտերիոցինանման դեղամիջոցների ստեղծումը, ուղղված դեպի պոտենցիալ թիրախ-բջիջները՝ և՛ պրոկարիոտ, և՛ էուկարիոտ, թույլ է տալիս ստեղծել յուրահատուկ հատկանիշներով ավելի կատարելագործված հակաբիոտիկներ։ Բիոսինեքսուս ընկերությունը (Գաիթերսբուրգ, Մարիլէնդ, ԱՄՆ) մշակել է նիզինի հետ արդիական հակաբիոտիկային դեղամիջոց որպես մաշկային վարակների դեմ պայքարի ակտիվ բաղադրիչներից մեկը։ Բացի դրանից, ընկերությունը ունի նաև բակտերիոլիզին լիզոստաֆին պարունակող արտադրանք՝ խոշոր բակտերիոլիտիկ սպիտակուց, որը ակտիվ է հակաբիոտիկ-զգայուն, ինչպես նաև հակաբիոտիկ-կայուն Staphylococcus aureus դեմ։ Երկու արտադրանքն էլ ուղղված են մարդկանց մոտ բազմաթիվ դեղամիջոցների նկատմամբ կայուն ստաֆիլակոկկերի կանխարգելմանը և բուժմանը։ Գոյություն ունեն նաև Իմմուսել կազմակերպության (Պորթլանդ, Մաինե, ԱՄՆ) կողմից թողարկվող նիզինի երկու այլ դեղամիջոցներ անասնաբուժության համար՝ Wipe Out® and Mast Out®, որոնք արդյունավետ են մաստիտի կանխարգելման և բուժման մեջ։ Նիզին Z ադյունավետությունը խոշոր եղջերավոր անասունների սուբկլինիկական մաստիտի բուժման մեջ, հատկապես դեղամիջոցների նկատմամբ կայուն S. aureus կողմից հարուցվող կաթնագեղձերի վարակների դեպքում, գնահատվել է Վուի կողմից։ Բացի այդ, Lactococcus lactis կողմից արտադրվող երկպեպտիդ բակտերիոցին լակտիցին 3147-ը ցույց տվեց պոտենցիալ վարակային այնպիսի հիվանդությունների կանխարգելման մեջ, ինչպիսին է խոշոր եղջերավոր անասունների մաստիտը, որը հարուցվում է ստաֆիլոկոկկերի և ստրեպտոկոկկերի կողմից։ Այս բակտերիոցինը նույնպես օգտագործվում է որպես ակտիվ պատրաստուկ Պֆիզեր Կենդանիների Առողջություն կազմակերպության (Նյու Յորք, ԱՄՆ) կողմից, որոնց պատրաստուկը կոչվում է Օրբեսիլ, որը օգտագործվում է չկթվող ժամանակահատվածում կաթնագեղձերի վարակները կանխելու համար։ Կա նաև օրինակ, թե ինչպես ախտածին բակտերիոցիններ-արտադրող և կարիեսի հարուցիչը հանդիսացող Streptococcus mutans շտամը գենետիկական ձևափոխումից հետո կարող է օգտագործվել բուժման ժամանակ նրա համար, որպեսզի կորցնի իր ախտածնությունը և կաթնաթթուն արտադրելու ունակությունը, բայց դեռ կարողանա գաղութներ առաջացնել բերանի խոռոչում և արտադրել մուտացին՝ ախտածին շտամերի նկատմամբ ակտիվ բակտերիոցին։ Մեր օրերում սպիտակուցային ճարտարագիտությունը թույլ է տալիս բարելավվել նիզինի կայունությունը և լուծելիությունը ըստ նրա pH-ի ֆիզիոլոգիական նշանակության՝ կարևոր մարդկանց մոտ բուժման մեջ դրանց օգտագործման։ Lactococcus lactis նիզին-կառավարող արտահայտման (ՆԿԱ) համակարգը հանդիսանում է ամենալավ ուսումնասիրված արտահայտման համակարգերից մեկը, որը կարող է ուժեղացնել իր ակտիվությունը ավելի շատ, քան թե նիզինի 1000 անգամ շատ ավելացումը։ ՆԿԱ համակարգի խթանումը կարող է օգտագործվել Lactococcus lactis բազմասեռ սպիտակուցների արտահայտման մեջ։ Լավ օրինակ է հանդիսանում մարդու պապիլոմա վիրուսի 16 (HPV-16) տեսակի E7 հակագենի արտահայտումը Lactococcus lactis բջջապատի վրա։ ԿԹԲ-ների տարբեր շտամերի պոտենցիալները տարատեսակ հակագենների արտադրության մեջ՝ ինչպես ներբջջային, այնպես էլ արտաբջջային, կամ բջջապատ-հարձակվողական, հստակ նկարագրվել է, ինչը դարձնում է նրանց նոր լորձնային պատվաստանյութերի զարգացման համար պոտենցիալ թեկնածուներ։ Նրանց մեջ Lactococcus lactis, որպես կաթնաթթվային բակտերիաների մոդել, ավելի հաճախ է օգտագործվում որպես պատվաստանյութ՝ առաքող կենդանի վեկտոր։ ԿԹԲ-ների գենետիկական շահարկումների ընթացիկ մեթոդներն ու տեխնիկաները ԿԹԲ-ների և նրանց բակտերիոցին-արտահայտող համակարգերի միջոցով ստացվող նոր պատվաստանյութերի արտադրության և դրանց նոր տեսակների հայտնաբերման մեջ կբերեն առաջընթացի և զարգացման։

Գրականություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

A. Ga'lvez, H. Abriouel, R.L. Lo'pez, N. B. Omar, Bacteriocin-based strategies for food biopreservation, Int. J. Food Microbiol. 120 (2007) 51–70.
J. Suskovic, B. Kos, J. Goreta, S. Matosic, Role of lactic acid bacteria and bifidobacteria in synbiotic effect, Food Technol. Biotechnol. 39 (2001) 227–235.
P.A. Vanderbergh, Lactic acid bacteria, their metabolic products and interference with microbial growth, FEMS Microbiol. Rev. 12 (1993) 221–238.
M.L. Niku-Paavola, A. Laitila, T. Mattila-Sandholm, A. Haikara, New types of antimicrobial compounds produced by Lactobacillus plantarum, J. Appl. Microbiol. 86 (1999) 29–35.
P.D. Cotter, C. Hill, R.P. Ross, Bacteriocins։ Developing innate immunity for food, Nat. Rev. Microbiol. 3 (2005) 777–788.
H. Chen, D.G. Hoover, Bacteriocins and their food applications, Compr. Rev. Food Sci. Food Saf. 2 (2003) 82–100.
T.R. Klaenhammer, Genetics of bacteriocins produced by lactic acid bacteria, FEMS Microbiol Rev. 12 (1993) 39–85.
D. Demeria, J. Ewaschuk, K. Madsen։ Interactions of Lactobacillus with the Immune System. In։ Lactobacillus Molecular Biology։ From Genomics to Probiotics, Е. Ljungh, T. Wadstrцm (Eds.), Caister Academic Press, Norfolk, UK (2009) pp. 139–152.
J. Antikainen, T.K. Korhonen, V. Kuparinen, T. Toba, S. Ross։ Surface Proteins of Lactobacillus Involved in Host Interactions. In։ Lactobacillus Molecular Biology։ From Genomics to Probiotics, Е. Ljungh, T. Wadstrцm (Eds.), Caister Academic Press, Norfolk, UK (2009) pp. 95–114.
W. Brumfitt, M.R.J. Salton, J.M.T. Hamilton-Miller, Nisin alone and combined with peptidoglycan-moduling antibiotics։ Activity against methicillin-resistant Staphylococcus aureus and vancomycin-resistant enterococci, J. Antimicrob. Chemother. 50 (2002) 731–734.
A. Giacometti, O. Cirioni, F. Barchiesi, M. Fortuna, G. Scalise, In vitro activity of cationic peptides alone and in combination with clinically used antimicrobial agents against Pseudomonas aeruginosa, J. Antimicrob. Chemother. 44 (1999) 641–645.
E. Severina, A. Severin, A. Tomasz, Antibacterial efficacy of nisin against multidrug-resistant Gram-positive pathogens, J. Antimicrob. Chemother. 41 (1998) 341–347.
J. Wu, S. Hu, L. Cao, Therapeutic effect of nisin Z on subclinical mastitis in lactating cows, Antimicrob. Agents Chemother. 51 (2007) 3131–3135.