Смирнов Валерий Вениаминович, академик, директор, заведующий отделом антибиотиков

Институт микробиологии и вирусологии им. Д.К. Заболотного НАН Украины

В начале века человечество с нетерпением ждало новых открытий, направленных на борьбу с инфекционными заболеваниями. Необходимость таких открытий была связана с тем, что болезни, вызываемые различными бактериями, уносили миллионы жизней, являясь главной причиной смертности. И вот ожидания оправдались - А. Флеминг открыл пенициллин, произошло самое выдающееся событие первой половины нашего столетия.

Открытие пенициллина было чисто случайным, однако уместно вспомнить слова Л. Пастера о том, что "случай обычно подготовлен определенным ходом мыслей, судьба одаривает только подготовленные умы". Пенициллин стал известен на всех континентах и спас миллионы человеческих жизней. Открытие Флеминга дало начало совершенно новому научному направлению, знаменовавшему новую эру в биологии и медицине - эру антибиотиков. Их всестороннее изучение обогатило наши представления о зависимости биологической активности органических соединений от химической структуры, приблизило к рациональному созданию антимикробных препаратов с заданными свойствами. Примером тому служат успехи, достигнутые при изучении полусинтетических антибиотиков.

К числу наиболее актуальных задач в разработке проблемы антибиотиков сегодня относятся:

• создание и разработка способов преодоления антибиотикорезистентности микробов;
• изыскание природных и создание полусинтетических антибиотиков, эффективных в борьбе со стафилококковой, синегнойной и другими инфекциями, злокачественными опухолями;
• поиски новых продуцентов среди малоизученных групп организмов;
• изучение генетических рекомбинаций у микроорганизмов с продукцией новых антибиотиков;
• получение новых антибиотиков путем направленного биосинтеза и подбора соответствующих мутантов и рекомбинантов.

Основной проблемой последних лет является широкое распространение резистентных форм патогенных микроорганизмов и снижение эффективности ряда антибиотиков. Очень показательны в этом плане исследования американских ученых, показавшие, что если люди заражены возбудителями, которые имеют множественную устойчивость к антибиотикам, то заболевание протекает в значительно более тяжелой форме, нередко со смертельным исходом, а борьба с подобными недугами обходится значительно дороже. Например, лечение одного больного туберкулезом, у которого возбудитель резистентен к антибиотикам, обходится в 15 раз дороже, чем больного с восприимчивым возбудителем. Таким образом, все растущая резистентность микроорганизмов к антибиотикам уже сейчас обходится США более чем в 4 млрд. долларов в год.

Вновь назрели извечные вопросы - что делать и кто виноват? Ответ на них, в какой-то мере, дает результат недавних исследований, которые установили, что "почти половина (!) выписываемых в США антибиотиков пациентам абсолютно не нужна". Эти препараты часто назначают при простуде, гриппе, желудочно-кишечных заболеваниях, повышенной температуре и т.д. Такое положение - это не просто расточительство. Дело обстоит гораздо хуже, поскольку происходит распространение бактерий, устойчивых к антибиотикам, массовая аллергизация больных и, что очень трагично, развивается дисбактериоз, частота которого растет с неимоверной быстротой.

И второе - врачи предпочитают выписывать новейшие "сильные" антибиотики широкого спектра действия, вместо того чтобы после исследования чувствительности возбудителя, применять "старые" и/или "узкоспециализированные". Отсюда следуют ответы на поставленные вопросы. Кто виноват? С одной стороны больные, требующие выписывать им обязательно антибиотики при любом заболевании, а с другой врачи, которые охотно откликаются на эти просьбы или сами являются инициаторами их применения.

Что делать? Самое главное и простое, не требующее затрат - не допускать подобных ситуаций! В тех случаях, когда можно избежать применения антибиотиков, следует это делать, а если применять, то обязательно определяя чувствительность (разумеется, за исключением экстремальных случаев); назначать альтернативные препараты, максимально безвредные, но, естественно, эффективные. В одной статье невозможно осветить широко и всесторонне все аспекты проблемы, поэтому остановлюсь только на пробиотиках и, если конкретно, на пробиотиках из бактерий рода Bacillus, высокоэффективным представителем которых является биоспорин, разработанный в Украине и выпускаемый АОА "Днепрофарм" (г. Днепропетровск).

"Пробиотики" в современном понимании - это бактерийные препараты из живых микробных культур, предназначенные для коррекции микрофлоры хозяина и лечения ряда заболеваний. Основоположником концепции пробиотиков является И.И. Мечников, который еще в 1903 году предложил практическое использование микробных культур-антагонистов для борьбы с болезнетворными бактериями. Фундаментальные исследования современной биологической и медицинской науки позволили разработать и внедрить в практику многие пробиотики, основу которых составляют живые микробные культуры. M.Vanbelle et al. (1990) определяют понятие "пробиотик" как антоним антибиотиков, т.е. "промотор жизни". Пробиотики, в отличие от антибиотиков, не оказывают отрицательного воздействия на нормальную микрофлору, поэтому их широко применяют для профилактики и лечения дисбактериозов. В то же время эти биопрепараты характеризуются выраженным клиническим эффектом при лечении (долечивании) ряда острых кишечных инфекций. Важной особенностью пробиотиков является их способность повышать противоинфекционную устойчивость организма, оказывать в ряде случаев противоаллергенное действие, регулировать и стимулировать пищеварение. В настоящее время в медицине уже широко используют лактобактерин, бифидум-бактерин, колибактерин, бификол, ацилакт и другие.

Тем не менее, во всем мире продолжается огромная работа по созданию новых более активных пробиотиков. Важным арсеналом совершенствования биопрепаратов являются бактерии рода Bacillus. Свойства некоторых штаммов этой группы бактерий настолько разносторонни и привлекательны, что только за последние годы на их основе разработано более десятка эффективных препаратов (табл.). Как видно, в этом, активно развивающемся во всем мире направлении, достойное место занимает Украина. Чем же привлекают исследователей бациллы как основа пробиотиков? Что делает их высокоэффективными?

Таблица.
Биопрепараты (пробиотики) на основе бактерий рода Bacillus

Медицинские
Биоспорин	(B.subtilis + B.licheniformis)		Украина
Гинеспорин	(B.subtilis)		Украина
Споробактерин	(B.subtilis)		Россия
Бактиспорин	(B.subtilis)		Россия
Энтерогермин	(B.subtilis)		Италия
Флонивин	(Bacillus sp.)		Югославия
Бактисубтил	(B.cereus)		Франция
Цереобиоген	(B.cereus)		Китай
Ветеринарные
Бактерин-СЛ	(B.subtilis + B.licheniformis)		Украина
Эндоспорин	(B.subtilis)		Украина
БПС-44	(B.subtilis)		Украина
Энтеробактерин	(B.subtilis)		Россия
Глоген-8	(B.natto)		США
Прималас	(Bacillus sp.)		Нидерланды
Протексин	(Bacillus sp.)		Нидерланды
"Добавки" пищевые:
препарат для ферментации овса		(B.subtilis)		Франция
препарат для ферментации бобов		(B.subtilis + B.licheniformis)		Нигерия
Кормовые:
на основе B.licheniformis		Германия, Англия
на основе B.coagulans		Англия

В первую очередь - это их безвредность (за исключением B.cereus и B.anthracis) для макроорганизма даже в концентрациях, значительно превышающих рекомендуемые для применения, а также способность ряда штаммов существенно повышать неспецифическую резистентность макроорганизма. Важнейшими свойствами некоторых штаммов бацилл являются их антагонистическая активность ко многим патогенным и условно патогенным микроорганизмам; высокая ферментативная активность, позволяющая существенно регулировать и стимулировать пищеварение; противоаллергенное и антитоксическое действия и ряд других.

Именно такими свойствами обладает препарат биоспорин, в состав которого (пожалуй, единственного из пробиотиков на основе бацилл) входят не один, а два штамма - B.subtilis и В. licheniformis. Они дополняют друг друга по спектру антагонистической активности, продукции ферментов и аминокислот и, что очень важно, не подавляют при этом резидентные микроорганизмы. Бациллы (антагонистическая активность штамма В. subtilis), входящие в биоспорин, активно угнетают патогенные микроорганизмы.

Уникальной способностью препарата является подавление развития кандид, стафилококков, кампилобактерий, иерсиний, в том числе и антибиотикоустойчивых. При этом антагонистическая активность биоспорина значительно выше в сравнении с бактисубтилом, цереобиогеном и энтерогермином.

Биоспорин широко применяется для коррекции нарушений микрофлоры (дисбактериозы), вызванной нерациональным применением антибиотиков, нарушением питания, перенесенными инфекционными заболеваниями, для профилактики и лечения острых кишечных инфекций. Однако установлено, что спектр показаний для применения пробиотиков в клинической практике может быть существенно расширен. Так, выявлены их позитивные эффекты при лечении ревматоидного артрита, некоторых инфекций мочеполовых путей, гнойно-воспалительных осложнений в хирургической практике, гинекологических заболеваниях инфекционной природы и многих других. Столь многообразное действие пробиотиков и, в данном случае биоспорина, определяется оригинальным механизмом действия, который в наиболее полной форме был обоснован нами.

Рис.
Механизм лечебно-профилактического действия препарата Биоспорин

Вскоре после приема препарата начинают выделяться биологически активные вещества и функционировать системы микробных клеток, оказывающие как прямое действие на патогенные и условно патогенные микроорганизмы, так и опосредованное - путем активации специфических и неспецифических систем защиты макроорганизма. В этот же период времени бактериальные клетки пробиотика, которые могут рассматриваться как биокатализаторы многих жизненно важных процессов в пищеварительном тракте, активно продуцируют ферменты, аминокислоты, антибиотические вещества и другие физиологически активные субстраты, дополняющие комплексное лечебно-профилактическое действие.

Отмечая многообразные механизмы лечебно-профилактического действия препаратов из бацилл, нельзя утверждать, что какие-либо из них являются главными, а какие-то - второстепенными. При различных острых и хронических заболеваниях желудочно-кишечного тракта, регистрируемых у человека и животных, терапевтическое действие в одних случаях может достигаться преимущественно за счет антагонистических свойств бацилл, в других - за счет продукции ими ферментов, в третьих - за счет активации защитных реакций. Но, как правило, участие в процессе одновременно принимают несколько факторов.

T.P. Lyons и R.J. Fallоn назвали наше время "наступающей эпохой пробиотиков". И действительно, бурное развитие исследований по разработке новых биопрепаратов и дальнейшему изучению механизма их лечебно-профилактического действия, дает основания утверждать, что в XXI веке пробиотики в значительной степени потеснят на рынке традиционные и небезопасные для организма препараты, особенно те из них, которые применяются с профилактической целью.

Одним из перспективных направлений разработки новых биопрепаратов является создание пробиотиков на основе микроорганизмов с заданными свойствами, полученными методами генетической инженерии. Первый такой пробиотик Субалин, наряду с высокой антибактериальной активностью в отношении широкого спектра болезнетворных микроорганизмов, характеризуется и антивирусными свойствами. Этот препарат разработан в Институте микробиологии и вирусологии им. Д.К. Заболотного НАН Украины совместно с НПО "Вектор" (Россия) и в настоящее время проходит с успехом клинические испытания.

Итак, создание пробиотиков и их широкое применение являются сегодня стратегическим направлением в борьбе со многими инфекционными, а также некоторыми неинфекционными заболеваниями.

Антибиотики и/или пробиотики: размышления и факты

Смирнов Валерий Вениаминович, академик, директор, заведующий отделом антибиотиков

Институт микробиологии и вирусологии им. Д.К. Заболотного НАН Украины

В начале века человечество с нетерпением ждало новых открытий, направленных на борьбу с инфекционными заболеваниями. Необходимость таких открытий была связана с тем, что болезни, вызываемые различными бактериями, уносили миллионы жизней, являясь главной причиной смертности. И вот ожидания оправдались - А. Флеминг открыл пенициллин, произошло самое выдающееся событие первой половины нашего столетия.

Открытие пенициллина было чисто случайным, однако уместно вспомнить слова Л. Пастера о том, что "случай обычно подготовлен определенным ходом мыслей, судьба одаривает только подготовленные умы". Пенициллин стал известен на всех континентах и спас миллионы человеческих жизней. Открытие Флеминга дало начало совершенно новому научному направлению, знаменовавшему новую эру в биологии и медицине - эру антибиотиков. Их всестороннее изучение обогатило наши представления о зависимости биологической активности органических соединений от химической структуры, приблизило к рациональному созданию антимикробных препаратов с заданными свойствами. Примером тому служат успехи, достигнутые при изучении полусинтетических антибиотиков.

К числу наиболее актуальных задач в разработке проблемы антибиотиков сегодня относятся:

• создание и разработка способов преодоления антибиотикорезистентности микробов;
• изыскание природных и создание полусинтетических антибиотиков, эффективных в борьбе со стафилококковой, синегнойной и другими инфекциями, злокачественными опухолями;
• поиски новых продуцентов среди малоизученных групп организмов;
• изучение генетических рекомбинаций у микроорганизмов с продукцией новых антибиотиков;
• получение новых антибиотиков путем направленного биосинтеза и подбора соответствующих мутантов и рекомбинантов.

Основной проблемой последних лет является широкое распространение резистентных форм патогенных микроорганизмов и снижение эффективности ряда антибиотиков. Очень показательны в этом плане исследования американских ученых, показавшие, что если люди заражены возбудителями, которые имеют множественную устойчивость к антибиотикам, то заболевание протекает в значительно более тяжелой форме, нередко со смертельным исходом, а борьба с подобными недугами обходится значительно дороже. Например, лечение одного больного туберкулезом, у которого возбудитель резистентен к антибиотикам, обходится в 15 раз дороже, чем больного с восприимчивым возбудителем. Таким образом, все растущая резистентность микроорганизмов к антибиотикам уже сейчас обходится США более чем в 4 млрд. долларов в год.

Вновь назрели извечные вопросы - что делать и кто виноват? Ответ на них, в какой-то мере, дает результат недавних исследований, которые установили, что "почти половина (!) выписываемых в США антибиотиков пациентам абсолютно не нужна". Эти препараты часто назначают при простуде, гриппе, желудочно-кишечных заболеваниях, повышенной температуре и т.д. Такое положение - это не просто расточительство. Дело обстоит гораздо хуже, поскольку происходит распространение бактерий, устойчивых к антибиотикам, массовая аллергизация больных и, что очень трагично, развивается дисбактериоз, частота которого растет с неимоверной быстротой.

И второе - врачи предпочитают выписывать новейшие "сильные" антибиотики широкого спектра действия, вместо того чтобы после исследования чувствительности возбудителя, применять "старые" и/или "узкоспециализированные". Отсюда следуют ответы на поставленные вопросы. Кто виноват? С одной стороны больные, требующие выписывать им обязательно антибиотики при любом заболевании, а с другой врачи, которые охотно откликаются на эти просьбы или сами являются инициаторами их применения.

Что делать? Самое главное и простое, не требующее затрат - не допускать подобных ситуаций! В тех случаях, когда можно избежать применения антибиотиков, следует это делать, а если применять, то обязательно определяя чувствительность (разумеется, за исключением экстремальных случаев); назначать альтернативные препараты, максимально безвредные, но, естественно, эффективные. В одной статье невозможно осветить широко и всесторонне все аспекты проблемы, поэтому остановлюсь только на пробиотиках и, если конкретно, на пробиотиках из бактерий рода Bacillus, высокоэффективным представителем которых является биоспорин, разработанный в Украине и выпускаемый АОА "Днепрофарм" (г. Днепропетровск).

"Пробиотики" в современном понимании - это бактерийные препараты из живых микробных культур, предназначенные для коррекции микрофлоры хозяина и лечения ряда заболеваний. Основоположником концепции пробиотиков является И.И. Мечников, который еще в 1903 году предложил практическое использование микробных культур-антагонистов для борьбы с болезнетворными бактериями. Фундаментальные исследования современной биологической и медицинской науки позволили разработать и внедрить в практику многие пробиотики, основу которых составляют живые микробные культуры. M.Vanbelle et al. (1990) определяют понятие "пробиотик" как антоним антибиотиков, т.е. "промотор жизни". Пробиотики, в отличие от антибиотиков, не оказывают отрицательного воздействия на нормальную микрофлору, поэтому их широко применяют для профилактики и лечения дисбактериозов. В то же время эти биопрепараты характеризуются выраженным клиническим эффектом при лечении (долечивании) ряда острых кишечных инфекций. Важной особенностью пробиотиков является их способность повышать противоинфекционную устойчивость организма, оказывать в ряде случаев противоаллергенное действие, регулировать и стимулировать пищеварение. В настоящее время в медицине уже широко используют лактобактерин, бифидум-бактерин, колибактерин, бификол, ацилакт и другие.

Тем не менее, во всем мире продолжается огромная работа по созданию новых более активных пробиотиков. Важным арсеналом совершенствования биопрепаратов являются бактерии рода Bacillus. Свойства некоторых штаммов этой группы бактерий настолько разносторонни и привлекательны, что только за последние годы на их основе разработано более десятка эффективных препаратов (табл.). Как видно, в этом, активно развивающемся во всем мире направлении, достойное место занимает Украина. Чем же привлекают исследователей бациллы как основа пробиотиков? Что делает их высокоэффективными?

Таблица.
Биопрепараты (пробиотики) на основе бактерий рода Bacillus

Медицинские
Биоспорин	(B.subtilis + B.licheniformis)		Украина
Гинеспорин	(B.subtilis)		Украина
Споробактерин	(B.subtilis)		Россия
Бактиспорин	(B.subtilis)		Россия
Энтерогермин	(B.subtilis)		Италия
Флонивин	(Bacillus sp.)		Югославия
Бактисубтил	(B.cereus)		Франция
Цереобиоген	(B.cereus)		Китай
Ветеринарные
Бактерин-СЛ	(B.subtilis + B.licheniformis)		Украина
Эндоспорин	(B.subtilis)		Украина
БПС-44	(B.subtilis)		Украина
Энтеробактерин	(B.subtilis)		Россия
Глоген-8	(B.natto)		США
Прималас	(Bacillus sp.)		Нидерланды
Протексин	(Bacillus sp.)		Нидерланды
"Добавки" пищевые:
препарат для ферментации овса		(B.subtilis)		Франция
препарат для ферментации бобов		(B.subtilis + B.licheniformis)		Нигерия
Кормовые:
на основе B.licheniformis		Германия, Англия
на основе B.coagulans		Англия

В первую очередь - это их безвредность (за исключением B.cereus и B.anthracis) для макроорганизма даже в концентрациях, значительно превышающих рекомендуемые для применения, а также способность ряда штаммов существенно повышать неспецифическую резистентность макроорганизма. Важнейшими свойствами некоторых штаммов бацилл являются их антагонистическая активность ко многим патогенным и условно патогенным микроорганизмам; высокая ферментативная активность, позволяющая существенно регулировать и стимулировать пищеварение; противоаллергенное и антитоксическое действия и ряд других.

Именно такими свойствами обладает препарат биоспорин, в состав которого (пожалуй, единственного из пробиотиков на основе бацилл) входят не один, а два штамма - B.subtilis и В. licheniformis. Они дополняют друг друга по спектру антагонистической активности, продукции ферментов и аминокислот и, что очень важно, не подавляют при этом резидентные микроорганизмы. Бациллы (антагонистическая активность штамма В. subtilis), входящие в биоспорин, активно угнетают патогенные микроорганизмы.

Уникальной способностью препарата является подавление развития кандид, стафилококков, кампилобактерий, иерсиний, в том числе и антибиотикоустойчивых. При этом антагонистическая активность биоспорина значительно выше в сравнении с бактисубтилом, цереобиогеном и энтерогермином.

Биоспорин широко применяется для коррекции нарушений микрофлоры (дисбактериозы), вызванной нерациональным применением антибиотиков, нарушением питания, перенесенными инфекционными заболеваниями, для профилактики и лечения острых кишечных инфекций. Однако установлено, что спектр показаний для применения пробиотиков в клинической практике может быть существенно расширен. Так, выявлены их позитивные эффекты при лечении ревматоидного артрита, некоторых инфекций мочеполовых путей, гнойно-воспалительных осложнений в хирургической практике, гинекологических заболеваниях инфекционной природы и многих других. Столь многообразное действие пробиотиков и, в данном случае биоспорина, определяется оригинальным механизмом действия, который в наиболее полной форме был обоснован нами.

Рис.
Механизм лечебно-профилактического действия препарата Биоспорин

Вскоре после приема препарата начинают выделяться биологически активные вещества и функционировать системы микробных клеток, оказывающие как прямое действие на патогенные и условно патогенные микроорганизмы, так и опосредованное - путем активации специфических и неспецифических систем защиты макроорганизма. В этот же период времени бактериальные клетки пробиотика, которые могут рассматриваться как биокатализаторы многих жизненно важных процессов в пищеварительном тракте, активно продуцируют ферменты, аминокислоты, антибиотические вещества и другие физиологически активные субстраты, дополняющие комплексное лечебно-профилактическое действие.

Отмечая многообразные механизмы лечебно-профилактического действия препаратов из бацилл, нельзя утверждать, что какие-либо из них являются главными, а какие-то - второстепенными. При различных острых и хронических заболеваниях желудочно-кишечного тракта, регистрируемых у человека и животных, терапевтическое действие в одних случаях может достигаться преимущественно за счет антагонистических свойств бацилл, в других - за счет продукции ими ферментов, в третьих - за счет активации защитных реакций. Но, как правило, участие в процессе одновременно принимают несколько факторов.

T.P. Lyons и R.J. Fallоn назвали наше время "наступающей эпохой пробиотиков". И действительно, бурное развитие исследований по разработке новых биопрепаратов и дальнейшему изучению механизма их лечебно-профилактического действия, дает основания утверждать, что в XXI веке пробиотики в значительной степени потеснят на рынке традиционные и небезопасные для организма препараты, особенно те из них, которые применяются с профилактической целью.

Одним из перспективных направлений разработки новых биопрепаратов является создание пробиотиков на основе микроорганизмов с заданными свойствами, полученными методами генетической инженерии. Первый такой пробиотик Субалин, наряду с высокой антибактериальной активностью в отношении широкого спектра болезнетворных микроорганизмов, характеризуется и антивирусными свойствами. Этот препарат разработан в Институте микробиологии и вирусологии им. Д.К. Заболотного НАН Украины совместно с НПО "Вектор" (Россия) и в настоящее время проходит с успехом клинические испытания.

Итак, создание пробиотиков и их широкое применение являются сегодня стратегическим направлением в борьбе со многими инфекционными, а также некоторыми неинфекционными заболеваниями.