Российские ученые первыми в мире получили четырехкомпонентные метабиотики

Ученые Новосибирского государственного педагогического университета совместно с промышленными партнерами совершили прорыв в области поддержания здоровья микробиома человека, разработав уникальные четырехкомпонентные метабиотики. Это инновационное решение открывает новые перспективы в коррекции дисбаланса микрофлоры и связанных с ним метаболических нарушений у людей всех возрастов, сообщили в пресс-службе университета.

Продукты-метабиотики, созданные при активном участии доктора медицинских наук, профессора кафедры анатомии, физиологии и безопасности жизнедеятельности НГПУ Михаила Суботялова, кандидата биологических наук, доцента этой же кафедры Анны Павловны Козловой и их промышленного партнера и уже активно использующиеся в производстве фармпрепаратов, обладают широким спектром полезных свойств, включая иммуномодулирующее, антиоксидантное, антибактериальное и нейромодулирующее действие.

Результаты исследований, подтверждающие биологическую активность и терапевтический потенциал метабиотиков, опубликованы в журнале «Ученые записки Крымского федерального университета имени В. И. Вернадского. Биология. Химия».

Новосибирские ученые начали работу над созданием препаратов, способных эффективно воздействовать на микробиом человека, еще десять лет назад.

«В человеческом организме имеется примерно 2-3 кг бактериальной массы, составляющей микробиом, количество его клеток в 10 раз превышает количество клеток самого организма. Весь этот бактериальный материал оказывает колоссальное влияние на наши физиологические процессы, включая иммунную систему. Применение препаратов-пробиотиков для улучшения этих процессов может повлечь отрицательный побочный эффект: иммунная система человека может отреагировать отторжением содержащихся в них донорских бактерий, поскольку микробиом каждого человека уникален. Метабиотики — новый класс препаратов, которые не имеют таких побочных эффектов. В них содержатся короткоцепочечные жирные кислоты (КЖК) — масляная, пропионовая, уксусная и другие, которые служат энергетическим субстратом для полезных бактерий. Патогенная микрофлора начинает уходить из среды, в которой поднимается уровень содержания КЖК — так из кишечника уходят процессы гниения», — отметил генеральный директор ООО «ВедаГенетика» Олег Сорокин.

В отличие от пробиотиков, которые добавляют живые бактерии в кишечник, метабиотики, по сути, являются «допингом» для уже существующих полезных бактерий. Метабиотики — очищенные методом фильтрации лизаты пробиотических бактерий, которые содержат биологически активные вещества, а также сигнальные молекулы, обладающие способностью привести в норму физиологические функции организма. 

Они создают оптимальные условия для роста и размножения полезных бактерий в кишечнике, способствуя восстановлению естественного баланса микрофлоры. Это особенно важно в условиях современной жизни, когда на наш микробиом постоянно воздействуют такие факторы, как стресс, неправильное питание, прием лекарств и загрязнение окружающей среды.

Помимо активных метаболитов, восстанавливающих микрофлору кишечника, новосибирская четырёхкомпонентная разработка, созданная при участии специалистов НГПУ, содержит бактериоцины, помогающие выводить вредные бактерии, антиоксиданты, борющиеся с воспалением, и структурные элементы клеточных мембран, укрепляющие иммунитет. Метабиотики можно рассматривать как «тренажеры иммунитета», которые помогают организму эффективно бороться с инфекциями и воспалениями, активируя и врожденный, и приобретенный иммунитет и подготавливая организм к встрече с патогенами.

Исследования показывают, что бактериальные лизаты, входящие в состав метабиотиков, могут подавлять экспрессию рецепторов, используемых вирусом SARS-CoV-2 для проникновения в клетки дыхательных путей. Это открывает перспективы для использования метабиотиков в профилактике и комплексной терапии коронавирусной инфекции.

Еще одним важным свойством метабиотиков является их способность защищать организм от окислительного стресса. Компоненты метабиотиков связывают ионы металлов, участвующие в окислительных реакциях, и содержат антиоксидантные энзимы, которые нейтрализуют свободные радикалы. 

Это делает метабиотики эффективным средством для профилактики и лечения воспалительных заболеваний желудочно-кишечного тракта — с учетом индивидуализированного подхода к пациенту — обеспечивает индивидуальную коррекцию нарушений нормальной микробиоты пациента и стимуляцию роста штаммов эндогенной, нормальной микрофлоры.

«Фактически первым на роль микробиома в человеческом организме обратил внимание нобелевский лауреат Илья Иванович Мечников, считавший, что человек сможет жить до 150 лет, если уберёт из организма процесс гниения. Сейчас в науке взгляды на микробиом трансформируются. Если в ХХ веке говорили о пользе для организма внедрения бифидо- и лактобактерий, то теперь приходит осознание, что организм фактически должен быть идеально здоров, чтобы принять и „переварить“ эти бактерии. Новые данные свидетельствуют, что во „взаимоотношениях“ человека и его микробиома нужен симбиотический подход и более глубокое изучение инструментов и механизмов, влияющих на состояние микробиома», — рассказал Михаил Суботялов.

Опубликованный новосибирскими учеными обзор инновационных механизмов работы с метабиотиками — это первый подобный труд в мировой науке, который, по мнению специалистов, даст старт дальнейшим исследованиям. Результаты исследований человеческого микробиома будут представлены в сентябре 2025 года на форуме OpenBio в наукограде Кольцово. Это событие станет важной площадкой для обмена знаниями и опытом в области изучения микробиома и разработки новых методов поддержания здоровья человека.