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.
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.
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.
