Генно-модифицирани пробиотици срещу супербактерии - накъде върви антимикробната революция

В днешно време все по-често в общественото пространство се засяга темата, свързана със супербактерии, генно-модифицирани пробиотици и грижата за микробиома. Не би могло и да бъде иначе – прекомерната и неправилна употреба на антибиотици е заела чудовищни размери и представлява реална заплаха за устойчивостта и надеждността на съвременната медицина.
В днешната статия ще разгледаме казуса в по-големи детайли: ще ви разкажем повече за същността на супербактериите, до какво всъщност води прекомерният антибиотичен прием,  каква е ролята на пробиотиците и до каква степен генно-модифицираните полезни щамове биха обусловили бъдещето в грижата за чревното здраве. Обещаваме наистина полезна и интересна информация – да започваме!

Преди да се впуснем в детайлите около пробиотиците и особено ролята и значението на генно-модифицираните пробиотични щамове, нека първо обърнем внимание на зародиша на проблема – супербактериите.

Какво представляват те? В основата на тяхната същност “стои” поведението им към назначено лечение – за супербактериите е характерна завидната им устойчивост и резистентност към редица антибиотици, които традиционно в миналото са били предписвани за борба с тях. Казано иначе, при този вид патогени стандартните лекарствени препарати вече нямат ефект, което, от своя страна, предполага по-дълго и по-тежко боледуване, по-трудно повлияване от терапии и намален набор от опции, с които медицината разполага, за да третира инфекциите.

А как се е стигнало да възникването на такива супербактерии и какъв е механизмът на тяхната еволюция? Отговорите на тези въпроси откриваме в безконтролния прием на антибиотици. Голяма част от хората в днешно време или приемат антибиотични препарати без обективна нужда от тях (на всекиго се е случвало да прави опит да лекува вирусна инфекция, вместо бактериална, с антибиотик), или не спазват стриктно препоръките на лекаря за прием, или самостоятелно подбират препарат, който не е съвсем подходящ за състоянието им (но пък съвсем успешно компрометира здравето на микробиома). В резултат бактериите мутират и стават резистентни на антибиотиците, които доскоро са били изключително ефективни за лечение. Така инфекциите стават все по-неподатливи на третиране, което представлява истински проблем за съвременната медицина – с изчерпването на работещи лекарствени терапии обществото става все по-уязвимо на устойчивите патогени, боледуваме по-дълго и по-тежко и рисковите групи (като възрастните хора и хората с компрометиран имунитет) остават без надеждна медицинска подкрепа.

Добрата новина е, че тялото ни е снабдено със собствена армия, оборудвана с правилното противодействие срещу супербактериите. Разбира се, говорим за микробиома! Именно той представлява първата линия на защита, тъй като полезните бактерии в него се конкурират със супербактериите за място и хранителни вещества, произвеждат множество антимикробни съединения и подкрепят имунния отговор, “обучавайки” имунната система да разпознава правилно патогените и успешно да ги унищожава. Но ако микробиомът е пригоден да ни защитава от възникването на инфекции, тогава защо проблемът със супербактериите днес е заел значителни размери?

Отговорът на този въпрос обяснява ключовата роля на пробиотиците: микробиотата е деликатна съвкупност от полезни бактерии, чиято функция обаче може лесно да бъде нарушена в следствие от начина на живот и условията на средата. Ако допуснем развитието на дисбиоза (нарушаване в баланса между полезните и вредните микроорганизми в микробиотата), то създаваме чудесна предпоставка за колонизация от патогенни и резистентни бактерии.

Никой не е застрашен от дисбиоза: нездравословната храна, консумацията на газирани и ултра-преработени храни, намаленото движение, недостатъчната хидратация, заседналия начин на живот, влошеното качество на съня и излагането на прекомерен стрес са все сред водещите причини за дисхармония в червата. Не закъсняват и симптомите:
- затруднено храносмилане, диария или запек;
- недобро усвояване на нутриенти, дефицит на ключови витамини и минерали;
- подуване или болка в корема след хранене;
- отпадналост, потиснатост, повишена тревожност;
- редица дерматологични оплаквания като кожни раздразнения, екземи, акне, дерматити;
- понижен имунитет и чести разболявания (близо 80% от имунните клетки се намират в червата);
- компрометиран синтез на хормони и невротрансмитери (ентеричната нервна система се локализира в стомашно-чревния тракт);

Когато човек е развил или е в опасност да развие дисбиоза (а с това и рискува излагане на супербактерии и разнообразни неподатливи на лечение инфекции), има нужда от подкрепление – и тук “на сцената” излизат пробиотиците. Нека се запознаем с тяхната същност и разгледаме как науката постига революционен напредък с разработването на генно-модифицирани щамове. Знаем, че пробиотиците представляват полезни бактерии, добити чрез процеса на ферментация – в нашата културна и кулинарна традиция те заемат особено важно място, тъй като се откриват в храни като киселото мляко, кефира, туршиите и киселото зеле. Реалността обаче показва, че средностатистическият човек трудно би съумял да консумира ферментирали храни ежедневно: затова пробиотиците под формата на хранителни добавки биха били наистина удачен избор.

В контекста на патогените и супербактериите, пробиотиците действително могат да окажат мощна подкрепа. На първо място, те се конкурират с патогените по отношение на място и храна в червата: ако микробиотата ни е балансирана и изобилства от полезни щамове, то супербактериите не биха могли да се разпространяват лесно и да колонизират стомашно-чревния тракт, както и да използват “свободни” хранителни ресурси. В допълнение е важно да се уточни, че пробиотичните щамове имат способността да произвеждат различни бактериоцини – антимикробни съединения, които убиват или потискат растежа на вредните микроорганизми. Те или разрушават клетъчните им мембрани, или блокират жизненоважни процеси в тях, неутрализирайки патогенното им действие.

Друг механизъм на действие на пробиотиците е обвързан със способността им да произвеждат различни органични киселини (сред които особено значение има млечната) и така да понижават нивата на pH – знаем, че високото pH е “рай” за развитието на болестотворните бактерии. Киселинната среда естествено потиска растежа дори и на резистентните супербактерии, създава неблагоприятна среда за тяхното развитие и подкрепя развитието на полезните щамове. Не на последно място следва да се отбележи, че здравият микробиом поддържа здрави клетъчните мембрани – така в кръвообращението се възпрепятства навлизането на отпадни и токсични метаболити, повишаващи общото възпаление в организма.

Изброявайки толкова много позитиви, е съвсем логично множеството от нас да се обърне към пробиотиците с цел подобряване на микробиома – но тук изниква и друг, не по-малко важен въпрос: как да сме сигурни, че приемаме качествен продукт, който действително доставя подкрепата, описана на опаковката? В свят, в който на пазара изобилства от алтернативи, е от съществено значение да се информираме в детайли относно произхода и технологията на производство на избраната пробиотична добавка. Науката напредва – предишни генерации пробиотици изискваха съхранение в хладилник, за да се запази максимално виталността на бактериите в тях, или предоставяха единични щамове за базови полза и защита.

Но с напредването на технологиите се усъвършенстват и продуктите, и производителите – компании като ProLact надграждат постигнатия технологичен напредък и създават пробиотични селекции, които не само се радват на бактериално разнообразие и бленд от витамини, минерали и билки за синергичен ефект, но и разчитат на микроенкапсулация.

Микроенкапсулацията е производствен метод, при който бактериите биват обвити от специална колагенова обвивка, чиято цел е да ги запази живи и бионалични, докато достигнат в червата. Благодарение на тази технология, пробиотичните хранителни добавки не изискват съхранение в хладилник, имат свойството да оцелеят на условията на средата и на въздействието на силната стомашна киселина и действително да колонизират червата, населявайки стомашно-чревния тракт с полезни бактерии и обогатявайки микробиотата. Така разполагаме с реално решение срещу дисбиозата и надеждна защита срещу патогенните микроорганизми и супербактериите.

Но компании като ПроЛакт стигат дори по-далече в целта си да предоставят качествени и надеждни терапевтични решения и служат като своебразен “мост”, свързващ настоящето с бъдещата медицинска революция – ако микроенкапсулацията осигурява преживяемостта на бактериите, то синтетичната биология и генно-модифицираните щамове отварят нова врата не само към индивидуалната грижа за здравето, но и за по-доброто разбиране на нуждите на човешкия организъм днес.
Вече се запознахме в детайли със същността на супербактериите, микробиома и пробиотиците – нека надградим наученото с изследване на темата, свързана с генно-модифицираните пробиотици.

Но първо да започнем с митовете. Свикнали сме да асоциираме термина “генно-модифициран” с ГМО храните и това автоматично извиква негативна конотация в съзнанието ни. В общ план бихме могли да дефинираме ГМО храните като модифицирани източници на храна, чиято цел най-вече опира до по-богат добив или подобрена устойчивост и годност.

При генно-модифицираните пробиотици обаче целта е съвсем различна: те представляват живи бактерии, проектирани чрез похватите на генното инженерство и синтетичната биология, и основата им роля е да бъдат насочени към изпълнение на определени функции, необходими на конкретен организъм. Като пример бихме могли да посочим генно-модифицирани щамове, които са създадени с цел да произвеждат конкретни вещества (например бактериоцини), да потискат растежа на определени патогени в микробиотата или да реагират на определени сигнали на тялото. За разлика от “обикновените” пробиотици, тези, чиято ДНК е целенасочено променена, извършват активна биологична работа в организма.

Често пъти този тип живи бактерии биват наричани и “живи лекарства”, тъй като най-често биват проектирани за производство на различни витамини или противовъзпалителни вещества, за неутрализиране на патогени и токсини, да реагират на възпалението и да способстват за неговото потушаване, да действат локално, например само в червата, да оказват модулационен ефект върху имунитета и др. Изключително подходящи биха били при състояния като възпалителни чревни заболявания, метаболитни синдроми, при онкологични заболявания.

А как се създават? Тук основополагащо значение има синтетичната биология: след като биват генно модифицирани и прецизно редактирани, например чрез метода CRISPR (технология, при която изключително прецизно може да се изключват, променят или добавят нови гени таргетирано в структурата на бактерията, за да ѝ се предаде различна функционалност в организма), може да се проектират цели инженерни системи, които условно да действат като “код” и да задават различни параметри на работа. Разбира се, не се пренебрегват и защитата и контролът – подобни генно-модифицирани пробиотици често са проектирани с т.нар. kill switch (самоунищожаване след определено време), да имат ограничено оцеляване извън тялото, да не могат да предават гени на други бактерии и микроорганизми, да зависят от определени хранителни вещества и хранителна среда в тялото и др.

От всичко дотук става ясно защо пробиотиците, продукт на инженерство и синтетична биология, биха могли да са чудесен начин за справяне със супербактериите: те могат да разпознават патогена, таргетирано да го унищожават, без да имат ефект върху микробиома в цялост, и да участват в потискането на определени резистентни гени, служещи като пречка пред лечението на конвенционалната медицина.

Разбира се, за да се радваме на научния и технологичен напредък на генното инженерство и синтетичната биология, е необходимо все пак да разполагаме с “ефективна” и добре подготвена среда. Здравият микробиом и особено онзи, подкрепен от добре проучени и традиционни щамове като Lactobacillus bulgaricus и Streptococcus thermophilus, способства, като поддържа микробното разнообразие в червата, заздравява и подкрепя чревната бариера, намалява системното възпаление в тялото и подобрява имунния отговор, така че да сме максимално защитени от атаките на изобилието от патогени в околната среда.

Фокусът на производителя на натурални български пробиотици ProLact се състои именно в доставянето на важни за общото ни здраве пробиотични щамове, селектирани така, че да се отговори максимално ефективно на повишените нужди на организма. В съчетание с технологията на микроенкапсулацията хранителните добавки осигуряват надеждна защита на здравето на червата и, спрямо избрания продукт, и на други функции в нашия организъм. ProLact Detox например е функционална пробиотична храна, насочена към предпазване на клетките от оксидативния стрес, подкрепа за работата на черния дроб и детоксикацията на тялото и успешното предотвратяване на дисбиоза – а това вече е огромна стъпка напред към предпазването от инфекции със супербактерии, резистентни на традиционно лечение. Наивно е да смятаме, че супербактериите ще изчезнат – онова обаче, което можем да направим, е да изготвим работеща стратегия за защита. Докато науката се устремява към генното инженерство и синтетичната биология като надежден и ефективен способ за справяне с резистентните бактерии (и редица други заболявания), работата на компании като ПроЛакт е ключова: поддържането на здравия микробиом с помощта на живи пробиотични бактерии съумява не само да подкрепа работата на червата, но и да работи в полза на общото ни физическо и ментално здраве. Защото грижата започва отвътре – и е наша задача да подготвим тялото си максимално добре, за да е в състояние да посреща атаките и да ги неутрализира в зародиш.