Антимикробная фототерапия - прорыв в преодоление антибиотикоустойчивости. Новости от Института физики им. Б.Степанова НАН РБ

Нарастающую устойчивость бактерий к антибиотикам ВОЗ обозначает как глобальную проблему. Часть инфекционных заболеваний уже очень сложно вылечить привычными препаратами, и по этой причине ежегодно только в ЕС умирает более 25 тысяч человек. Что делать, если новых антимикробных средств появляется крайне мало, а старые подводят? Над решением задачи бьются ученые во многих странах мира, в том числе и у нас. Абсолютно новаторский способ заставить работать ставшие малоэффективными антибактериальные препараты разработали специалисты Института физики им. Б.Степанова НАН РБ в сотрудничестве с медиками. Ставка сделана на лазерное излучение.

Лазеры получили постоянную прописку в медицине. С их помощью корректируют зрение, убирают косметические дефекты, проводят диагностику. Наиболее серьезная их специальность — фотодинамическая терапия онкологических заболеваний.

Это когда в кровь вводится лекарство, спектр поглощения которого соответствует спектру излучения лазера. Оно накапливается в раковой клетке, а затем под воздействием лазера образует активные формы кислорода, губительные для опухоли. Схожий принцип положен в основу разработанных нашими физиками инновационных методов повышения антибактериальной активности противомикробных препаратов, многие из которых уже весьма слабо способны выполнять свою функцию.

«Мы предложили антимикробную фотодинамическую терапию, при которой лекарство наносится непосредственно на инфицированный очаг. Так можно лечить пародонтальные инфекции, трофические язвы и язву желудка, кожные заболевания грибковой природы, гинекологические болезни и многое другое. Но для того чтобы метод заработал, мало создать лазерный аппарат — надо было найти подходящие препараты–сенсибилизаторы. Использовать, например, задействованный при лечении злокачественных опухолей «Фотолон» было невозможно, во–первых, потому, что он разрешен для применения только в онкологии, а во–вторых — из–за его высокой стоимости. Широко употреблять его для антимикробной терапии было бы затруднительно», — делится сложностями, с которыми пришлось столкнуться, заместитель директора по научной и инновационной работе Института физики кандидат физико–математических наук Виталий Плавский.

Поэтому ученые и решили пойти по другому пути, вооружившись знаниями в области спектроскопии и фотодинамического действия света.

Главный механизм повреждения микробов при фототерапии состоит в том, что благодаря лазерному излучению лекарство–сенсибилизатор генерирует смертельный для них синглетный кислород. К нему, кстати, микробы не способны привыкнуть, выработать резистентность.

Это активная форма кислорода, и время ее жизни крайне непродолжительное. Настолько, что если фотосенсибилизатор изначально не будет связан с микробом, то разрушительный «снаряд» просто не успеет дойти до мишени. Антисептики, антибактериальные препараты изначально создавались как раз для взаимодействия с микробными клетками. Среди этих медикаментов и было решено вести поиски подходящих для фототерапии.

«Благодаря наличию в институте чувствительной аппаратуры мы исследовали фотохимические свойства ряда разрешенных к применению лекарств, и оказалось, что некоторые из них действительно обладают фотосенсибилизирующими свойствами, например, фурацилин, фурасол, хлорофиллипт, настойка эвкалипта и даже метиленовый синий — один из первых антисептиков, известный более 100 лет. Далее вместе с микробиологами изучили их воздействие на микробы с применением фототерапии — выяснилось, что антимикробное действие увеличивается в разы!» — Виталий Юльянович демонстрирует рабочее фото: чашку Петри, одна половина которой буквально кишит микробами, а вторая, после фототерапии, чиста.

Уже получен патент на использование фурацилина в качестве фотосенсибилизатора при антимикробной терапии, на очереди и другие препараты. Всего же разработки лаборатории в области лазерной медицины защищены более 70 патентами.

Среди главных достоинств метода — действенность, отсутствие привыкания, доступность. И медики, без которых работа была бы в принципе невозможна, это уже оценили: благодаря ему выполнено три кандидатские диссертации в области гинекологии под руководством профессора БелМАПО Петра Русакевича и три по пародонтальной терапии — как в БГМУ, так и в медицинской академии последипломного образования.

Виталий Плавский показывает инновационную разработку — универсальный фототерапевтический аппарат для антимикробной терапии LOTOS, который способен работать с разными сенсибилизаторами. Он был придуман совместно со специалистами РНПЦ «Мать и дитя», где опробован для лечения воспалительных локализованных инфекций у новорожденных детей с применением фурацилина.

Интересно, что фурацилин не использовался в неонатологии потому, что сам содержит микробы, которые могут свести на нет его антисептический эффект. Физики же предложили предварительно облучать препарат для очистки. А уж затем резко повышать его действие с помощью лазерного излучения.

Виталий Плавский перечисляет достоинства аппарата LOTOS: «Он может воздействовать и локально, непосредственно на очаг инфекции, например, пародонтоз, и на протяженные участки — пролежни, трофические язвы. Мы изготовили три опытных образца, они прошли все испытания и рекомендованы Минздравом к широкому использованию. Утвержден ряд методик по терапии гнойных ран, язв, пародонтальных инфекций, нескольких заболеваний гинекологического профиля. На сегодня у нас есть уже около 150 заявок на изготовление этих аппаратов, столько и планируем поставить в этом году».

Помимо таких «универсальных комбайнов», в Институте физики планируют разрабатывать специализированные аппараты для определенных патологий.

Антимикробная фототерапия способна открыть новую страницу и в лечении эрозий и язв желудка.

Известно, что их может вызывать бактерия хеликобактер пилори. Сегодня с ней борются, вводя препараты, содержащие вредные тяжелые металлы, — микроб настолько устойчив, что справиться с ним может только такая мощная артиллерия. Физики же предложили технологию с использованием противомикробного средства метиленовый синий, который сегодня мало применяется из–за резистентности к нему. А вот вкупе с лазерным излучением он показал хороший результат.

Метод уже отработан на базе Витебской детской областной клинической больницы под руководством профессора Анатолия Заблоцкого.

При помощи фиброгастроэндоскопа язва орошается метиленовым синим, а затем на нее светят лазером. Микробы гибнут, язва заживает... Сегодня фронт работы антимикробной фототерапии расширяется.

Оттачивается способ наступления на кожные заболевания, вызванные грибками, есть задумки для борьбы с акне. Ищутся новые фотосенсибилизаторы.

Это направление активно развивается и в мире, однако столь явного прорыва мы достигли одними из первых, если вообще не первыми. И все благодаря комплексному подходу — трудились вместе физики, микробиологи, физиологи, медики. Еще одно свидетельство того, что наилучшие результаты достигаются в кооперации.

Советская Белоруссия №52 (24435). Четверг, 20 марта 2014 года. Автор публикации: Юлия ВАСИЛИШИНА