Презентация к уроку биологии "Бактериальная терапия как один из путей продления жизни"

Бактериальная терапия - как один из путей продления жизни (мультибиотики – редактирующая функция археогенома человека) Временный научно-исследовательский коллектив: Олег Орлов - Гимназия №102 им. М.С. Устиновой г. Казань Лариса Князева - Кафедра зоологии и общей биологии КФУ Под археогеномом человека нами обозначены лакто- и бифидобактерии плюс археи и вирусы, геномы которых эволюционно совместимы с геномом человека и практически представляют с ним единый суперорганизм. Эволюционно отлаженные горизонтальные связи между археями, бактериями, вирусами и эукариотами придают «супероганизму» состояние некого внутреннего динамического равновесия – гомеостаза, в поддержание которого человек может участвовать с помощью внесения внутрь мультибиотиков. Археогеном совместно с другими бактериями, риккетсиями и грибками составляет микробиом человека. По тем или иным причинам, а с возрастом тем более, происходят структурные перестройки микробиома человека, что отчасти приводит к потере возможности организма регулировать поддержание количественного и качественного состава микроорганизмов внутри и на поверхности тела, что уже в настоящем стало возможным корректировать. Микробиом человека, непосредственно участвующий во многих биохимических и физиологических процессах организма, порой может влиять и на его поведенческие реакции, как-то: водобоязнь, отдельные виды шизофрении и некоторые другие психопатологии. Отсюда всякого рода сдвиги внутри микробиома могут нести за собой физические недомогания, физиологические отклонения и психические страдания. Практически человек является «полем битвы» конкурирующих между собой паразитов, облигатных и факультативных симбионтов и даже тех, кто использует человека как средство перемещения. Ни одно царство природы не может упустить от своего внимания такое количество энергетической органики, заключенной в теле, чтобы не попробовать взять свое. Воюя между собой за органику тела человека, на и внутри его, микроорганизмам приходится выдерживать натиск не только иммунной системы, но и своих непосредственных соседей. Отсюда, стоит задача отодвинуть время разрушения гомеостаза организма, постоянно подправляя качественный и количественный состав участников сражения за свое тело, принимая внутрь мультибиотики - штаммы автохтонных участников микробиоты, их лизаты и бета-глюканы.

Поле битвы – Человек Олег

Микробиом в организме человека образует некий «триумвират», состоящий из: простейших и грибов, бактерий и около, архей, вирусов и, конечно, раковых клеток. Внутри триумвирата, как в тропическом лесу, происходит постоянная борьба за ресурс по двум принципам: 1-й «принцип конкурентного исключения», когда противник уничтожается и 2-й – «принцип конкурентного уклонения», когда один из противников, избегая столкновения, переходит в пассивную защищенную стадию просто от химического сигнала «присутствия» другого вида. Роль иммунной системы человека в этой борьбе «царств» заключается в роли регулятора - эгрегора, не давая одной группе занять лидирующее положение. Надо отметить, что этот триумвират одновременно стоит и на страже организма человека, не позволяя конкурентам из вне проникнуть на его, триумвиратову территорию. И все же, рано или поздно под влиянием разных причин и обстоятельств происходит нарушение хорошо отлаженной эволюционно выверенной системы. Например, за проникновением внутрь организма человека условной группы патогенных бактерий следует прием антибиотиков, которые подавляют патоген и так же подавляют часть бактерий. Перестав чувствовать сдерживающее давление со стороны бактерий, вирусы и грибы берут верх, «и» … начинается зуд в глазах - грибковый кератит, а на лице появляется герпес. Если же у самого «регулятора» - организма, например, от переохлаждения или просто от естественного старения организма снижается уровень защитных реакций и иммунитета, то и в триумвирате начинаются некие «брожения». Это выливается в захвате той или иной группой из триумвирата лидирующих позиций и беда, если эта группа – клетки рака. От старости излечиться нельзя, но можно ее оттянуть, постоянно подправляя качественный состав сообщества микроорганизмов, т.е. постоянно сохраняя баланс сил между бактериями – вирусами – грибками – простейшими и раковыми клетками. Антибиотики в нашей пище наносят удар по бактериям микробиома, и возникают всякого рода нарушения в поддержании баланса в нейрогуморальном комплексе организма человека, что сказывается на общем здоровье. Казалось бы, с внесением БАДов с лакто- и бифидобактериями появилась возможность целенаправленно подправить биологическое сообщество микробиома для восстановления баланса между членами триумвирата. Научились уже не просто выделять и разводить в чистом виде нужный вид симбиотических эндо и эктобактерий, но и получать отдельные «породы» штаммы, нацеленные на конкретные задачи. Бактерий и их споры вместе с наполнителями, чаще с пребиотиками (питательная среда бактерий) прессуют либо в таблетки, либо в виде порошков помещают в пилюли капсулы. И то и другое называют БАДами, содержащими лакто- и бифидобактерии, что не является лекарством по форме, в силу непредсказуемости результата, который достаточно индивидуален. Практически все действо с приемами БАДов сводится к приему пилюли путем проглатывания с молоком или водой. Показано, что большинство бактерий и лизатов при пероральном приеме пилюль нейтрализуется в начале ЖКТ, так и не успев выполнить функцию, в силу мизерности количества. Для решения проблемы разрабатываются виды приема гораздо больших объемов мультибиотика, сопоставимых с пищевыми продуктами, как-то традиционная японская еда - «Натто».

 

По воздействию мультибиотики можно классифицировать на следующие группы: 1. Применяемые для обеспечения функционального питания; 2. Применяемые для терапии и нормализации микробиоценоза после длительного использования антимикробных средств; 3. Применяемые для коррекции иммунитета, стимуляции роста и развития; 4. Применение для терапии при заболеваниях ЖКТ бактериальной и вирусной этиологии; 5. Как экспериментальный путь продления жизни. Два примера хронических бактериальных инфекций зависимых от состава микробиома человека: Можно привести примеры бактерий, которые самым непосредственным образом влияют на организм человека, както: 1. Хеликобактер пилори (Helicobacter pylori) - планктонная форма которой ведет подвижный образ жизни в слизистых оболочках желудка, но ее латентная форма срастается со стенками оболочек, образуя сидячие колонии, которые нарушают целостность субстрата, превращая его в эрозивную поверхность - язву. 2. Предположительно «амилоидные бляшки» сопутствующие болезни Альцгеймера, не что иное как амилоидные белки персисторов в дормантном состоянии бактерий Porphyromonas gingivalis и Cutibacterium acnes. У этих видов активная фаза жизненного цикла короткая, но достаточно продолжительна что бы уйти от иммунитета и превратить мозг в биопленку из ценобия латентных стадий. Биопленки в целом, а в головном мозге в частности, являются результатом застойных явлений и поэтому орган нуждается в большем канализировании, что может быть обеспечено формацептически, дополнительными физическими и умственными нагрузками. В классическом варианте в образовании бактериальной биопленки участвуют амилоподобные структуры – «курли» (curli). Заболевания же ). Заболевания же человека, при которых образуются амилоидные агрегаты, относится к амилоидозам. К наиболее известным амилоидозам относятся болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, диабет II типа и Прионные заболевания. «Самым известным примером пагубного воздействия амилоидоподобных белков является болезнь Крейтцфельдта — Якоба, более известная как коровье бешенство. Оказалось, что оно вызывается не вирусом и не бактерией, а прионом, белком, по структуре сходным с амилоидами. Позже стало ясно, что люди заражаются коровьим бешенством именно вследствие устойчивости структуры приона. Он не разрушается ни в ходе переработки и приготовления мяса, ни в процессе пищеварения». Амилоидные белки биопленок (curli). Заболевания же ) сродни с амилоидными сенильными бляшками, наблюдаемые при болезни Альцгеймера, что, на наш взгляд, говорит о образовании в головном мозге человека именно структур «курли», свойственных биопленкам бактерий. Таким образом можно предположить, что развитие Альцгеймера не что иное как процесс образования и развития бактериальной биопленки в мозге, когда меры профилактики и лечения могут быть подобными природным аналогам. Тем более оказалось, что спящие латентные стадии микроорганизмов, в составе биопленок, в 100-1000 раз менее чувствительны к большинству антибиотиков, чем планктонные клетки и «достать» их привычным образом затруднительно. И все же есть мнение, что биоциды и лизаты из продвинутых штаммов Bacillus subtilis могли бы

Альцгеймер - как патогенез от биопленки персисторов патогенных бактерий в дормантном состоянии (Рендеринг) Зелёнымбиопленка при Альцгеймере Бактерия Porphyromonas gingivalis с «пили» для образования биопленки Интернет Интернет Олег

Горизонтальные связи между царствами живой природы в форме обмена генетическим материалом (пластиды – органоиды - экзосомы – иРНК - вирусы - прионы)

Большинство бактерий из БАДов просто проходят «проездом» в ЖКТ-тракте, где выделяют ферменты, помогающие переваривать пищу, да и сами по большей части становятся «легкими» питательными веществами. Вот, например, Булгарскую палочку (Lactobacillus bulgaricus) и ) и Streptococcus thermophilus потребляют уже с готовым молочным продуктом - йогуртом. Другой вид - Lactobacillus acidophilus, действительно может заселить, либо заменить «старый» вид в нише ЖКТ, но опять же шансы на это очень малы, когда смена бактериального сообщества сопоставима со сменой крови в организме. В складках кишечника находятся целые острова – бастионы престарелых, слипшихся между собой в ценобии (в общих сгустках слизи), бактерий, уже по более токсичных – чем полезных. Появилось мнение, что, создав жесткую конкурентную среду из новых штаммов микроорганизмов списка БАДов, мы получаем больше шансов по разрушению биопленок «кожуры» ценобиев. Вариант штурма и разрушения биопленок, с засевшими персисторами бактерий предложил Эли Мечников, исследуя причины долголетия крестьян в Булгарии. Вариант Эли заключался в потреблении йогурта, приготовленного из молока на закваске из Lactobacillus bulgaricus. По сути Мечников рекомендовал потребление этого булгарского йогурта для подавления токсичных бактерий и заселение кишечник новыми, что могло бы способствовать пути продления жизни. Изучая численность вышедших из спор бактерий (метод визуализации) в некоторых из БАДов, нами отмечено, что количество активных форм бактерий в самих порошках БАДов 10-15 экз. (средняя на покровное стекло), а при замачивании в пребиотике достигает 50100 экз. через 4о суток. Представить их, бактерий, прекрасное «вылупление» в агрессивной среде ЖКТ единовременно не просто. Проведенные серии экспериментов по нахождению способов «дозревания» и накопления биомассы лакто-и бифидобактерий, полученных и БАДов в среде собственных пробиотиков и в питательной среде мацерированной грибницы Гриба*и растения Мальва (РГС), показали преимущество последнего варианта. Дозревание поликультуры из лакто- и бифидобактерий происходило в «бактериальном инкубаторе», где, находясь в среде (РГС) из пребиотиков и стимуляторов, бактерии просыпаются и переходят к размножению. Есть пример из Японии, где в качестве пребиотика используется порошок из мацерированной грибницы гриба Lipusa Pleurotus cornucopiae, который, в том числе, используется как кладезь стимуляторов иммунитета из бета-глюканов.

 

Модельный эксперимент - Модельные эксперименты по изучению синергии работы нескольких видов бактерий при питании ими органическими веществами проходили на магазинном молоке. Сквашивание молока в вариантах «опыт» (8 видов лакто- и бифидобактерий) и «контроль» (2-а вида лакто- бифидобактерий) показало, что чем разнообразнее видовой состав лакто- и бифидобактерий в закваске, тем быстрее происходит сам процесс. При использовании специальной растительно – грибной питательной среды (РГС) для лакто- и бифидобактерий численность бактерий в варианте «опыт» достигает такого масштаба, что питание человека происходит уже не переваренной пищей как таковой, а бактериальной массой (можно заметить, что полупереваренной бактериями пищей питаются многие дикие звери). И это даже не гетероферментативное обычное молочнокислое брожение, а по более - полиферментативное. Растительно-грибная закваска (РГС) с бифидобактериями показала куда лучший результат, чем внесенные непосредственно лакто- и бифидобактерии из самих БАДов, так же, как и внесение тех же бактерий из специальных «аптечных» заквасок. Сравнение плотностей бактерий в препаратах: Кефир (опыт) Растительно-Грибная Среда Кефир (контроль) «аптечная» закваска

МУЛЬТИБИОТИК

Разведение лакто- и бифидобактерий из БАДов с использованием растительногрибной питательной среды в домашних условиях Бактериальный инкубатор БАДы «Пробиотик» 8 видов лакто- и бифидобактерий «РГС» Растительно Грибная питательная Среда Натто – бактериальная еда (Baci). Заболевания же llus) и s) и ubtili). Заболевания же s) и )

 

 

Для действенного эффекта на организм человека от лакто- и бифидобактерий наиболее часто используют метод приготовления специальных йогуртов, подобных тем, что использовали и используют деревенские жители Булгарии. А именно, по окончанию созревания йогурта, закваску из него переносят в остуженное кипяченое молоко, для повторения процесса. Попробуем проследить за бактериями при сквашивании (ферментировании) молока. Если в магазинное молоко (наш опыт) мы добавим стандартную закваску из Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus и Streptococcus thermophilus, то и по окончание процесса в сыворотке мы обнаружим их же в большом количестве, с качеством консистенции на 2-а балла (а). Если же мы «зарядим» молоко суспензией из бактериального инкубатора – 8-ю видами бактерий, на выходе будут другие 2-3а вида, притом качество продукта будет лучше, а консистенция примерно на 5-ть баллов (б). Отмечаем, что видовое разнообразие бактерий в закваске положительно влияет на качество продукта и скорость созревания. Таким образом на старте мы имеем большое разнообразие лакто-и бифидобактерий, а на финише меньшее, но судя по качеству продукта, каждый вид вносит свою лепту своими ферментами, что сказывается на качестве продукта. Однако, изменяя производственный режим и видовой состав бактерий на старте, появляется возможность некоторым бактериям все же прийти к финишу. Применительно к нашей цели - повышаются шансы на подавление патогенной микрофлоры, как и шансы заселить ЖКТ как можно большим числом видов новыми лакто- бифидобактериями, вытеснив состарившиеся колонии персисторов. а. Консистенция молока сквашенного специальным профессиональным кефирным грибком б. Консистенция молока сквашенного суспензией из РГС с 8и видами лакто- и бифидобактерий

 

 

Бактериальная хромосома как мобильный генетический элемент при латеральной трансдукции внутри сетчатой «сети» живого http://creativecommons) и .org/li). Заболевания же cens) и es) и /by/4.0/

Мультибиотики и репарационный потенциал клеток Репарация клеточных структур с использованием бактериальных лизатов Блок с повреждениями Лизаты бактерий Блок репарированный Репарация ДНК с использованием бактериальных ферментов и нуклеотидов

Крисп Кас 9 - технология редактирования геномов высших организмов с использованием фрагментов ДНК бактерий как пломбировочный материал CRISPR/Cas9 — это новая технология редактирования геномов высших организмов, базирующаяся на иммунной системе бактерий. © vchal / Shutterstock.com

Заключение: 1. Микроорганизмы микробиома конкретного человека буквально вписаны в его генеалогию и коэволюционировали совместно с ним в едином археогеноме представляя целое, совместно же и борются с антигенами в единой стратегии. 2. Микробиом является порой незаменимым поставщиком легких питательных веществ, витаминов, ферментов, нуклеотидов, аминокислот и других биологических активных элементов. 3. Недавно выяснены стимулирующие репаративные функции микроорганизмов в регенерации органов человека, участие оных в борьбе с новообразованиями, ремонт участков ДНК клеток человека с использованием частей ДНК микробов. 4. В связи с увеличением продолжительности биологического возраста человека 60+ микробиом начинают играть еще большую роль, поэтому контроль над ним и помощь ему должна быть одной из приоритетных задач в сохранении здоровья. 5. Постоянно подправляя и обновляя качественный состав микробиома – «бактериальная терапия», регулярно потребляя Мультибиотик, оказалось возможно отодвинуть начало одряхления организма, когда уже продление жизни переносится в стационар.