Изучение репаративного и иммунного потенциала бактерий Bacillus sp. из многолетнемерзлых пород

Об авторах:

Бажин Александр Сергеевич, научный сотрудник отдела биоресурсов криосферы, Тюменский научный центр СО РАН; aleksandrbazhin@mail.ru

Мельников Владимир Павлович, доктор геолого-минеральных наук, академик РАН, председатель Тюменского научного центра СО РАН; melnikov@ikz.ru

Беседин Иван Михайлович, научный сотрудник, Тюменский научный центр СО РАН; teriolog@mail.ru

Калёнова Людмила Фёдоровна, доктор биологических наук, главный научный сотрудник отдела биоресурсов, Тюменский научный центр СО РАН; ведущий научный сотрудник, Международный центр криологии и криософии, Тюменский государственный университет; lkalenova@mail.ru

Аннотация:

На модели кожной раны установлено наличие высокого репаративного потенциала у бактерий Bacillus sp., выделенных из многолетнемерзлых пород, и продуктов их жизнедеятельности — метаболитов. Наиболее эффективными из них являются «тепловые», полученные при культивировании бактерий при 37ºС. При локальном нанесении на рану они способствуют оптимизации регенераторного процесса, сокращению времени контракции раны, уменьшению образования рубцовой ткани, более полноценному восстановлению шерстного покрова. Мазь с «тепловыми» метаболитами ускоряет процесс репарации на 30% относительно мазевой основы, на 20% относительно лекарственного препарата «Солкосерил» и на 10% относительно самих бактерий.

Динамика формообразовательных процессов при заживлении дефекта кожи под влиянием бактерий Bacillus sp. и их метаболитов коррелирует с динамикой активности иммунной системы. Последовательность изменения активности различных звеньев иммунной системы (неспецифическая иммунорезистентность — клеточный иммунитет — гуморальный иммунитет) соответствует этапности развития репарационного процесса (повреждение — воспаление — восстановление). На основании полученных данных метаболиты Bacillus sp. можно отнести к модуляторам репаративного процесса с преобладанием механизмов регенерации.

Список литературы:

1. Абызов С. С. Микрофлора континентальных и морских льдов Антарктики (к проблеме использования айсбергов как ресурсов пресной воды) / С. С. Абызов, И. И. Мицкевич // Микробиология. 1993. Т. 62. № 6. С. 994-1017. 
2. Заварзин Т. А. Бактерии и состав атмосферы / Т. А. Заварзин. М.: Наука, 1984. 192 с. 
3. Калёнова Л. Ф. Влияние метаболитов бактерий Bacillus sp. из вечной мерзлоты на скорость репарации кожной раны / Л. Ф. Калёнова, А. С. Бажин, М. А. Новикова // Вестник новых медицинских технологий. 2014. Т. 21. № 4. С. 53-61. 
4. Brancato S. K. Wound macrophages as key regulators of repair: origin, phenotype, and function / S. K. Brancato, J. E. Albina // Am. J. Pathol. 2011. Vol. 178. No 1. Pp. 19-25. 
5. Brouchkov A. V. Relict microorganisms of cryolithozone as possible objects of gerontology / A. V. Brouchkov, V. P. Melnikov, Yu. G. Sukhovei // Advances in Gerontology. 2011, Vol. 1. No 1. Pp. 39-44. 
6. Gurtner G. C. Wound repair and regeneration / G. C. Gurtner, S. Werner, Y. Barrandon, M. T. Longaker // Nature. 2008. Vol. 453. No 7193. Pp. 314-321. 
7. Kalenova L. F. Effects of permafrost microorganisms on skin wound reparation / L. F. Kalenova, А. S. Bazhin, M. A. Novikova // Bulletin of experimental biology and medicine. 2015. Vol. 158. No 4. Pp. 478-482. 
8. Katayama Т. Phylogenetic analysis of bacteria preserved in a permafrost ice wedge for 25,000 years / Т. Katayama, M. Tanaka, J. Moriizumi // Appl. Environ. Microbiol. 2007. Рp. 2360-2363. 
9. Lucas T. Differential roles of macrophages in diverse phases of skin repair / T. Lucas, A. Waisman, R. Ranjan, J. Roes, T. Krieg, W. Mtiller, A. Roers, S. A. Eming // J. Immunol. 2010. Vol. 184. No 7. Pp. 3964-3977. 
10. Mahdavian Delavary B. Macrophages in skin injury and repair / B. Mahdavian Delavary, W. M. van der Veer, M. van Egmond, F. B. Niessen, R. H. Beelen // Immunobiology. 2011. Vol. 216. No 7. Pp. 753-762.