Труды КНЦ (Естественные и гуманитарные науки) вып.1/2024(3)

При инфекционном процессе, который играет ключевую роль в патогенезе развития воспаления легких, патогенные микроорганизмы находятся в постоянной борьбе за выживание и размножение в организме человека. В биохимических реакциях, необходимых для жизнедеятельности бактерий, важную роль играют ионы таких металлов, как железо (Fe), марганец (Mn) и цинк (Zn). Они могут участвовать в регуляции генной экспрессии, защищать бактерии от окислительного стресса, выступать в качестве факторов роста и кофакторов для различных ферментов. Протеомические исследования показали, что ионы этих металлов выступают в качестве кофакторов у около 30 % всех белков в бактериальной клетке [12]. Это подтверждает их важность для нормального функционирования бактерий, особенно в контексте взаимодействия со своим хозяином. Кроме того, некоторые патогенные бактерии активно конкурируют с организмом за МЭ, что позволяет им эффективно выживать и размножаться. Показано, что ограничение захвата ионов Fe, Mn и Zn у микроорганизмов приводит к подавлению роста колоний, повышает их чувствительность к механизмам элиминации и антибактериальным препаратам [13]. Некоторые бактерии используют ионы Mn для защиты от окислительного стресса, который возникает при активации иммунной системы хозяина. Взаимодействуя с радикальными соединениями, ионы Mn предотвращают их воздействие на бактериальные клетки и служат протекторами, способствующими повышению выживаемости микроорганизмов и, соответственно, прогрессированию инфекционного процесса [14]. Ряд исследований показал, что повышение содержания Mn в диете может потенцировать развитие тяжелого течения инфекции, вызванной S. Aureus [15]. Дальнейшее изучение механизмов взаимодействия ионов Mn с бактериальными патогенами может помочь разработать новые подходы к лечению и профилактике инфекций, предотвращать их летальные последствия [16]. В свою очередь, дефицит Zn является одной из причин нарушения биохимических процессов в бактериях, а избыточный уровень этого МЭ может оказывать токсическое воздействие на патогенные микроорганизмы [17]. Первым барьером, который препятствует проникновению патогенов в организм человека, являются эпителиальные клетки слизистых оболочек дыхательных путей. Дистрофические и атрофические изменения в эпителии могут привести к нарушению целостности этого барьера и снижению его защитных, секреторных и абсорбционных функций [18]. В таком состоянии слизистая оболочка становится особо уязвимой для инфекций. В защите слизистых оболочек дыхательного тракта особую роль играет Zn [19; 20]. Исследования показывают, что дополнительное поступление цинка в организм может помочь восстановить нормальное состояние слизистой оболочки и функцию эпителиальных клеток, активировать иммунные клети и синтез антител и цитокинов [19; 20]. Микроэлементы играют важную роль в функционировании иммунной системы организма, так как регулируют образование, функции и активность иммунокомпетентных клеток, синтез антител, цитокинов и пр. Недостаток и дефицит МЭ может привести к нарушению работы различных компонентов иммунной защиты организма и к повышению чувствительности к инфекционным агентам. Цинк является важным минералом, играющим роль кофактора для множества ферментов [21]. Одной из важнейших его функций в организме является участие в регуляции функций иммунной системы. Установлено, что профилактическое применение препаратов цинка статистически достоверно уменьшает заболеваемость пневмонией и диареей у детей, а также снижает смертность при этих заболеваниях [22]. Отмечено безусловное иммуномодулирующее и противовирусное действие ионов цинка [19-27]. Он активирует нейтрофилы, естественные киллеры и Т-лимфоциты, играет важную роль в синтезе нуклеиновых кислот в клетках тимуса, а также в активации тимолина, который стимулирует иммунные клетки. Селективный дефицит цинка может привести к гипоплазии тимуса и снижению активности тимолина с развитием иммунодефицита, прежде всего Т-клеточного [28]. Zn также необходим для нормального синтеза и функционирования белков иммунной системы, таких как антитела и цитокины. Уменьшение количества Т-лимфоцитов и антител, а также подавление функций фагоцитов — это характерные проявления иммунодефицита. Все эти изменения, скорее всего, связаны с нарушением метаболических и биохимических процессов, в которых Zn играет ключевую роль [28-31]. Нарушение баланса Zn может привести к снижению иммунной реактивности организма и увеличению риска развития инфекции, а его дефицит вызывает снижение числа и функциональной активности иммунных клеток, изменение в составе и активности цитокинов, что нарушает иммунный Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Естественные и гуманитарные науки. 2024. Т. 3, № 1. С. 160-169. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Natural Sciences and Humanities. 2024. Vol. 3, No. 1. P. 160-169. © Никифорова Н. А., Карапетян Т. А., Доршакова Н. В., 2024 162