Антисептики
История галогенов, соли и другие соединения которых активно используются для обеззараживания воды, воздуха и различных поверхностей, прочно связана с морем. Так, например, чрезвычайно популярный иод был открыт в 1811 году французским химиком Бернаром Куртуа при изучении золы морских водорослей, да и разработки поваренной соли, при электролизе которой выделяется другой широко распространенный антисептик – хлор, долгое время велись именно на морских побережьях морей.
Один из самых распространенных способов обеззараживания ран – промывание их гипертоническим раствором, а морская вода прекрасно подходит на эту роль. Данный секрет издревле известен медикам всех стран, имеющих выход к морю.
Микроэлементы
В морской воде растворены очень многие нужные нашему организму нутриенты, чаще всего речь идет о различных солях. Так, в ней содержатся гигантские запасы хлора, одного из основных электролитов, необходимых для нормальной работы живых клеток. Уже упоминавшийся иод рассеян по планете достаточно неравномерно, но опять же максимум его концентрации – в воде и обитателях морей и океанов. Этот элемент чрезвычайно важен, например, для нормального развития головного мозга, его отсутствие или недостаток серьезно сказывается на умственных способностях. Поэтому рацион считается полноценным только в том случае, если в него входят морепродукты.
К сожалению, не только морские лекарства влияют на человека, но и человеческие ЛС – на водную среду обитания. Так, массовое использование бензодиазепиновых транквилизаторов привело к существенному повышению их концентрации в сточных и как следствие природных водах. Шведские ученые установили, что под действием анксиолитиков рыба, ранее отличавшаяся умеренным аппетитом, пугливостью и склонностью к образованию стай, становилась более прожорливой, безрассудной и асоциальной.
Из менее распространенных, но также жизненно необходимых элементов нужно упомянуть магний, серу, кальций, калий и фтор. Все они способны накапливаться в промысловых сортах рыбы, моллюсков, водорослей, вместе с которыми и попадают на наш стол.
Питательные среды
Современную микробиологию сложно представить без чашек Петри, заполненных подходящим для жизни бактерий особым субстратом. Между тем и здесь прослеживаются морские корни. В 1884 году немецкий микробиолог Вальтер Хессе впервые использовал экстракт красных и бурых водорослей (Gracilaria, Gelidium, Ceramium и др). Идею он подсмотрел у своей жены, которая применяла этот ингредиент для приготовления фруктового желе.
Продукт носит название агар-агар (в переводе с малайского – «желе»), а сырье для его изготовления произрастает в Черном и Белом морях, а также в Тихом океане. Основное его свойство – образование плотной студенистой массы в водных растворах. Примечательно, что сам агар-агар микробы в пищу не употребляют, так что основа субстрата всегда остается в нужных кондициях. Выращивание колоний бактерий на агаровых средах позволило сделать множество важнейших открытий в микробиологии.
Антибиотики
Проблема устойчивости микроорганизмов к большинству классов современных антибактериальных препаратов стала глобальной. О том, что в скором времени медики могут остаться без одного из самых эффективных средств, говорят на самом высоком уровне, а Всемирная организация здравоохранения даже предрекает «антибиотиковый апокалипсис». Понятно, что это преувеличение, но не такое уж и большое, если разобраться. Поэтому поиски альтернативных антибиотиков идут полным ходом. И одно из направлений как раз море.
По старой доброй научной традиции одна из самых перспективных находок была сделана совершенно случайно. Большая международная группа ученых, в которую входили исследователи из США, Бразилии, Египта и Филиппин, изучала уникальных животных – корабельных червей, или тередо (Teredinidae) . Вопреки своему названию они являются не червями, а моллюсками, которые питаются волокнами дерева. В этом им помогают особые бактерии рода Gammaproteobacteria, которые способны разлагать целлюлозу и фиксировать растворенный в морской воде азот. Именно они изначально и заинтересовали ученых.
Однако в ходе работы выяснилось, что одна из форм этих микробов – Teredinibacter turnerae – секретирует вещества с мощными антибактериальными свойствами, которые могут подойти и для человека. Механизм их действия таков, что другим микробам придется очень постараться, чтобы выработать способы защиты.
Исследователям удалось идентифицировать 5 групп антибиотиков, все они являются циклическими органическими соединениями на основе бора. 3 из них фармакологам известны – это боромицин, борофицин и аплазмомицин. А вот 2 других представлены неизвестными до сих пор веществами из группы тартролонов.
Интересно, что тартролоны показали впечатляющую активность против наиболее злостных возбудителей госпитальной инфекции – Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilis и MRSA, то есть печально знаменитой троицы, с которой медикам труднее всего справиться. А вот с той же кишечной палочкой или кандидой новые антибиотики не совладали. С другой стороны, против этих 2 возбудителей все еще существуют эффективные препараты. Так что панацеей тартролоны назвать сложно, но помочь в решении проблемы госпитальной инфекции они в состоянии.
Анальгетики
Не менее сложной задачей считается создание обезболивающих, эффективных против всех основных видов боли, в том числе мигрени, но при этом наносящих минимум вреда нашему организму. Пока что таких не существует, побочные эффекты дают о себе знать и нередко сильно затрудняют жизнь пациентов с хронической болью. Но надежда есть, причем она снова родом из морской пучины. Точнее, с океанского мелководья, где обитают моллюски семейства Conidae, называемые конусами. Эти брюхоногие – родственники самых обычных улиток, но природа наградила их мощнейшим химическим оружием: яд конусов способен достаточно быстро убить даже человека.
Тем не менее фармакологи сумели найти белковому нейротоксину мирное применение. Синтетический аналог ω-конотоксина, одного из ингредиентов яда Conus magnus, превратился в неопиоидный и не-НПВ анальгетик зиконотид, американская Администрация по контролю за пищевыми продуктами и лекарственными средствами (FDA) одобрила его использование в 2004 году.
Морское побережье издавна считалось местом для оздоровления. В физиотерапии в XIX веке даже появилось отдельное направление – талассотерапия (от греческих корней «море» и «лечение») – использование приморского климата, морской воды и грязей, водорослей и других продуктов моря в профилактических, лечебных и реабилитационных целях. Иногда этот термин не совсем корректно применяют для обозначения некоторых SPA-процедур.
По механизму действия зиконотид – блокатор N-типа кальциевых каналов, он вызывает выброс целого ряда антиноцицептивных нейротрансмиттеров – глутамата, кальцитонин-ген-связанного пептида (CGRP), а также субстанции Р, причем не только в головном, но и в спинном мозге, что приводит к быстрому купированию практически любой боли. Правда, перечень побочных эффектов даже у такого природного анальгетика внушителен: от тошноты и гипертензии до зрительных галлюцинаций и менингизма. К тому же, как для яда конусов вообще, для зиконотида пока что не удалось создать антидот, так что при передозировке возможны самые серьезные последствия.
Американские и филиппинские ученые не оставляют попыток получить от конусов более совершенное лекарство. Эти исследования привели к очередному неожиданному открытию . Во время изучения Conus rolani были внезапно обнаружены бактерии-симбионты моллюсков Nocardiopsis alba CR167. Особые вещества нокапироны, которые они вырабатывают, так же как и яд конусов, обладают нейроактивностью, но не столь разрушительной. Биохимики не исключают, что нокапироны окажутся более перспективными анальгетиками, чем конотоксины.
