1. Основным научным направлением лаборатории является изучение микробного фенотипа и колонизационной резистентности у жителей Севера в норме и при патологических состояниях.

В современных условиях резко возросло число стрессовых воздействий и неблагоприятных экологических факторов, сопровождающихся глубокими нарушениями микробной экологии и колонизационной резистентности организма человека в целом. Известно, что микрофлора и иммунная система чутко реагируют на такие внешние воздействия, как стресс, инфекция, изменение экологической обстановки, поэтому особую актуальность проблема нарушений колонизационной резистентности имеет для детей, женщин детородного возраста, хирургических и онкологических пациентов, а также для населения, проживающего в экологически измененных регионах. Эти изменения могут затрагивать защитную микрофлору, местный иммунитет и состояние покровных тканей.

Актуальной остается задача выявления показателей колонизационной резистентности, наиболее подверженных изменениям, и использования их в качестве маркеров, разработка оптимальных методов диагностики. От понимания механизмов поддержания и нарушения колонизационной резистентности зависит и тактика адекватной коррекции выявленных нарушений.

На базе лаборатории проводятся исследования в области колонизационной резистентности у хирургических и онкологических пациентов, у женщин детородного возраста и детей, проживающих в экологически измененном регионе. Имеется положительный опыт использования новых методов коррекции нарушений колонизационной резистентности.

2. Изучение антимикробной и пробиотической активности препаратов и БАД, разрабатываемых на основе местного сырья; разработка инновационных пробиотических продуктов;

Исследованиями последних лет выявлены явно выраженные тенденции к существованию сильной обратной связи между проявлениями дисбактериоза кишечника и нарушениями в системе иммунитета, а также связи выраженности клинической симптоматики с интенсивностью и структурой лабораторно подтверждённых признаков нарушений в кишечном микробиоценозе и иммунном статусе. Таким образом, коррекция выявленных нарушений должна проводиться комплексно, не перегружая организм лекарственными препаратами, мероприятия по восстановлению микрофлоры и нормализации функций иммунной системы, должны идти параллельно. Уместно в данной ситуации прибегнуть к назначению лечебного питания, в частности, к назначению пробиотических продуктов с направленным действием. Изучение микробиологического пейзажа желудочно-кишечного тракта тубинфицированных и часто болеющих детей Республики Саха (Якутия) показало наличие значительного дефицита лактобактерий в кишечнике (в среднем 10³ – 10⁴ КОЕ/г против нормального содержания 10⁷ – 10⁸ КОЕ/г даже в группе практически здоровых людей). При этом дефицит лактобактерий в условиях нашего региона встречается чаще, чем дефицит бифидофлоры, что, и создает предпосылки к развитию некоторых патологических состояний, а также нарушению функций иммунной системы. Ведь именно лактобактериям отводится основная защитная и иммуномодулирующая функция в организме человека.

На базе лаборатории ведутся работы по созданию инновационных продуктов функционального питания для восстановления, сохранения и профилактики нарушений микрофлоры толстого кишечника и противоинфекционной резистентности организма.

Получен Патент РФ: Ахременко Я.А., Пальшин Г.А., Епанов В.В., Троев И.П., Комзин К.В. Способ приготовления пробиотика // Патент РФ № 2435423 от 10.12.2011 (ФИПС). - Бюллетень № 34, 6 с.

Подана заявка на Патент РФ «Способ получения пробиотика с гипохолестеринемическим эффектом» (Петрова М.Н., Ахременко Я.А., Пальшин Г.А., Томас Эллисон (США)

Подана заявка на патент «Способ получения ацидофильного продукта с иммунокомплексом»(Ахременко Я.А., Ахременко А.К., Тарасова Л.А., Петрова М.Н., Пальшин Г.А., Красноженов Е.П.) – прошла регистрацию в ФИПСе

Зарегистрировано 3 ноу-хау:

Ахременко Я.А., Ахременко А.К., Пальшин Г.А. Способ получения сухого оленьего молока, обогащенного бифидобактериями, № 5/11-3205.12.2011

Ахременко Я.А., Пальшин Г.А., Петрова М.Н. Пробиотический творог, обогащенный кальцием№ 6/11-3305.12.2011

Ахременко Я.А., Пальшин Г.А., Петрова М.Н Ацидофильная паста для приготовления кефира в домашних условиях № 7/11-3405.12.2011

3. Программа по изучению генотипа возбудителей бактериальных инфекций в Северных городах РФ «Север-микст»;

В настоящее время на базе лаборатории организуется отдел молекулярно-генетической диагностики. Здесь планируется работа совместно с лабораторией молекулярной эпидемиологии и геномных исследований СЗГМУ им. И.И. Мечникова Минздрава России (г. Санкт-Петербург) по оценке генетической структуры популяций актуальных возбудителей инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи (ИСМП), распространенных среди коренного населения Крайнего Севера России, включая выявление эпидемических клонов возбудителей с множественной устойчивостью к антибактериальным препаратам. Основная задача, решению которой посвящен проект, заключается в определении клональной структуры популяций основных возбудителей внутрибольничных инфекций, циркулирующих на территорииРеспублики Саха (Якутия) с использованием высокоразрешающих методов молекулярно-генетического типирования (MLVA, spa-сиквенстипирование, мультилокусноесеквенирование - типирование).

4. С 2014 года начинаются работы по изучению микрофлоры Малоляховского мамонта совместно с институтом прикладной экологии Севера СВФУ, кафедрой фундаментальных проблем медицины и медицинских технологий СПбГУ и Факультетом клинической микробиологии и инфекционного контроля Университета Медицинского центра Амстердама.

Изучение микрофлоры взрослого мамонта из вечной мерзлоты представляет несомненный интерес для науки. Неполнота сведений в этой области придает особое значение всякой находке, дающей возможность проникнуть в далекое прошлое микробов. Сохранившиеся трупы ископаемых животных являются в этом отношении уникальным биоматериалом для научных исследований.

Объект исследований: мягкие ткани Малоляховского мамонта, содержимое желудочно-кишечного тракта, погребенные палеопочвы.

Цель и задачи исследования: микробиологическое и метагеномное исследование микробиоты Малоляховского мамонта. Задачи:

- Исследование трупа мамонта на наличие культивируемых и некультивируемых микроорганизмов, в т.ч. патогенных и условно-патогенных (вирусов, бактерий, грибов и т.п.);

- изучение генетического разнообразия микробных семейств, входящих в структуру микробиома содержимого желудочно-кишечного тракта методом 454-секвенирования фрагментов генов 16S-рибосомального оперона и сопоставление полученных результатов с результатами ранее проведенных исследований (Mardanov A.V., Bulygina E.S., Nedoluzhko A.V., 2012,).

- изучение резистома и патогенома идентифицированной микробиоты, в частности идентификация наиболее распространенных генов факторов патогенности (сидерофоров, генов систем бактериальной секреции), генов устойчивости к антибиотикам (бета-лактмаз, вариабельных фрагментов интегронов 1 класса) и, в случае обнаружения, их последующее секвенирование и филогенетический анализ.

Идентификация выделенных микроорганизмов (вирусов, бактерий, грибов и т.п.);

- идентификация и изучение биоразнообразия бактериофагов в представленных образцах, оценка спектра их литической активности и биотехнологического потенциала

- в случае получения изолятов типичных для палеообразцов бактерий, относящихся к семействам Pseudomonadaceae, Moraxellaceae, Micrococcaceae, Streptococcaceae, предполагается проведение молекулярно-генетических исследований, направленных на оценку их филогенетических взаимоотношений с описанными ранее штаммами, изучение детерминант патогенности, представленности и структуры мобильных генетических элементов и CRISPR-структур.

- Изучение антагонистических, толерантных свойств выделенных микроорганизмов;

- Изучение особенностей состава палеомикрофлоры среды обитания и самого изучаемого мамонта.