Что такое бактериофаги каково их медицинское значение

Рекомендовано использовать комплексные БФ с высокой специфической литической активностью, способные элиминировать возбудителей заболеваний без подавления нормальной микрофлоры. Важна идентификация и определение чувствительности возбудителя к БФ с целью выбора наиболее эффективного препарата. Фаги выпускают в жидком виде ампулы и флаконы , лиофильно высушенными, в таблетках и свечах.

Дорогие читатели! Наши статьи рассказывают о типовых способах решения проблем со здоровьем, но каждый случай носит уникальный характер.

Если вы хотите узнать, как решить именно Вашу проблему - начните с программы похудания. Это быстро, недорого и очень эффективно!


Узнать детали

Курс лекций по общей микробиологии и основам вирусологии. В 2 ч. Часть 1

Бактериофаги — это вирусы, способные уничтожать бактерии. Тем самым фаги, влияя на глобальные геохимические процессы, поддерживают круговорот вещества и энергии в биосфере Земли. Наша страна была пионером фаготерапии, ставшей сегодня актуальным биомедицинским направлением.

Первые отечественные фаговые препараты были разработаны в Тбилиси еще в е гг. В отличие от обычных антибиотиков они обладают высокой избирательностью, не приводят к возникновению лекарственной устойчивости у патогенов и не имеют негативного побочного действия на организм больного. Однако их применение в клинической практике до сих пор ограничено в силу ряда объективных и субъективных причин, от противодействия крупных фармацевтических компаний до отсутствия квалифицированных специалистов и хорошо оборудованных микробиологических центров.

Бактериофаги с древнегреч. Как и все вирусы, бактериофаги находятся на границе между живым и неживым. Вне клеток-хозяев большинство фагов существует в виде вирионов — объектов, напоминающих сложные молекулярные кристаллы. В г. Туорту и французу Ф. Он сразу понял, что они могут найти применение в качестве противобактериальных препаратов, и в г.

Мир бактериофагов весьма разнообразен: на сегодня известно более разных видов фагов, отличающихся формой и строением. По отношению к бактериям фаги делятся на умеренные и литические. Лизирующие же фаги, заражая бактерию, сразу убивают ее.

Именно такие простые фаги являются на сегодня наиболее привлекательными, с точки зрения использования в биотехнологиях и для терапевтических целей. Размер генома у разных фагов может различаться.

У некоторых он очень мал — от 3,5 тыс. Более того, гены, кодирующие эти белки, вынуждены перекрываться накладываться друг на друга. Размер геномов у других фагов сопоставим с размером геномов крупных, сложно организованных вирусов многоклеточных животных, достигая тыс.

Такой геном может кодировать уже до двухсот различных белков. Именно такие фаги обычно имеют большие размеры и сложно организованы. Лизирующий фаг своим видом больше всего напоминает космический корабль-робот, способный стыковаться с заданным объектом. На одну бактериальную клетку могут одновременно напасть сотни бактериофагов, но чтобы убить ее, достаточно и одного.

При этом взаимодействие фаг-клетка очень специфично: конкретный фаг может взаимодействовать лишь с определенными целевыми видами бактерий и не способен присоединяться к клеткам человека. Сквозь хвостовой канал генетический материал фага вбрасывается в клетку. Бактерия обречена. По оценке специалистов, каждые двое суток бактериофаги уничтожают половину мировой популяции бактерий.

Вот почему эти быстро размножающиеся организмы не покрыли толстым слоем всю поверхность нашей планеты — в отсутствии фагов они сделали бы это за несколько дней.

Но несмотря на такую высочайшую антибактериальную эффективность фагов, бактерии все же не исчезли с лица планеты. Например, ДНК всех бактерий несет на себе особые метки метилированные основания , и специальные бактериальные ферменты рестрикции расщепляют любую ДНК, на которой таких меток нет, в том числе и фаговую.

Однако некоторые фаги научились имитировать такие метки и таким способом обходить защиту. В ответ на это появляются фаги, несущие измененные узнающие элементы, которые способны связываться с новыми бактериальными рецепторами.

Имеется несколько механизмов подобной модификации генетических программ у фагов и бактерий. Мутации могут возникать случайно, в ходе генетического копирования. Кроме того, с помощью рекомбинации генетического перераспределения разные виды фагов могут обмениваться фрагментами своего генома и даже захватывать фрагменты генома бактерий. К слову сказать, с точки зрения медицины, изменение рецепторов болезнетворной бактерии может быть благом для человека, поскольку именно бактериальные рецепторы служат факторами вирулентности, определяющими выживание и размножение возбудителя в организме-хозяине.

И устойчивые к фагу мутанты обычно являются менее патогенными по сравнению со своими предшественниками. Открытие вирусов, убивающих бактерии, дало начало новому способу контроля за численностью бактерий. Самое очевидное приложение — фаготерапия, применение бактериофагов для лечения бактериальных инфекций человека. В медицинских целях бактериофаги были впервые применены в г. Однако дальнейшая история развития фаговой терапии была непростой. Истина восторжествовала лишь в х гг.

Еще с г. Элиава, был командирован в знаменитый Институт Пастера для освоения методик и приобретения оборудования. Так у Элиавы родилась мечта создать в Тбилиси мировой центр исследования бактериофагов. Эта идея заинтересовала И. Сталина, и в г. Однако далее события развивались по сценарию, характерному для СССР тех лет: в г.

Однако сам институт не погиб и продолжал успешно функционировать. С начала х гг. Такие препараты получили миллионы пациентов, однако результаты лечения оказались противоречивы и невоспроизводимы. Реклама обещала чудеса, но их не было — сама идея фаготерапии была скомпрометирована. Причина заключалась в том, что в то время не только производители препаратов, но и сами ученые не располагали необходимыми знаниями о свойствах фагов и о механизме их действия, да к тому же не имелось и надежных технологий работы с вирусами.

Неудачи следовали за неудачами, поэтому неудивительно, что аптекари и врачи вздохнули с облегчением с появлением антибиотиков. Эти относительно дешевые, с широким спектром антибактериальной активности, хорошо хранящиеся химические вещества, казалось, радикально решили проблему лечения инфекционных заболеваний.

Бактериофаги на Западе были забыты на много лет. Самым большим производителем фаговых препаратов был грузинский институт, созданный Элиавой: к х гг. Производство бактериофагов было организовано также в Уфе и Горьком. Кстати сказать, в прекращении работ с бактериофагами за рубежом, помимо успеха антибиотиков, большую роль сыграл и политический аспект. К тому же это были времена лысенковщины, когда западная наука воспринимала со скептицизмом все, что делалось советскими биологами.

Новый виток интереса к фаговой терапии пришелся на последние годы. Дело в том, что антибиотики тоже не стали панацеей при лечении бактериальных инфекций: в наши дни разработка новых препаратов не поспевает за ростом числа бактерий с приобретенной устойчивостью к существующим антибиотикам.

При пересчете на население Земли это число составляет 3—5 млн смертей в год! И на этом фоне фаготерапия выглядит весьма перспективным направлением, развитие которого может привести к созданию эффективных персонализированных методов лечения заболеваний. Для этого есть как необходимые знания о фагах и механизмах их взаимодействия с бактериальными клетками, так и технологии работы с вирусными агентами.

Как говорилось выше, спектры активности фагов обычно очень узки и ограничены одним или несколькими близкородственными видами бактерий. С одной стороны, такая узкая специфичность хороша для терапии, поскольку позволяет устранить конкретный микроорганизм, не нарушая всего бактериального сообщества человеческого организма. С другой стороны, при необходимости экстренного лечения когда нет времени для выявления конкретной бактерии, вызывающей развитие болезнетворного процесса в ране или на обожженной поверхности необходимо иметь препарат, поражающий сразу несколько видов бактерий, возможных возбудителей инфекции.

Для решения этой проблемы обычно используют коктейли фагов — препараты, содержащие несколько фагов, отличающихся по специфичности. В Тбилиси на основе фаговых коктейлей разрабатывались препараты для лечения желудочно-кишечных заболеваний и гнойных ран для массового применения в случае возникновения эпидемий или военных действий. Результаты армейских испытаний и широкого эксперимента по предотвращению детских желудочно-кишечных расстройств, проведенного в Тбилиси, показали хорошую эффективность таких препаратов.

Фаговые коктейли производятся стандартными, и ориентированы они на сообщества бактерий, часто встречающиеся при конкретных заболеваниях. Конечно, более эффективные коктейли получаются в том случае, когда их компоненты подбирают к бактериальному сообществу конкретного пациента. Для получения такого коктейля необходимо протестировать бактерии пациента на чувствительность к фагам из коллекции, чтобы подобрать наиболее эффективные фаговые штаммы.

Если нужных фагов в коллекции не окажется, специфичные для бактерий фаги ищут в природных субстратах. Вообще поиск бактериофагов довольно прост: на бактериальную культуру воздействуют образцами из различных источников: водоемов, почвы, канализационных стоков и т. Если бактерии погибают, их отделяют от раствора центрифугированием, а оставшийся раствор тестируют на активность. Затем фаг размножают, выращивая на соответствующей бактериальной культуре. Более того, фаги можно лиофилизировать высушить в вакууме и непосредственно использовать в капсулах.

К настоящему времени самый большой опыт фаготерапии имеют специалисты из Тбилиси и специализированного центра Института иммунологии и экспериментальной терапии им. Хиршфельда Вроцлав, Польша , где в небольших количествах производятся препараты бактериофагов для испытаний.

Польские исследователи изначально делали акцент на персонализированную терапию. Они использовали фаготерапию для экспериментального лечения пациентов с хроническими заболеваниями, которым не помогают антибиотики.

Через центр прошли уже тысячи пациентов, многие из которых были полностью излечены. Результаты этих клинических испытаний доказали высокую эффективность фагов при лечении инфекционных легочных заболеваний: для подавления инфекции в горле, носу и в легких достаточно однократного интраназального введения препарата. Не менее эффективно фаги элиминируют патогенные бактерии из желудочно-кишечного тракта.

Высокая эффективность бактериофагов была также продемонстрирована практически во всех случаях гноеродной язвы диабетической стопы, заболеваний легких, мастита, урогенитальных инфекциях. Список таких заболеваний можно продолжить, при этом важно отметить, что ни в одном из испытаний не наблюдалось каких-либо побочных эффектов, вызванных бактериофагами.

В Англии фаговые препараты были успешно испытаны для лечения хронического отита, трудно излечимого заболевания вследствие образования так называемых бактериальных биофильмов — лекарственно-устойчивых микробных пленок. Во Франции —колыбели фаговой терапии — исследования в этой области сейчас почти не ведутся, хотя до последнего времени Институт Пастера делал фаговые коктейли на заказ.

В промышленных масштабах фаговые препараты сегодня производит российская компания Микроген. Подобные лекарства можно купить в аптеках в России, Белоруссии и на Украине. Фаговые препараты производства Микроген и Тбилисского центра для лечения ожоговых инфекций были успешно испытаны и в Бельгии. На территории Евросоюза фаги для лечения больных используют только в вышеупомянутом польском Институте иммунологии и экспериментальной терапии.

Поэтому лечение заинтересованных больных проводится в режиме медицинского туризма. Почему же фаговая терапия до сих пор не нашла широкого применения? Ведь очевидно, что антибиотики должны быть препаратом выбора при остром, угрожающем жизни заболевании, когда нет времени для подбора специфичного агента. Зато при хронических инфекциях предпочтение следует отдать бактериофагам, как более дружественным агентам.

Не антибиотиком единым: «киллеры» бактерий – бактериофаги

Бактериофаги — это вирусы, способные уничтожать бактерии. Тем самым фаги, влияя на глобальные геохимические процессы, поддерживают круговорот вещества и энергии в биосфере Земли. Наша страна была пионером фаготерапии, ставшей сегодня актуальным биомедицинским направлением. Первые отечественные фаговые препараты были разработаны в Тбилиси еще в е гг. В отличие от обычных антибиотиков они обладают высокой избирательностью, не приводят к возникновению лекарственной устойчивости у патогенов и не имеют негативного побочного действия на организм больного.

Как действует бактериофаг

У всех существ, обитающих на земле, есть микроскопические паразиты — вирусы. Есть свои вирусы и у бактерий. Цикл размножения бактериальных вирусов неизбежно заканчивается гибелью микроба. Фотография, сделанная с помощью электронного микроскопа, показывает процесс закрепления бактериофагов колифагов T1 на поверхности бактерии E. У каждого вида имеется множество специализированных типов вирусов.

89. Значение бактериофагов и их применение в медицине

Чаще всего бактериофаги размножаются внутри бактерий и вызывают их лизис. Как правило, бактериофаг состоит из белковой оболочки и генетического материала одноцепочечной или двуцепочечной нуклеиновой кислоты ДНК или, реже, РНК. Бактериофаги активно участвуют в круговороте химических веществ и энергии, оказывают заметное влияние на эволюцию микробов и бактерий [1]. Английский бактериолог Фредерик Туорт в статье года описал инфекционную болезнь стафилококков , возбудитель которой проходил через фильтры, и его можно было переносить от одной колонии к другой. Это положение привлекло к явлению бактериофагии внимание многих исследователей, которые предполагали найти в фагах важное средство борьбы с наиболее опасными инфекционными болезнями человека и животных. Однако только после изобретения электронного микроскопа удалось увидеть и изучить ультраструктуру фагов. Однако с каждым годом появлялись новые данные, касающиеся морфологии и структуры разнообразных фагов, что обусловило необходимость их морфологической классификации.

В году английский бактериолог Эрнест Ханкин обнаружил, что вода в индийских реках Ганг и Джамна обладает антибактериальной активностью, и предположил, что в этой воде содержится некая субстанция, не допускающая распространения эпидемии холеры.

Бактериофаги в медицине

.

.

.

Комментариев: 5

  1. Татьяна С.:

    lyazzatr, У меня почему то мята на огороде исчезла, раньше сама росла самосевом.

  2. varakingg:

    Но последнее время узурпаторы оставляют нам всё меньше платёжных средств, поэтому море скоро останется только для аборигенов и москалей!

  3. чччч:

    в Америку уехать. Но только при одном условии: чтоб все американцы русский язык

  4. Леонора:

    Якушев, а что плохого в кофе?

  5. mavluda:

    У нас в Забайкальском крае называют черная(ченоплодная) рябина. В детстве мама часто нас ею кормила, вкус детства. И болели намного реже сверстников.