Бактериофаги и их практическое применение Бактериофа ги. Бактериофаги применение


Бактериофаги и их практическое применение Бактериофа ги

Бактериофаги и их практическое применение

Бактериофа ги или фа ги (от др. греч. φᾰγω «пожираю» ) — вирусы, избирательно поражающие бактериальные клетки. 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). Общая численность бактериофагов в природе примерно равна общей численности бактерий (1030 – 1032 частиц). Бактериофаги активно участвуют в круговороте химических веществ и энергии, оказывают заметное влияние на эволюцию микробов и бактерий Структура типичного миовируса бактериофага.

Строение бактериофагов 1 — головка, 2 — хвост, 3 — нуклеиновая кислота, 4 — капсид, 5 — «воротничок» , 6 — белковый чехол хвоста, 7 — фибрилла хвоста, 8 — шипы, 9 — базальная пластинка

Бактериофаги различаются по химической структуре, типу нуклеиновой кислоты, морфологии и характеру взаимодействия с бактериями. По размеру бактериальные вирусы в сотни и тысячи раз меньше микробных клеток. Типичная фаговая частица (вирион) состоит из головки и хвоста. Длина хвоста обычно в 2— 4 раза больше диаметра головки. В головке содержится генетический материал — одноцепочечная или двуцепочечная РНК или ДНК с ферментом транскриптазой в неактивном состоянии, окружённая белковой или липопротеиновой оболочкой — капсидом, сохраняющим геном вне клетки. Нуклеиновая кислота и капсид вместе составляют нуклеокапсид. Бактериофаги могут иметь икосаэдральный капсид, собранный из множества копий одного или двух специфичных белков. Обычно углы состоят из пентамеров белка, а опора каждой стороны из гексамеров того же или сходного белка. Более того, фаги по форме могут быть сферические, лимоновидные или плеоморфные. Хвост, или отросток, представляет собой белковую трубку — продолжение белковой оболочки головки, в основании хвоста имеется АТФаза, которая регенерирует энергию для инъекции генетического материала. Существуют также бактериофаги с коротким отростком, не имеющие отростка и нитевидные.

Головка округлой, гексагональной или палочковидной формы диаметром 45— 140 нм. Отросток толщиной 10— 40 и длиной 100— 200 нм. Одни из бактериофагов округлы, другие нитевидны, размером 8 x 800 нм. Длина нити нуклеиновой кислоты во много раз превышает размер головки, в которой находится в скрученном состоянии, и достигает 60— 70 мкм. Отросток имеет вид полой трубки, окружённой чехлом, содержащим сократительные белки, подобные мышечным. У ряда вирусов чехол способен. сокращаться, обнажая часть стержня. На конце отростка у многих бактериофагов имеется базальная пластинка, от которой отходят тонкие длинные нити, способствующие прикреплению фага к бактерии. Общее количество белка в частице фага — 50— 60 %, нуклеиновых кислот — 40— 50 %. Фаги, как и все вирусы, являются абсолютными внутриклеточными паразитами. Хотя они содержат всю информацию для запуска собственной репродукции в соответствующем хозяине, у них отсутствуют механизмы для выработки энергии и рибосомы для синтеза белка. Размер известных фаговых геномов варьирует от нескольких тысяч до 498 тысяч пар оснований (геном фага G, поражающего бацилл)

Систематика бактериофагов Большое количество выделенных и изученных бактериофагов определяет необходимость их систематизации. Этим занимается Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV). В настоящее время, согласно Международной классификации и номенклатуре вирусов, бактериофаги разделяют в зависимости от типа нуклеиновой кислоты и морфологии. На данный момент выделяют девятнадцать семейств. Из них только два РНКсодержащих и только пять семейств имеют оболочку. Из семейств ДНКсодержащих вирусов только два семейства имеют одноцепочечные геномы. У девяти ДНК-содержащих семейств геном представлен кольцевой ДНК, а у других девяти — линейной. Девять семейств специфичны только для бактерий, остальные девять только для архей, а (Tectiviridae) инфицирует как бактерий, так и архей

ICTV классификация вирусов бактерий и архей

Взаимодействие бактериофага с бактериальными клетками По характеру взаимодействия бактериофага с бактериальной клеткой различают вирулентные и умеренные фаги. Вирулентные фаги могут только увеличиваться в количестве посредством литического цикла. Процесс взаимодействия вирулентного бактериофага с клеткой складывается из нескольких стадий: адсорбции бактериофага на клетке, проникновения в клетку, биосинтеза компонентов фага и их сборки, выхода бактериофагов из клетки. Первоначально бактериофаги прикрепляются к фагоспецифическим рецепторам на поверхности бактериальной клетки. Хвост фага с помощью ферментов, находящихся на его конце (в основном лизоцима), локально растворяет оболочку клетки, сокращается и содержащаяся в головке ДНК инъецируется в клетку, при этом белковая оболочка бактериофага остаётся снаружи. Инъецированная ДНК вызывает полную перестройку метаболизма клетки: прекращается синтез бактериальной ДНК, РНК и белков. ДНК бактериофага начинает транскрибироваться с помощью собственного фермента транскриптазы, который после попадания в бактериальную клетку активируется. Синтезируются сначала ранние, а затем поздние и. РНК, которые поступают на рибосомы клетки-хозяина, где синтезируются ранние (ДНК-полимеразы, нуклеазы) и поздние (белки капсида и хвостового отростка, ферменты лизоцим, АТФаза и транскриптаза) белки бактериофага. Репликация ДНК бактериофага происходит по полуконсервативному механизму и осуществляется с участием собственных ДНК-полимераз. После синтеза поздних белков и завершения репликации ДНК наступает заключительный процесс — созревание фаговых частиц или соединение фаговой ДНК с белком оболочки и образование зрелых инфекционных фаговых частиц

Продолжительность этого процесса может составлять от нескольких минут до нескольких часов. Затем происходит лизис клетки, и освобождаются новые зрелые бактериофаги [13]. Иногда фаг инициирует лизирующий цикл, что приводит к лизису клетки и освобождению новых фагов. В качестве альтернативы фаг может инициировать лизогенный цикл, при котором он вместо репликации обратимо взаимодействует с генетической системой клеткихозяина, интегрируясь в хромосому или сохраняясь в виде плазмиды. Таким образом, вирусный геном реплицируется синхронно с ДНК хозяина и делением клетки, а подобное состояние фага называется профагом. Бактерия, содержащая профаг, становится лизогенной до тех пор, пока при определённых условиях или спонтанно профаг не будет стимулирован на осуществление лизирующего цикла репликации. Переход от лизогении к лизису называется лизогенной индукцией или индукцией профага. На индукцию фага оказывает сильное воздействие состояние клетки хозяина предшествующее индукции, также как наличие питательных веществ и другие условия, имеющие место в момент индукции. Скудные условия для роста способствуют лизогенному пути, тогда как хорошие условия способствуют лизирующей реакции. Очень важным свойством бактериофагов является их специфичность: бактериофаги лизируют культуры определённого вида, более того, существуют так называемые типовые бактериофаги, лизирующие варианты внутри вида, хотя встречаются поливалентные бактериофаги, которые паразитируют в бактериях разных видов

Адсорбция бактериофагов на поверхности бактериальной клетки

Жизненный цикл Умеренные и вирулентные бактериофаги на начальных этапах взаимодействия с бактериальной клеткой имеют одинаковый цикл. Адсорбция бактериофага на фагоспецифических рецепторах клетки. Инъекция фаговой нуклеиновой кислоты в клетку хозяина. Совместная репликация фаговой и бактериальной нуклеиновой кислоты. Деление клетки. Далее бактериофаг может развиваться по двум моделям: лизогенный либо литический путь. Умеренные бактериофаги после деления находятся в состоянии профаза (лизогенный путь) Вирулентные бактериофаги развиваются по литической модели: Нуклеиновая кислота фага направляет синтез ферментов фага, используя для этого белоксинтезирующий аппарат бактерии. Фаг тем или иным способом инактивирует ДНК и РНК хозяина, а ферменты фага совсем расщепляют её; РНК фага «подчиняет» себе клеточный аппарат синтеза белка. Нуклеиновая кислота фага реплицируется и направляет синтез новых белков оболочки. Образуются новые частицы фага в результате спонтанной самосборки белковой оболочки (капсид) вокруг фаговой нуклеиновой кислоты; под контролем РНК фага синтезируется лизоцим. Лизис клетки: клетка лопается под воздействием лизоцима; высвобождается около 200— 1000 новых фагов; фаги инфицируют другие бактерии.

Применение В медицине Одной из областей использования бактериофагов является антибактериальная терапия, альтернативная приёму антибиотиков. Например, применяются бактериофаги: стрептококковый, стафилококковый, клебсиеллёзный, дизентерийныйиполив алентный, пиобактериофаг, коли, протейный и колипротейный и другие. В России зарегистрировано и применяется 13 медицинских препаратов на основе фагов. В настоящее время их применяют для лечения бактериальных инфекций, которые не чувствительны к традиционному лечению антибиотиками, особенно в республике Грузия. Обычно, применение бактериофагов сопровождается большим, чем антибиотики, успехом там, где присутствуют биологические мембраны, покрытые полисахаридами, через которые антибиотики обычно не проникают. В настоящее время терапевтическое применение бактериофагов не получило одобрения на Западе, хотя и применяются фаги для уничтожения бактерий, вызывающих пищевые отравления, таких, как листерии. В многолетнем опыте в объёме крупного города и сельской местности доказана необычайно высокая лечебная и профилактическая эффективность дизентерийного бактериофага (П. М. Лернер, 2010). В России терапевтические фаговые препараты делают давно, фагами лечили ещё до антибиотиков. В последние годы фаги широко использовали после наводнений в Крымске и Хабаровске, чтобы предотвратить дизентерию.

В биологии Бактериофаги применяются в генной инженерии в качестве векторов, переносящих участки ДНК, возможна также естественная передача генов между бактериями посредством некоторых фагов (трансдукция). Фаговые векторы обычно создают на базе умеренного бактериофага λ, содержащего двухцепочечную линейную молекулу ДНК. Левое и правое плечи фага имеют все гены, необходимые для литического цикла (репликации, размножения). Средняя часть генома бактериофага λ (содержит гены, контролирующие лизогению, то есть его интеграцию в ДНК бактериальной клетки) не существенна для его размножения и составляет примерно 25 тысяч пар нуклеотидов. Данная часть может быть заменена на чужеродный фрагмент ДНК. Такие модифицированные фаги проходят литический цикл, но лизогения не происходит. Векторы на основе бактериофага λ используют для клонирования фрагментов ДНК эукариот (то есть более крупных генов) размером до 23 тысяч пар нуклеотидов (т. п. н. ). Причём, фаги без вставок — менее 38 т. п. н. или, напротив, со слишком большими вставками — более 52 т. п. н. не развиваются и не поражают бактерии. Поскольку размножение бактериофага возможно только в живых клетках, бактериофаги могут быть использованы для определения жизнеспособности бактерий. Данное направление имеет большие перспективы, поскольку, одним из основных вопросов при разных биотехнологических процессах является определение жизнеспособности используемых культур. С помощью метода электрооптического анализа клеточных суспензий была показана возможность изучения этапов взаимодействия фаг-микробная клетка

А также в ветеринарии для: профилактики и лечения бактериальных заболеваний птиц и животных; лечения гнойно-воспалительных заболеваний слизистых глаз, полости рта; профилактики гнойно-воспалительных осложнений при ожогах, ранениях, операционных вмешательствах; в генной инженерии: для трансдукции - естественной передачи генов между бактериями; как векторы, переносящие участки ДНК; с помощью фагов можно конструировать направленные изменения в геноме хозяйской ДНК; в пищевой промышленности: в массовом порядке фагосодержащими средствами уже обрабатывают готовые к употреблению продукты из мяса и домашней птицы; бактериофаги применяют в производстве продуктов питания из мяса, мяса птицы, сыров, растительной продукции, и пр. ;

в сельском хозяйстве: распыление фагопрепаратов для защиты растений и урожая от гниения и бактериальных заболеваний; для защиты скота и птицы от инфекций и бактериальных заболеваний; для экологической безопасности: антибактериальная обработка семян и растений; очистка помещений пищеперерабатывающих предприятий; санитарная обработка рабочего пространства и оборудования; профилактика помещений больниц; проведение экологических мероприятий

Таким образом, на сегодняшний день бактериофаги пользуются большой популярностью в жизни человека и животных. На предприятиях намечен целый ряд приоритетных направлений разработки и производства лечебнопрофилактических бактериофагов, которые коррелируют с вновь зарождающимися общемировыми тенденциями. Создаются и внедряются новые препараты, для лечения многих заболеваний [2]. Изучением и применением бактериофагов занимаются бактериологи, вирусологи, биохимики, генетики, биофизики, молекулярные биологи, экспериментальные онкологи, специалисты по генной инженерии и биотехнологии

present5.com

Бактериофаги

   Бактериофа́ги (фаги) (от φᾰγω — «пожираю») — вирусы, избирательно поражающие бактериальные клетки. Чаще всего бактериофаги размножаются внутри бактерий и вызывают их лизис. Бактериофаг состоит из белковой оболочки и генетического материала нуклеиновой кислоты. Бактериофаги представляют собой наиболее многочисленную, широко распространенную в биосфере и, предположительно, наиболее эволюционно древнюю группу вирусов. В природных условиях фаги встречаются в тех местах, где есть чувствительные к ним бактерии. Чем богаче тот или иной субстрат (почва, выделения человека и животных, вода и т. д.) микроорганизмами, тем в большем количестве в нём встречаются соответствующие фаги. Бактериофаги выполняют важную роль в контроле численности микробных популяций, в автолизе стареющих клеток, в переносе бактериальных генов. Бактериофаги представляют собой один из основных подвижных генетических элементов. Посредством трансдукции они привносят в бактериальный геном новые гены. Было подсчитано, что за 1 секунду могут быть инфицированы 1024 бактерий. Это означает, что постоянный перенос генетического материала распределяется между бактериями, обитающими в сходных условиях.

   Бактериофаги различаются по химической структуре, типу нуклеиновой кислоты, морфологии и характеру взаимодействия с бактериями. По размеру бактериальные вирусы в сотни и тысячи раз меньше микробных клеток. Типичная фаговая частица состоит из головки и хвоста. Длина хвоста обычно в 2 — 4 раза больше диаметра головки. Фаги, как и все вирусы, являются абсолютными внутриклеточными паразитами. Хотя они переносят всю информацию для запуска собственной репродукции в соответствующем хозяине, у них отсутствуют механизмы для выработки энергии и рибосомы для синтеза белка.

   Первоначально бактериофаги прикрепляются к фагоспецифическим рецепторам на поверхности бактериальной клетки. Хвост фага с помощью ферментов, находящихся на его конце, локально растворяет оболочку клетки, сокращается и содержащаяся в головке ДНК инъецируется в клетку, при этом белковая оболочка бактериофага остается снаружи. Продолжительность этого процесса может составлять от нескольких минут до нескольких часов. Затем происходит лизис клетки, и освобождаются новые зрелые бактериофаги. Иногда фаг инициирует лизирующий цикл, что приводит к лизису клетки и освобождению новых фагов. Таким образом, вирусный геном реплицируется синхронно с ДНК хозяина и делением клетки, а подобное состояние фага называется профагом. Бактерия, содержащая профаг, становится лизогенной до тех пор, пока при определенных условиях или спонтанно профаг не будет стимулирован на осуществление лизирующего цикла репликации.

Применение бактериофагов в медицине

   Одной из областей использования бактериофагов является антибактериальная терапия, альтернативная приёму антибиотиков. Например, применяются бактериофаги: стрептококковый, стафилококковый, клебсиеллёзный, дизентерийный поливалентный, пиобактериофаг, коли, протейный и колипротейный и другие. Бактериофаги применяются также в генной инженерии в качестве векторов, переносящих участки ДНК, возможна также естественная передача генов между бактериями посредством некоторых фагов (трансдукция). Фаговые векторы обычно создают на базе умеренного бактериофага λ, содержащего ДНК. Размножение бактериофага возможно только в живых клетках. Бактериофаги могут быть использованы для определения жизнеспособности бактерий. Данное направление имеет большие перспективы, поскольку, одним из основных вопросов при разных биотехнологических процессах является определение жизнеспособности используемых культур. С помощью метода электрооптического анализа клеточных суспензий была показана возможность изучения этапов взаимодействия бактериофагов и микроорганизмов.

«Фагодерм»

   В компании НПЦ «МикроМир» разработан комбинированный фаговый препарат «Фагодерм»(подробнее о препаратах), предназначенный для профилактики и лечения гнойно-воспалительных осложнений в хирургии и раневых инфекций, вызванных патогеными штаммами.

   Препарат выпускается в гелевой и лиофильно-высушенной формах. Гелевый препарат применяется в виде аппликаций на пораженный участок кожи, слизистой, подкожной клетчатки 1-2 раза в день до выздоровления. Можно наносить препарат на перевязочный материал. Не желательно применять препарат совместно с мазевыми препаратами.

   Лиофильно-высушенный препарат готовится непосредственно перед употреблением: во флакон с лиофильно-высушенным препаратом вносится 1 мл стерильного физиологического раствора, содержимое флакона тщательно взбалтывается; приготовленный прозрачный раствор добавляют в 50 мл стерильного физиологического раствора, который используют для промываний, дренажей и аппликаций.

   Препарат не имеет противопоказаний и побочных эффектов. Хранить при температуре +4ºС.

Препарат применяется для профилактики и лечения следующих заболеваний кожи и слизистых:

  • Гнойно-воспалительные осложнения при косметических манипуляциях и операциях;
  • Стафило-стрептодермия;
  • Фурункулез;
  • Акне;
  • Угри;
  • Гнойно-воспалительные осложнения при экземе и других поражениях кожи;
  • Раневые инфекции;
  • Для заживления трещин, эррозий;
  • Аллергические дерматиты;
  • Укусы насекомых и животных;
  • Расчесы;
  • Термические ожоги;
  • Стафилококковый сикоз.

   Препарат с бактериофагами устраняет зуд кожи. При обработке подмышечных областей и ног препарат устраняет неприятный запах на длительное время. «Фагодерм» является эффективным профилактическим средством в личной гигиене (обработка рук, мочеполовых органов, ректальной области при геморрое).

stemcellbank.spb.ru

Применение препаратов бактериофагов при лечении заболеваний

Лечение урологических заболеваний

Несмотря на многообразие препаратов, предлагаемых для химиотерапии бактериальных заболеваний (свыше 600 наименований, из них более 100 антибиотиков), инфекции мочевых путей до настоящего времени занимают первое место среди всех госпитальных инфекций.

Трудности лечения урологической инфекции обусловлены многими факторами. Внедрение эндоскопических вмешательств (как лечебного, так и диагностического характера) и высоких технологий в урологическую практику, кроме положительных сторон, внесло ряд проблем: открылись новые входные ворота инфекции, увеличилось количество оперируемых больных пожилого и старческого возраста с ослабленным иммунитетом. Постоянные дренажи, камни и остаточная моча служат объектами для колонизации и местами размножения госпитальной микрофлоры. Преобладание роли условно-патогенных микроорганизмов в развитии госпитальной урологической инфекции привело к снижению эффективности лечения и создало трудности в подборе лечебных препаратов, особенно для больных, страдающих хроническими воспалительными заболеваниями почек и мочевыводящих путей.

Первоначальная, природная, резистентность к старым антибиотикам не исчезает, и бактерии постепенно совершенствуют механизмы устойчивости и вырабатывают факторы защиты от новых групп антибиотиков таких, как цефалоспорины 3-го поколения или фторхинолоны. Антибиотики создают селективный фон для постепенного распространения устойчивых к ним штаммов микроорганизмов и широкого распространения в природе механизмов обмена информацией.

Антибактериальное лечение может явиться причиной развития дисбактериозов. В случае же применения антибиотиков на фоне развившегося дисбактериоза кишечного тракта антибактериальная терапия может усиливать степень его выраженности. Кроме того, антибиотики снижают колонизационную невосприимчивость кишечника, увеличивают проницаемость кишечной стенки, способствуя проникновению условно-патогенных микроорганизмов в кровяное русло, внутренние органы и развитию вторичного очага инфекции. Хорошие перспективы в качестве антибактериальной терапии имеют препараты бактериофагов.

Лечебно-профилактические бактериофаги содержат поликлональные вирулентные бактериофаги широкого диапазона действия, активные в том числе и в отношении бактерий, устойчивых к антибиотикам. Фаготерапия может успешно сочетаться с назначением антибиотиков.

В настоящее время в России выпускают препараты бактериофагов против основных возбудителей госпитальной инфекции, такие как стафилококковый, стрептококковый, клебсиелезный, протейный, синегнойный, колифаг (НПО "Иммунопрепарат", г. Уфа; предприятие по производству бактерийных препаратов, г. Нижний Новгород; МП "Биофон", г. Саратов). Препараты Б. выпускают в виде таблеток с кислотоупорной оболочкой, мазей, аэрозолей, свечей, в жидком виде. Употребляют их для орошения, смазывания раневых поверхностей, вводят перорально, иногда внутривенно и т.д. Достоинство этих препаратов заключается в строгой специфичности действия, поскольку они вызывают гибель только своего конкретного вида бактерий, не влияя в отличие от антибиотиков на нормальную микрофлору кишечника больного. Использование бактериофагов показало хорошие результаты при лечении дисбактериозов, хирургических, урогенитальных, ЛОР-инфекций.

Отечественными неонатологами показана высокая эффективность фаготерапии гнойно-септических инфекций у детей раннего возраста. Помимо литического действия на микробы отмечают их значение в механизме антитоксического, клеточного и гуморального иммунитета. В НИИ урологии МЗМП РФ совместно с НИИ стандартизации и контроля медицинских и биологических препаратов им. Л.А. Тарасовича и НПО "Иммунопрепарат" в течение 1993-1994 гг. проведено изучение клинической эффективности препаратов бактериофагов в лечении больных с воспалительными урологическими заболеваниями.

Фаготерапию применяли в основном при лечении хронических инфекционно-воспалительных урологических заболеваний: хронического цистита, хронического пиелонефрита, хронического простатита, уретрита, нагноения ран, в ряде случаев при острых гнойно-септических состояниях больных - всего 46 человек. Для лечения использовали жидкие бактериофаги: синегнойный, протейный, колифаг, стафилококковый и комбинированный пиобактериофаг, содержащий перечисленные фаги. Применяли фаги как местно: через дренажи в мочевой пузырь (по 50 мл 1-2 раза в сутки), в рану (10-20 мл), в лоханку почки (5-7 мл), так и внутрь (суточная доза 100 мл в день за 30 минут до еды). Курс лечения - 7-10 дней.

Удовлетворительные клинические анализы были получены уже на 2-4 день лечения бактериофагами: уменьшение симптомов общей интоксикации, дизурии, снижение температуры тела, улучшение работы кишечника (особенно у детей). Общая бактериологическая эффективность была свыше 84%, клиническая - свыше 92%. Клиническая эффективность фаготерапии почти сопоставима с активностью в контрольной группе больных, которых лечили современными антибиотиками - фторхинолонами. Таким образом, бактериофаготерапия инфекций мочевых путей является эффективным самостоятельным видом лечения или может использоваться в комбинации с антибактериальной химиотерапией.

Являясь безвредным биологическим методом лечения, бактериофаготерапия может применяться у детей раннего возраста. Для получения положительных результатов использования бактериофагов необходимо предварительное исследование чувствительности к ним микроорганизмов. При использовании бактериофагов в крупных клиниках целесообразно включать в состав производственных штаммов, на которых готовятся коммерческие препараты, госпитальные штаммы возбудителей гнойно-воспалительных заболеваний, характерных для данного стационара. Отечественные препараты бактериофагов относительно дешевы, что имеет немаловажное экономическое значение в лечении больных с урологическими инфекциями.

В настоящее время для лечения больных сальмонеллезом и санации реконвалесцентов применяется сальмонеллезный бактериофаг групп АВСДЕ. Препарат выпускается в жидком виде для ректального введения и в виде таблеток для перорального применения. В ряде случаев эффективен жидкий стафилококковый интравенозный фаг, который используется у детей и взрослых при локализованных и генерализованных формах стафилококковой инфекции, включая стафилококковый сепсис. Препарат вводится внутривенно струйно и капельно в течение 5—10 сут. в дозе 0,5—1 мл/кг у взрослых, а у детей — до 1,5 мл/кг в сутки. При местных гнойно-воспалительных процессах применяют в виде орошений и примочек, при энтероколитах — внутрь, для санации носителей в носовые ходы вводят ватные тампоны, смоченные фагом, на 10 мин ежедневно в течение 5 сут.

Потенциальные преимущества фаговой терапии

Размножаясь, они самостоятельно регулируют свою численность (увеличивая или уменьшая ее), поскольку размножаются только до тех пор, пока имеются чувствительные бактерии, а затем постепенно элиминируются из организма и окружающей среды.

Они гораздо более специфичны, чем большинство антибиотиков; будучи нацелены на конкретные проблемные бактерии, вызывают гораздо меньшее повреждение нормального микробного баланса организма. Бактериальный дисбаланс или “дисбиоз”, вызванный лечением многими антибиотиками, может привести к серьезным вторичным инфекциям с участием достаточно резистентных бактерий, увеличивающим затраты на лечение и летальность. Специфические проблемы, возникающие в результате, включают инфекции, вызванные псевдомонадами, трудно поддающиеся лечению, и Clostridium difficile, причину серьезной диареи и псевдомембранозного колита.

Фаги имеют возможность использовать в качестве мишеней рецепторы на бактериальной поверхности, участвующие в патогенезе, а это означает, что вирулентность любых резистентных к ним мутантов ослаблена. В отношении фаговой терапии описано мало побочных эффектов. Фаговая терапия была бы особенно применима для лиц с аллергией к антибиотикам. Должным образом селекционированные фаги можно легко использовать профилактически, способствуя предотвращению бактериальных заболеваний у людей или животных при контакте с микробами, либо для санации больниц и борьбы с госпитальными инфекциями.

Фаги, особенно для наружного применения, можно изготавливать достаточно недорого и локально, способствуя их потенциальному применению населением соответствующей местности. Фаг можно использовать либо независимо, либо в сочетании с другими антибиотиками, с целью уменьшения вероятности развитие резистентности бактерий. При местном использовании фаги имеют особое преимущество в том, что они продолжают размножаться и проникать глубже до тех пор, пока присутствует инфекция, в противоположность им концентрация антибиотиков быстро снижается по мере удаления от поверхности.

Вместе с этим накопились многочисленные данные об отсутствии лечебного эффекта при применении фагов. Одна из основных причин низкой эффективности или полного отсутствия лечебного эффекта заключается в неумелом подборе фагов для лечебных целей. Одна и та же болезнь, например дизентерия, может вызываться различными видами дизентерийных бактерий. Фаги, активные против одних дизентерийных бактерий, совершенно не влияют на другие. Это не всегда учитывалось в должной мере при приготовлении фаговых препаратов для лечения определенных заболеваний. В последние годы фаги для лечебных целей почти не применяются. Определенное влияние на отрицательное отношение к использованию фагов в лечебных целях сыграло не только непостоянство результатов, но и появление многочисленных антибиотиков, а также разных хемотерапевтических препаратов.

Профилактическое использование

Фагопрофилактика — специфическая профилактика бактериальных инфекционных болезней в эпидемических очагах путем применения бактериофагов лицам с высоким риском заражения. Убедительно показано, что при появлении в детских садах, яслях, школах дизентерийной инфекции использование препаратов фага предотвращает заболевание детей, имевших контакт с заболевшими. В настоящее время готовят сухие препараты фагов в виде драже.

Есть специальные коллекции типовых фагов, активных против патогенных микроорганизмов. Эти фаги помогли выяснить источники многих заболеваний. Одним из методов внутривидовой идентификации бактерий, имеющих значение для выявления эпидемической цепочки заболевания, является фаготипирование. На чашку с питательной средой, засеянную чистой культурой возбудителя, наносят по капле различные диагностические бактериофаги. Если бактерии чувствительны к данному бактериофагу, наблюдается образование бляшек. Возбудитель может быть чувствительным к одному или нескольким фагам, в последнем случае определяют его фагограмму. Спектр чувствительности возбудителя к фагам называют фаготипом, или фаговаром. Определяют фаготип выделенной из исследуемого материала культуры возбудителя при брюшном тифе, паратифе В, стафилококковой инфекции с помощью специальных диагностических наборов. При брюшном тифе используют Vi-брюшнотифозные бактериофаги, лизирующие сальмонеллы, содержащие Vi-антиген. С целью дифференциации биотипов (биоваров) холерного вибриона (cholerae и eltor) наряду с другими признаками изучают их отношение к фагам С и eltor. При помощи специфических фагов можно установить наличие определенных патогенных и непатогенных форм микробов в воде и в выделениях кишечника, а также наличие фитопатогенных бактерий внутри семян растений.

Из лизогенных культур актиномицетов выделен ряд актинофагов, которые можно использовать при классификации актиномицетов. По чувствительности культуры актиномицета к определенному фагу можно было судить, какой она продуцирует антибиотик. В последние годы было установлено, что способностью индуцировать лизогенные культуры обладают многие вещества с противоопухолевым действием. Поэтому лизогенные культуры стали успешно применяться в поисках антираковых веществ.

Будущее бактериофигов

Ученые из Бостонского университета создали синтетические бактериофаги, которые предлагают использовать в сочетании с антибиотиками для борьбы с инфекционными бактериями. Эти бактериофаги, специально “настроенные” для атаки кишечной палочки, могут найти широкое применение в пищевой промышленности, чтобы не допустить попадания инфекции, допустим, при обработке мяса или рыбы.

Созданные учеными бактериофаги могут существенно увеличить обеззараживающие свойства антибиотиков. При одновременном применении бактериофаги и генетически модифицированные вирусы смогут убить в 30 тыс. раз больше бактерий, чем антибиотики отдельно. Один из созданных бактериофагов в ходе экспериментов продемонстрировал удивительную эффективность обеззараживания – 99,997% - против биопленок - особых скоплений бактерий, которые покрывают медицинские инструменты.

Необычный метод борьбы с опасными инфекционными заболеваниями, типа листериоза, предложили американские учёные. Метод одобрен Американским управлением по контролю над пищевыми продуктами и медикаментами (FDA). Листериозом, в том числе — через заражённую пищу, в США ежегодно заболевают тысячи людей, и примерно 500 из них — гибнет. Выход предложила биотехнологическая компания Intralytix. Она придумала "коктейль" из шести вирусов, смертельных для бактерии Listeria monocytogenes.

Вирусы предложено распылять в массовом порядке на мясных продуктах, готовых к употреблению: нарезанной ветчине, хот-догах, сосисках, колбасах, а также различных продуктах из домашней птицы. Этот специально подготовленный и очищенный коктейль прошёл все необходимые испытания — никаких побочных эффектов и никакого видимого изменения в обработанной еде не происходило.

В большинстве фармацевтических компаний к бактериофагам относятся осторожно. Компания Novolytics, к примеру, сейчас работает над мазью для борьбы с инфекцией, известной под аббревиатурой MRSA (устойчивая к метициллину разновидность бактерии Staphylococcus aureus). Известная с 1961 года, она почему-то распространяется в основном в больницах и вызывает воспаления дыхательных путей, мочеполовой системы, открытых ран и мест введения венозных катетеров, осложняя лечение основного заболевания. В обиходе врачи и пациенты называет ее «супержучок» (superbug). Предполагается, что мазь будет вводиться в ноздри для эффективной профилактики.

Бактериофаги — удобная модель для расшифровки генетического кода, изучения тонкой структуры гена, молекулярных механизмов мутагенеза, влияния ионизирующего излучения и других факторов на наследственные структуры организма. Система фаг — бактериальная клетка является идеальным объектом для изучения взаимоотношений вируса и клетки, в частности процессов онкогенеза. Бактериофаги используют в генетической инженерии, для диагностики и лечения различных инфекционных болезней.

Ясно, что настало время для более внимательного рассмотрения потенциала фаготерапии, как через поддержку новых исследований, так и через тщательное изучение уже доступных данных. Фаготерапия может быть очень эффективна, и в определенных условиях имеет некоторые уникальные преимущества перед антибиотиками. Противовесом росту частоты антибиотико-резистентных бактерий и дефициту созданию новых классов антибиотиков является необходимость исследования применения фага при ряде инфекционных болезней.(Barrow и Soothill).Лечение вслепую явно не приносит пользы; фаги должны тестироваться так же, как антибиотики, показания должны быть правильными, но этого придерживаются в медицине повсюду. Однако фаготерапия требует создания банков фагов и тесного сотрудничества между клиницистом и лабораторией. Фаги имеют, по крайней мере, одно преимущество…

В то время как концентрация антибиотика с момента его применения уменьшается, число фагов должно увеличиваться. Другое преимущество состоит в том, что фаги способны распространяться и, таким образом, предотвращать болезнь. Тем не менее, предстоит сделать много исследований…по стабильности терапевтических препаратов; клиренсу тканей и крови от фагов; их размножению в человеческом организме; инактивации антителами, сывороткой или гноем и выделению бактериальных токсинов при лизисе… Кроме того, терапевтические бактериофаги должны быть охарактеризованы, по крайней мере, с помощью электронной микроскопии. В то время как внедрение инъекционных форм фагов на Западе кажется преждевременным без широких дальнейших исследований, их правильное применение в некоторых сельскохозяйственных целях и для наружного использования может потенциально способствовать уменьшению появления антибиотико-резистентных штаммов. Более того, аккуратное использование соответствующих фагов, кажется оправданным в случаях, когда бактерии, устойчивые ко всем доступным антибиотикам, угрожают жизни больного. Они особенно полезны в случаях упорных госпитальных инфекций, когда большое количество особо уязвимых людей инфицируются одним и тем же штаммом бактерии в условиях закрытого стационара. (Ackermann (1987)

Существенную роль в росте популярности возможностей фаготерапии и связанных с ней возможных научных и этических дилемм (Summers, 1991), сыграл классический роман Синклера Льюиса (Sinclair Lewis) Arrowsmith, за который автор получил Нобелевскую премию по литературе. Сегодня рост научного, общественного и коммерческого интереса к фаготерапии находит отражение и стимулируется несколькими путями. Например, “ВВС” недавно выпустила документальный фильм Horizon The Virus that Cures (“Вирус, который лечит”) о фаговой терапии, основанный на Исследовательской статье Радецкого о Возвращении Хорошего Вируса. Компании начали исследовательскую работу по фаготерапии. Хочется верить, что такое внимание приведет к росту поддержки крайне необходимых в этой области исследований и быстрому прогрессу в развитии соответствующего их применения, обеспечив, по крайней мере, одну альтернативу растущей проблеме полирезистентных бактерий.



biofile.ru

ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ БАКТЕРИОФАГОВ. — КиберПедия

1. Бактериофаги очень широко распространены в природе, они обнаруживаются там, где находятся чувствительные к ним бактерии ("сопровождают бактерии") – в воде, почве, молоке, в испражнениях больных кишечными заболеваниями, в гное и мокроте больных при других инфекциях. Особенно часто выделяется фаг в период выздоровления.

Чаще всего пользуются для выделения бактериофагов сточными водами путем фильтрования последних через бактериальные фильтры. О наличии бактериофага судят на основании просветления соответствующей бульонной культуры бактерий или образования "стерильных пятен" на плотных средах.

2. Для получения фага содержащий фаг материал (например, испражнения больных дизентерией) засевают в жидкую питательную среду (бульон) и выдерживают в термостате при 37° С 18-20 часов для накопления фага. Затем бульонную культуру фильтруют через бактериальные фильтры для отделения фага от бактериальных клеток. Фильтрат добавляют к свежей культуре дизентерийной палочки, а после ее просветления (свидетельство присутствия и размножения фага и лизиса бактериальных клеток) вновь проводят фильтрацию и добавляют к свежей культуре дизентерийной палочки, т.е. проводят многократное пассирование через культуру чувствительных к фагу бактерий, в результате чего увеличивается количество (титр) выделяемого фага. После накопления достаточного количества фага бульонную культуру вновь отфильтровывают и получают препарат фага. Таким образом, препараты фага – фильтраты бульонных культур лизированных ими бактерий (прозрачные жидкости светло-желтого цвета). Фаги также выпускают в виде таблеток с кислотоустойчивым покрытием, в форме мазей, аэрозолей и свечей (готовят из фильтратов).

3. На препаратах бактериофага обязательно указывается титр фага или количество фаговых частиц в единице объема или в 1 мг (или в 1 таблетке) препарата.

Количество фаговых частиц можно определить путем посева на чувствительную бактериальную культуру, растущую сплошным газоном на плотной питательной среде. В результате размножения фага, вызывающего лизис бактерий, образуются "стерильные пятна" ("бляшки") – негативные колонии фага (они имеют характерную для данного фага форму). Число колоний равно числу фаговых частиц, т.к. один фаг инфицирует одну бактериальную клетку, а стерильное пятно образуется уже в результате его репродукции.

4. Титр фага – наибольшее разведение фага, которое способно еще вызывать лизис чувствительных к нему бактерий.

Титрование – установление титра – можно осуществить на жидких и плотных питательных средах. Для этого препарат бактериофага разводят от 10-1 до 10-9 и более. К каждому разведению добавляют одинаковое количество суточной бульонной культуры соответствующих бактерий. Титр определяется после выдерживания в термостате по просветлению бульона в последней пробирке. Например, если первые шесть пробирок остались прозрачными, а в последующих разведениях и в контрольной пробирке имеется рост культуры, то титр фага 10-6. При титровании на плотных средах разведения фага наносят на засеянную сплошным газоном бактериальную культуру. Титр определяется по последней чашке, где еще имеются "стерильные пятна". В медицинской практике чаще всего применяются бактериофаги с титром 10-7 и 10-8.

5. Применение фага основано на его строгой специфичности. Они используются для:

а) диагностики инфекционных заболеваний – с помощью известного (диагностического) фага можно определить видовую или типовую принадлежность выделенной культуры. Определение фаговара – фаготипирование – имеет большое значение для выявления вариантов (типов) внутри вида, позволяет установить источник и пути распространения инфекции. В настоящее время разработано фаготипирование р. Salmonella, р. Vibrio, стафилококка. С помощью известной бактериальной тест-культуры можно определить неизвестный фаг в исследуемом материале, что свидетельствует о присутствии в нем соответствующих возбудителей. Присутствие возбудителей в исследуемом материале можно установить по нарастанию титра фага при внесении такого фага в исследуемый материал.

б) лечения и профилактики заболеваний. Лечебный эффект препаратов тем больше, чем раньше от начала болезни начато их применение. Установлена большая эффективность профилактического применения фагов. С профилактической целью их назначают лицам, соприкасавшимся с больным или бактерионосителем. Для получения лечебно-профилактических препаратов используют проверенные производственные штаммы фагов и соответственно типичные культуры микроорганизмов. Бактериальную культуру в жидкой питательной среде, находящуюся в стадии логарифмического роста, заражают маточной взвесью фага. Лизированную фагом культуру фильтруют через бактериальные фильтры и получают препарат.

На жидких и плотных питательных средах бактериофаги очень быстро растворяют соответствующие бактерии, но в организме человека лизис бактерий происходит не в полной мере (действие тормозится в присутствии крови, гноя, лимфы, содержимого кишечника), но бактерии становятся более податливыми действию защитных факторов организма.

 

cyberpedia.su

Бактериофаги

Создатель мира велик и дальновиден, как иначе можно объяснить появление в природе бактериофагов? Бактериофаги  - это вирусы поражающие бактериальные клетки. Бактериофаги размножаются внутри бактерий и вызывают разрушение клеток и их растворение. Считается, что бактериофаги бактерий, вызывающих болезни у людей, являются сильнейшим средством борьбы с опасными болезнями человека. Бактериофаги, поражая патогенные бактерии в организме, помогают выздоровлению и развитию иммунитета у человека. 

Бактериофаги:

Бактериофаги – это внутриклеточные паразиты, избирательно уничтожающие бактериальные клетки. Как и все вирусы, лишенные клеточного строения, они состоят из генетического материала в виде молекул ДНК или РНК, защищенного белковой оболочкой. Отсутствие важных систем жизнеобеспечения, характерных для клетки, вынуждает вирусы искать ее для эксплуатации клеточных комплексов и собственного размножения.Бактериофаги – это крупнейшая и достаточно разнообразная группа вирусов. Создание электронного микроскопа позволило заглянуть в тайну их микроскопического строения. Размеры фагов в 100 раз меньше размеров бактерий и составляют миллионные доли миллиметра. Некоторые из них имеют вид роскошных, четко граненых кристаллов на ножках, напоминающих неких пришельцев с космоса.Среда обитанияБактериофаги вездесущи, то есть они присутствуют везде, где есть бактерии: внутри организма человека, в воде, воздухе, в почве, на еде и одежде, на коже и т.д. В 1 мм куб. воды их можно обнаружить более миллиарда частиц.Механизм действияЗадачей бактериофага является использование бактериальной клетки для собственного размножения. Для этого вирус впрыскивает в бактерию свою генетическую информацию, и та начинает уже по новой программе синтезировать чужеродные для нее частицы, из которых осуществляется сборка новых вирусов. От бактерии остаются одни обломки, сквозь которые выходят вновь собранные фаги в количестве от 10 до 200, готовые к дальнейшему поражению окружающих, пока еще не растворенных, бактериальных клеток. В природе бактериофаги играют важную роль регуляторов численности популяций патогенных микробов. Если данный механизм из микромира перенести в макромир, то это напоминает регуляцию численности грызунов хищниками.

Применение бактериофагов:В сельском хозяйстве:Применение фагопрепаратов для защиты (профилактики и лечения) культурных растений и домашних животных от бактериальных инфекций.В генной инженерии• При помощи фагов осуществляют естественную передачу генов между различными видами бактерий.• Использование фагов как векторов для переноски участков ДНК.• Это позволяет изменять хозяйскую ДНК в нужном для человека направлении.

Лечение бактериофагамиБактериофаги применяют при антибактериальной терапии как альтернативу антибиотикам.Выявляют бактериофаги путем нанесения содержащего их материала на питательную среду, засеянную культурой чувствительных бактерий. В месте, куда попадает бактериофаг, образуется зона растворенных бактерий в виде стерильного пятна. Далее материал при помощи бактериологической иглы переносят в суспензию молодой бактериальной культуры. Чтобы гарантировать чистоту культуры бактериофага данные манипуляции проводят 5-10 раз.В последнее время возрастает интерес к бактериофагам, так как растет количество стойких к лекарствам форм болезнетворных бактерий. Препараты бактериофагов изготавливают в виде свечей, аэрозолей, таблеток. Используют их внутривенно, перорально, для орошения и смазывания ран и т. д.

Преимущества бактериофагов• Отсутствие негативного влияния на иммунитет.• Сочетаемость со всеми лекарствами.• Отсутствие эффекта привыкания со стороны бактерий.• Отсутствие побочных эффектов.• Помощь в борьбе с бактериями, малочувствительными к антибиотикам.• Специфичность в отличие от антибиотиков, которые уничтожают всю микрофлору, в том числе и полезную. 

В названиях бактериофагов применяют названия тех бактерий, на которые они направлены. Самыми известными являются псевдомонадные, калийные, стафилококковые, дизентерийные, стрептококковые фаги.По прогнозам аналитических служб в ближайшем будущем производство бактериофагов станет самой перспективной отраслью в фармакологии.

Бактериофаги используют в антибактериальной терапии, заменяя ими антибиотики.  Так как размножение бактериофагов происходит только в бактериях, вреда человеку они не приносят, более того, бактериофаги действуют избирательно, например существуют стафилококковые, дизентерийные, стрептококковые бактериофаги, поражающие только бактерии одного вида. В настоящее время широко применяется стафилококковый бактериофаг

Интести бактериофаг сочетает в себе достоинства стафилококкового бактериофага и способность воздействовать на другие виды бактерий.

www.xn--80aheic5d.net

Механизм действия бактериофагов, как это работает

Процесс уничтожения бактериальной клетки бактериофагом включает в себя несколько строго запрограммированных шагов.

6 этапов работы бактериофагов

Условные обозначения

Адсорбция бактериофагов на бактериальных клетках

Специальные элементы фага, расположенные на поверхности в виде фибрилл или шипов связываются со специфичными поверхностными молекулами — рецепторами на своей жертве — бактерии. Пока бактериофаг достаточно плотно не закрепиться на поверхности бактерии следующей стадии не происходит т.к. существует специальная система блокировки.

Инъекция нуклеиновой кислоты бактериофага внутрь клетки

После плотного прикрепления фага (адсорбции) происходит внедрение генетического материала бактериофага в тело бактерии. Для этого в структуре фага природа предусмотрела наличие специальных структур, которые действуют по типу шприца. Именно за счет этого фаг как бы делает инъекцию, растворяет оболочку и…вводит свой генетический материал в бактерию. Для этого у фага есть агрессивный фермент для прокалывания бактерии.

Сборка фаговых частиц

Сборка молодых фагов происходит с упаковывания генетического материала в икосаэдрические белковые оболочки — далее к фагам присоединяется хвост, на головке фага появляются различные, необходимые для его жизнедеятельности белки. Количество молодых фагов внутри бактерии возрастает. Новое поколение готовится к выходу из бактериальной клетки.

Репликация копий нуклеиновой кислоты бактериофага

Когда ДНК фага попадает в бактерию она может раствориться ферментами бактерии. Однако фаг защищает свою ДНК специальными липкими белками, которые замыкают молекулу в кольцо, делая ее неуязвимой. Далее происходит тиражирование генетического материала (ДНК) фага прямо в клетке бактерии.

Синтез белковых и нуклеиновых частиц

После заражения бактерии начинается перестройка клеточного метаболизма под нужды фага: разрушаются некоторые клеточные белки. Далее происходит включение генетического материала фага в метаболизм бактерии и начинается сборка новых, молодых фагов.

Выход зрелых фагов и смерть бактерии

Финал жизненного цикла фага — клеточный лизис. Молодые фаги используют для разрушения бактериальной клетки набор ферментов расщепляющих оболочки бактерий (лизины) и белков, создающих поры во внутренней мембране бактерии и обеспечивающей ускорение действия фермента лизина.

www.bacteriofag.ru

Применение бактериофагов в биологии

Помните пословицу: "Враг твоего врага — твой друг"? Если врагами человека считать болезнетворные микробы, то, оказывается, у каждого из видов бактерий есть свой враг — фаг (его ещё называют вирусом бактерий, поскольку он на них паразитирует). Он атакует бактерию, прикрепляется к ней, прокалывает её оболочку и впускает внутрь свой генетический материал — действует, как всем знакомый шприц. Однако изучение под микроскопом строения одной из разновидностей фага, известного в медицине как Т2 кишечной палочки, показало, насколько природная конструкция превосходит шприц, созданный инженерами. Первое. Шприц вводится в тело с помощью длинной иглы. Фаг самостоятельно прикрепляется к бактерии множеством нитей и острыми зубцами, находящимися на его конце. Там же, на конце, расположена так называемая базальная пластинка, обеспечивающая плотное примыкание фага к бактерии S. Второе. У фага нет поршня, как у шприца, с помощью которого выдавливалось бы его содержимое в тело бактерии. Это делают белковые нити, подобные мышечным волокнам: сокращаясь, как пружинки, они заставляют молекулы ДНК покидать тело фага. Всё это устройство укладывается в миллионные доли миллиметра.

Бактериофаги используют в лабораторной диагностике инфекций при внутривидовой идентификации бактерий, т. е. определении фаговара (фаготипа). Для этого применяют метод фаготипирования, основанный на строгой специфичности действия фагов: на чашку с плотной питательной средой, засеянной «газоном» чистой культурой возбудителя, наносят капли различных диагностических типоспецифических фагов. Фаговар бактерии определяется тем типом фага, который вызвал ее лизис (образование стерильного пятна, «бляшки», или «негативной колонии», фага). Методику фаготипирования используют для выявления источника и путей распространения инфекции (эпидемиологическое маркирование). Выделение бактерий одного фаговара от разных больных указывает на общий источник их заражения.

На фото бактериофаг SpaA1. Фото: AJ Cann

Микробиология познакомилась с фагами в конце XIX века. В 1898 году русский ученый Н.Ф. Гамалея открыл вещества, вызывающие разрушение бактерий, — бактериолизины. Он и его сотрудники ставили опыты с носителями "сибирской язвы". Несомненно, Н.Ф. Гамалея имел дело с лизисом — распадом бактерий при действии на них веществ, содержащихся в цитоплазме бактериофага. Но у учёного тогда не было технического оснащения для детального раскрытия этого явления.

Во времена Первой мировой войны канадскому исследователю Ф. Д’Эрелле и англичанину Ф. Туорту впервые удалось увидеть под микроскопом бактериофаги. Но детально изучать этих обитателей невидимого мира тогдашними методами было практически невозможно. Однако главную их особенность — "пожирать", а вернее — разрушать бактерии, учёные заметили. Именно поэтому в публикации об открытии Д’Эрелле дал им название "бактериофаги" — пожиратели бактерий. К тому же времени относятся и первые попытки применить их в медицине.

Применение фагов в качестве лекарств врачи встретили с большим интересом. В тридцатых годах прошлого века американский концерн "Эли Лилли" основал даже клинику, где начали лечить фагами. Пропагандисты нового метода сулили исцеление от всех болезней. Однако действительность оставляла желать лучшего: научные основы такой терапии были ещё так скудны, что новое средство применяли практически вслепую. Считалось, что все фаги одинаковы и побеждают любую бактерию. Одним и тем же бактериофагом начинали лечить разные заболевания, а болезнь всё не уходила — так метод был серьёзно скомпрометирован. Мнение о малой эффективности фагов задержалось в кругах медиков на многие годы, живёт оно ещё и сегодня.

По содержанию бактериофагов в объектах окружающей среды (например, в воде) можно судить о присутствии в них соответствующих патогенных бактерий. Подобные исследования проводят при эпидемиологическом анализе вспышек инфекционных болезней.

Фаги применяют также для лечения и профилактики ряда бактериальных инфекций. Производят брюшнотифозный, сальмонеллезный, дизентерийный, синегнойный, стафилококковый, стрептококковый фаги и комбинированные препараты (колипротейный, пиобактериофаги и др.). Бактериофаги назначают по показаниям перорально, парентерально или местно в виде жидких, таблетированных форм, свечей или аэрозолей.

Бактериофаги широко применяют в генной инженерии и биотехнологии в качестве векторов для получения рекомбинантных ДНК.

Индикация фагов. Исследуемый материал сеют на жидкую питательную среду и помещают в Термостат на 18―20 часов. Затем фильтруют и определяют литическую активность фага путем внесения фильтрата в бульонную культуру бактерий. При наличии фагов в исследуемом материале происходит просветление бульонных культур, а на поверхности агаровой пластинки появляются стерильные пятна. При отсутствии фагов бульон остается мутным и на плотных средах не образуются стерильные пятна.

Титрование фага ― это определение его количества в исследуемом материале, т. е. минимальной дозы, вызывающей лити-ческое действие на чувствительного микроба-хозяина. Титр фага определяют на жидких и плотных питательных средах. Фильтрат фагосодержащего материала разводят от 1 : 10 до 1 : 109 и более. При этом к каждому разведению добавляют равное количество' суточной бульонной культуры соответствующих бактерий и помещают в термостат при температуре 37°. Титр устанавливают по интенсивности просветления бульона в последней пробирке. Более точным методом титрования фагов является подсчет количества образуемых ими стерильных пятен (бляшек). Фильтрат фагов определенного объема и разведения, содержащий избыточное количество бактерий, сеют на агаровую пластинку сплошным газоном. Титр определяют по наличию стерильных пятен в последней чашке, где они еще имеются.



biofile.ru


Twitter
Нравится

Поиск по сайту

Email рассылка

Узнавай первым

об обновлениях на сайте по Email БЕСПЛАТНО! Как только на сайте появятся новые посты, видео или фото, Ты сразу же будешь извещен об этом одним из первых.

Подробнее об этом

Новое на форуме

Нет сообщений для показа