Fágok gyakorlati alkalmazása. Bakteriofágok alkalmazása az orvostudományban és a biotechnológiában

A fágkészítményeket fertőző betegségek kezelésére, megelőzésére, valamint diagnosztikában - a mikroorganizmusok azonosításában a fágérzékenység és fágtipizálás meghatározására használják. A fágok működése szigorú specifikusságukon alapul. A fágok terápiás és profilaktikus hatását magának a fágnak a lítikus aktivitása, valamint a fagolizátumokban lévő elpusztult mikrobasejtek komponenseinek (antigének) immunizáló tulajdonsága határozza meg, különösen ismételt felhasználás esetén. A fágkészítmények előállítása során a fágok bevált termelő törzseit és ennek megfelelően tipikus mikroorganizmus-tenyészeteket használnak. A szaporodás logaritmikus fázisában lévő, folyékony tápközegben lévő baktériumtenyészetet fág anyaszuszpenzióval fertőzik meg.

A fággal lizált tenyészetet (általában másnap) baktériumszűrőn átszűrjük, és a fágot tartalmazó szűrlethez tartósítószerként kinozololdatot adunk.
A kész fág készítmény az tiszta folyadék sárgás színű. Többért hosszú távú tárolás néhány fág száraz formában (tablettában) kapható. A kezelésben és a megelőzésben bélfertőzések A fágokat nátrium-hidrogén-karbonát oldattal egyidejűleg használják, mivel a gyomor savas tartalma elpusztítja a fágot. A fág nem marad sokáig a szervezetben (5-7 napig), ezért ajánlott újra alkalmazni.

a Szovjetunióban gyártották a következő gyógyszereket betegségek kezelésére és megelőzésére használják: tífusz, szalmopelózis, vérhas, coliphage, staphylococcus fág és streptococcus. Jelenleg a fágokat antibiotikumokkal kombinálva kezelésre és megelőzésre használják. Ez az alkalmazás többet nyújt hatékony fellépés antibiotikum-rezisztens baktériumok számára.

A diagnosztikai bakteriofágokat széles körben használják a betegekből vagy fertőzött környezeti tárgyakból izolált baktériumok azonosítására. A bakteriofágok segítségével nagy specificitásuk miatt lehetőség nyílik a baktériumok típusainak, illetve nagyobb pontossággal az izolált baktériumok egyedi típusainak meghatározására. A Salmonella, Vibrio és Staphylococcusok nemzetségébe tartozó baktériumok fágdiagnosztikáját és fágtipizálását fejlesztették ki. A fágtipizálás segít feltárni a fertőzés forrását, tanulmányozni az epidemiológiai összefüggéseket, megkülönböztetni a sporadikus és járványos betegségeket.
A fágdiagnosztika és a fágtipizálás az izolált mikroorganizmusok és a megfelelő fajok vagy típusú fágok együttes tenyésztésének elvén alapul. pozitív eredmény figyelembe vesszük a vizsgált tenyészet jól kifejezett lízisét a fajfággal, majd az egyik tipikus fággal.

№ 10-2013

-val készült fénykép elektron mikroszkóp,
bemutatja a bakteriofágok (T1 kolifágok) rögzítésének folyamatát az E. coli baktérium felszínén.

A 20. század végén világossá vált, hogy a baktériumok kétségtelenül uralják a Föld bioszféráját, és biomasszájának több mint 90%-át teszik ki. Mindegyik fajnak számos speciális vírustípusa van. Az előzetes becslések szerint a bakteriofág fajok száma körülbelül 10 15. Ennek az ábrának a léptékének megértéséhez azt mondhatjuk, hogy ha minden ember a Földön naponta felfedez egy új bakteriofágot, akkor mindegyik leírása 30 évbe fog telni.

Így a bakteriofágok a legkevésbé tanulmányozott lények bioszféránkban. A ma ismert bakteriofágok többsége a Caudovirales - farkú vírusok rendjébe tartozik. Részecskék mérete 50-200 nm. Farok különböző hosszúságú a forma pedig biztosítja a vírus kötődését a gazdabaktérium felszínéhez, a fej (kapszid) a genom tárházaként szolgál. A genomiális DNS a bakteriofág "testét" alkotó szerkezeti fehérjéket és azokat a fehérjéket kódolja, amelyek biztosítják a fág szaporodását a sejten belül a fertőzés során.

Azt mondhatjuk, hogy a bakteriofág egy természetes high-tech nanoobjektum. Például a fágfarok egy "molekuláris fecskendő", amely átszúrja a baktérium falát, és a DNS-t a sejtbe fecskendezi, amikor az összehúzódik. Ettől kezdve kezdődik a fertőzéses ciklus. További lépései a bakteriális életmechanizmusok átállítása a bakteriofág kiszolgálására, a genom felszaporítása, a vírusburok többszörös másolatának felépítése, a vírus DNS-ének csomagolása, végül a gazdasejt elpusztítása (lízise).

A bakteriofág nem élőlény, hanem a természet által létrehozott molekuláris nanomechanizmus.
A bakteriofág farka egy fecskendő, amely átszúrja a baktérium falát, és vírus DNS-t fecskendez be,
amely a fejben (kapszidban), a sejt belsejében raktározódik.

A baktériumok védekező mechanizmusainak és a vírusok támadásainak folyamatos evolúciós versengése mellett a jelenlegi egyensúly okának az tekinthető, hogy a bakteriofágok fertőző hatásukra specializálódtak. Ha van nagy kolónia baktériumok, ahol a következő fággenerációk találják meg áldozataikat, akkor a baktériumok lítikus (elpusztítása, szó szerint - feloldó) fágok pusztítása gyorsan és folyamatosan megy végbe.

Ha nincs elég potenciális áldozat ill külső körülmények nem nagyon alkalmasak a fágok hatékony szaporodására, akkor a lizogén fejlődési ciklussal rendelkező fágok előnyhöz jutnak. Ilyenkor a fág DNS baktériumba juttatása után a fertőzési mechanizmus nem indul be azonnal, hanem egyelőre passzív állapotban létezik a sejten belül, gyakran behatol a baktérium genomjába.

Ebben a profág állapotában a vírus hosszú ideig létezhet, sejtosztódási ciklusokon megy keresztül a baktérium kromoszómájával együtt. És csak akkor aktiválódik a fertőzés litikus ciklusa, amikor a baktérium a szaporodás szempontjából kedvező környezetbe kerül. Ugyanakkor, amikor a fág DNS felszabadul a bakteriális kromoszómából, a baktériumgenom szomszédos régiói gyakran befogásra kerülnek, és ezek tartalma később átkerülhet a következő baktériumba, amelyet a bakteriofág megfertőz. Ezt a folyamatot (géntranszdukciót) tekintjük a legfontosabb eszköz információátadás prokarióták - sejtmag nélküli szervezetek között.

Hogyan működik a bakteriofág

Mindezeket a molekuláris finomságokat nem ismerték a huszadik század második évtizedében, amikor felfedezték a „baktériumokat elpusztító láthatatlan fertőző ágenseket”. De még az elektronmikroszkóp nélkül is, amelyet az 1940-es évek végén használtak először bakteriofágok képeinek készítésére, egyértelmű volt, hogy képesek elpusztítani a baktériumokat, beleértve a kórokozókat is. Ezt az ingatlant azonnal követelte az orvostudomány.

Az első kísérletek a vérhas fágokkal történő kezelésére, sebfertőzések, a kolerát, a tífuszt és még a pestist is kellően gondosan kezelték, és a siker elég meggyőzőnek tűnt. De a tömeggyártás és a fágkészítmények használata után az eufória csalódásba fordult. Arról, hogy mik azok a bakteriofágok, hogyan kell előállítani, tisztítani és használni adagolási formák nagyon keveset tudtak róla. Elég, ha azt mondjuk, hogy az Egyesült Államokban az 1920-as évek végén végzett vizsgálat eredményei szerint számos ipari fágkészítményben nem találtak megfelelő bakteriofágokat.

Az antibiotikumokkal kapcsolatos probléma

A huszadik század második felét az orvostudományban az „antibiotikumok korszakának” nevezhetjük. Alexander Fleming, a penicillin felfedezője azonban Nobel-előadásában arra figyelmeztetett, hogy a mikrobák penicillinnel szembeni rezisztenciája meglehetősen gyorsan kialakul. Az antibiotikum-rezisztenciát egyelőre az új típusú antimikrobiális gyógyszerek kifejlesztése ellensúlyozta. Ám az 1990-es évek óta világossá vált, hogy az emberiség elveszíti a mikrobákkal szembeni „fegyverkezési versenyt”.

Elsősorban bűnös ellenőrizetlen használat antibiotikumok nemcsak terápiás, hanem megelőző célokra is, és nem csak az orvostudományban, hanem az orvostudományban is mezőgazdaság, Élelmiszeriparés az élet. Ennek eredményeként ezekkel a gyógyszerekkel szembeni rezisztencia nem csak ben kezdett kialakulni patogén baktériumok, hanem a talajban és vízben élő leggyakoribb mikroorganizmusokban is, így "feltételes kórokozók" lesznek.

Ezek a baktériumok szaporodnak benne egészségügyi intézmények, benépesítik a vízvezetékeket, bútorokat, orvosi berendezéseket, esetenként fertőtlenítő megoldásokat is. A legyengült immunrendszerű embereknél, akik többsége a kórházakban van, súlyos szövődményeket okoz.

Nem csoda, hogy az orvostársadalom riadót fúj. 2012-ben a WHO főigazgatója, Margaret Chan közleményt adott ki, amelyben az antibiotikumok korszakának végét jósolta, és az emberiség védtelenné válik a fertőző betegségekkel szemben. Azonban, gyakorlati lehetőségeket A kombinatorikus kémia – a gyógyszertudomány alapjai – még korántsem merült ki. A másik dolog az, hogy a fejlődés antimikrobiális szerek- egy nagyon drága folyamat, amely nem hoz olyan nyereséget, mint sok más gyógyszer. A „szuperbaktériumokról” szóló rémtörténetek tehát inkább figyelmeztetések, amelyek alternatív megoldások keresésére ösztönzik az embereket.

Bakteriofágok és immunitás

Mivel a természetben számtalan bakteriofág található, és vízzel, levegővel és táplálékkal folyamatosan bejutnak az emberi szervezetbe, az immunrendszer egyszerűen figyelmen kívül hagyja őket. Van még egy hipotézis a bélben lévő bakteriofágok szimbiózisáról, amely szabályozza bél mikroflóra. Valamilyen immunreakciót csak hosszan tartó beadással lehet elérni. nagy adagok fágok.

De így szinte bármilyen anyagra allergiát érhet el. Végül nagyon fontos, hogy a bakteriofágok olcsóak legyenek. A precízen kiválasztott, teljesen dekódolt genommal rendelkező bakteriofágokból álló gyógyszer kifejlesztése és előállítása, amelyet a modern biotechnológiai szabványok szerint egyes baktériumtörzseken vegytiszta tápközegben tenyésztenek és nagy tisztaságúak, nagyságrendekkel olcsóbbak, mint a modern komplex antibiotikumok.

Ez lehetővé teszi a fágterápiás készítmények gyors adaptálását a patogén baktériumok változó csoportjaihoz, valamint a bakteriofágok alkalmazását az állatgyógyászatban, ahol drága gyógyszerek gazdaságilag nem indokolt.

Az orvosi ügyeletben

A bakteriofágok alkalmazása iránti érdeklődés felélesztése meglehetősen logikusnak tűnik - természetes ellenségei baktériumok fertőzések kezelésére. Valójában az "antibiotikumok korszakának" évtizedei alatt a bakteriofágok aktívan szolgálták a tudományt, nem az orvostudományt, hanem az alapvető molekuláris biológiát. Elég megemlíteni a "hármasok" dekódolását genetikai kódés a DNS-rekombinációs folyamat. Ma már eleget tudunk a bakteriofágokról ahhoz, hogy ésszerűen válasszuk ki a terápiás célokra alkalmas fágokat.

A bakteriofágok potenciális gyógyszerként számos előnnyel rendelkeznek. Először is számtalan van belőlük. Bár a bakteriofág genetikai apparátusának megváltoztatása is sokkal könnyebb, mint egy baktériumé, és még inkább magasabb rendű szervezetek, Ez felesleges. A természetben mindig találsz valami megfelelőt. Ez körülbelül sokkal inkább a szelekcióról, a keresett tulajdonságok rögzítéséről és a szükséges bakteriofágok szaporodásáról van szó.

Ez összehasonlítható a kutyafajták tenyésztésével - szánkózás, őrző, vadászat, vadászkutyák, harci, dekoratív ... Mindegyik kutya marad, de optimalizálva vannak bizonyos fajta akció, szükséges egy személy számára. Másodszor, a bakteriofágok szigorúan specifikusak, azaz csak bizonyos típusú mikrobákat pusztítanak el anélkül, hogy gátolnák. normál mikroflóra személy.

Harmadszor, amikor egy bakteriofág talál egy baktériumot, amelyet el kell pusztítania, akkor az életciklus szaporodni kezd. Így az adagolás kérdése nem lesz annyira akut. Negyedszer, a bakteriofágok nem okoznak mellékhatások. A terápiás bakteriofágok alkalmazása során fellépő allergiás reakciók minden esetét vagy olyan szennyeződések okozták, amelyektől a gyógyszer nem volt megfelelően megtisztítva, vagy a kezelés során felszabaduló toxinok. tömeges halál baktériumok. Az utolsó jelenség, a "Herxheimer-hatás" gyakran megfigyelhető az antibiotikumok alkalmazásakor.

Az érem két oldala

Sajnos az orvosi bakteriofágoknak is sok hiányossága van. A legfontosabb probléma a fágok nagy specificitásának előnyéből fakad. Mindegyik bakteriofág egy szigorúan meghatározott típusú baktériumot fertőz meg, még csak nem is taxonómiai fajt, hanem számos szűkebb fajtát, törzset. Viszonylagosan, mintha őrzőkutya csak a kétméteres, fekete esőkabátba öltözött gengszterekre kezdett ugatni, és egyáltalán nem reagált arra, hogy egy rövidnadrágos tinédzser bemászott a házba.

Ezért nem ritka, hogy a jelenlegi fágkészítmények kudarcot vallanak. hatékony alkalmazása. Különleges törzsek ellen készült és tökéletesen gyógyító gyógyszer streptococcus mandulagyulladás Szmolenszkben, tehetetlen lehet ugyanannak a torokfájásnak minden jelével szemben Kemerovóban. A betegség ugyanaz, ugyanaz a mikroba okozza, és a streptococcus törzsek különböző régiókban eltérőek.

A bakteriofág leghatékonyabb használatához szükséges pontos diagnózis patogén mikroba, feszültségig. A manapság legelterjedtebb diagnosztikai módszer - a tenyésztőoltás - sok időt vesz igénybe, és nem biztosítja a szükséges pontosságot. Gyors módszerek- tipizálás polimerázzal láncreakció vagy tömegspektrometria – a magas felszerelési költségek és a laboránsok magasabb képesítési követelményei miatt lassan bevezetésre kerül. Ideális esetben a gyógyszer fágkomponenseinek kiválasztása minden egyes beteg fertőzése ellen történhet, de ez drága és a gyakorlatban elfogadhatatlan.

Egy másik fontos hátránya fágok – biológiai természetük. Amellett, hogy a bakteriofágok megkövetelik különleges körülmények tárolás és szállítás, egy ilyen kezelési módszer sok spekulációt nyit meg a "személyben lévő idegen DNS" témában. És bár köztudott, hogy egy bakteriofág elvileg nem képes megfertőzni egy emberi sejtet és bejuttatni a DNS-ét, megváltozik közvélemény Nem könnyű.

Biológiai természetéből adódóan és meglehetősen nagy, összehasonlítva az alacsony molekulájú gyógyszerekkel (ugyanazokkal az antibiotikumokkal), a méret a harmadik korlátot követi - a bakteriofág szervezetbe való bejuttatásának problémáját. Ha mikrobiális fertőzés ott alakul ki, ahol a bakteriofág közvetlenül cseppek, spray vagy beöntés formájában alkalmazható - a bőrön, nyílt sebek, égési sérülések, orrgarat nyálkahártya, fül, szem, vastagbél - akkor nincs probléma.

De ha a fertőzés a belső szervekben történik, a helyzet bonyolultabb. Ismeretesek a vese- vagy lépfertőzések sikeres kezelésének esetei a bakteriofág készítmény szokásos orális adagolásával. A viszonylag nagy (100 nm) fágrészecskék gyomorból a véráramba és a belső szervekbe való behatolási mechanizmusa azonban kevéssé ismert, és betegenként nagyon eltérő. A bakteriofágok tehetetlenek a sejtek belsejében fejlődő mikrobákkal szemben is, mint például a tuberkulózis és a lepra. A falon keresztül emberi sejt bakteriofág nem tud átjutni.

Meg kell jegyezni, hogy tiltani kell a bakteriofágok és az antibiotikumok használatát orvosi célokra ne tedd. Közös fellépésükkel az antibakteriális hatás kölcsönös erősödése figyelhető meg. Ez lehetővé teszi például az antibiotikumok adagjának csökkentését olyan értékekre, amelyek nem okoznak kifejezett mellékhatásokat. Ennek megfelelően a baktériumok rezisztenciájának kialakulásának mechanizmusa mindkét komponenssel szemben kombinált gyógyszer szinte lehetetlen.

Az Arsenal bővítése antimikrobiális szerek több szabadságot ad a kezelési módszerek megválasztásában. Így a bakteriofágok alkalmazásának koncepciójának tudományosan alátámasztott fejlődése az antimikrobiális terápiában ígéretes irány. A bakteriofágok nem annyira alternatívaként, hanem kiegészítőként és fokozóként szolgálnak a fertőzések elleni küzdelemben.

Baktériumokat pusztító (lítikus) hatásuk miatt a fágok terápiás célokra használhatók. megelőző cél nál nél különféle betegségek(dizentéria, kolera, különféle gennyes-gyulladásos betegségek stb.). A standard fágkészleteket, beleértve a nemzetközieket is, számos betegség (kolera, tífusz szalmonellózis, diftéria, staphylococcus és egyéb betegségek). Bakteriofágokat is használnak génmanipuláció mint DNS-szegmenseket átvivő vektorok, a baktériumok közötti természetes gének bizonyos fágok segítségével (transzdukció) is lehetségesek. Általában az ilyen betegeknek antibiotikumokat írnak fel. De annak a ténynek köszönhetően, hogy a folyamatosan mutáló baktériumok rezisztenciát szereznek az antibiotikumokkal szemben, hatékonyságuk csökken utóbbi évek legyengült. A kutatók figyelmét a bakteriofágok – a baktériumokat felfaló vírusok – keltették fel. Ellentétben az antibiotikumokkal, amelyek elpusztítják mind a káros ill egészséges mikroflóra szervezet, a bakteriofágok szelektívek, csak patogén baktériumok. Hogyan működnek a bakteriofágok a szervezetben? Csak bizonyos sejtekbe hatolnak be, és kölcsönhatásba lépnek a DNS-ükkel, lizogén vagy litikus hatást hozva létre. A lítikus típusú mikrobákra hatva a bakteriofágok elpusztítják azokat, ami lehetővé teszi számukra a gyors szaporodást. A lizogén típus a fág genomjának behatolása a bakteriális genomba, szintézise és további átmenet egyik generációról a másikra. Megjelentek a bakteriofágokról szóló információk több mint egy évszázada vissza, amikor staphylococcus aureus kezelésére használták őket. Jelenleg széles körben használják bél-, staphylococcus-, streptococcus-, tífusz- és sok más fertőzés megelőzésére és kezelésére. modern orvosság olyan módszereket keres, amelyek nem élő bakteriofágokat használnak, hanem olyan enzimeket, amelyek lízis útján hatnak a patogén baktériumokra. Alkalmazásuk lehet orr- vagy szájspray, fogkrém, élelmiszer, élelmiszer-adalékok. A bakteriofágok alkalmazásának hatékonysága az ellenjavallatok és szövődmények hiányában, más gyógyszerekkel való kompatibilitásban, az antibiotikum-rezisztens mikrobákra gyakorolt ​​​​aktív hatásban rejlik. Ezeknek a tulajdonságoknak köszönhetően a bakteriofágokat a jövő gyógyszereiként értékelik a fertőzések sikeres leküzdésében.

A fágterápia legfontosabb előnyei a nagy érzékenység patogén mikroflóra a bakteriofághoz, a bakteriofág kis dózisainak kezdeti használatának lehetősége, a hagyományos antibiotikum-terápia minden típusával való kompatibilitás, a fágprofilaxis és a fágterápia ellenjavallatának hiánya. Megállapítást nyert, hogy a természetben nincsenek olyan mikroorganizmusok, amelyek abszolút rezisztensek a bakteriofágokkal szemben. Fontos, hogy a bakteriofágok szaporodása csak az arra érzékeny baktériumok jelenlétében lehetséges. A fertőző elváltozás fókuszában lévő utolsó mikrobasejt elpusztulása után leállítja azt erőteljes tevékenységés teljesen kiürül a szervezetből.

A megfigyelt csökkenés miatt terápiás hatás bakteriofágok antibiotikus készítményeit használják klinikai gyakorlat az antibiotikumok alternatívájaként és az utóbbiakkal kombinálva. A bakteriofág készítmények hatékonyságuk szempontjából nem rosszabbak az antibakteriális gyógyszereknél, stimulálják a specifikus és nem specifikus immunitás helyi tényezőit, és nem okoznak mellékhatású toxikus és allergiás reakciókat. A bakteriofágokat szájon át adják be, és sebek öblítésére, kiürített üregekbe - hasi, mellhártya, orrmelléküreg, középfül, tályogok, sebek, méh, hólyag - történő injekciózásra is használják. Orális és aeroszolos alkalmazás esetén, valamint a nyálkahártyák felületére alkalmazva a bakteriofágok behatolnak a vérbe és a nyirokba, és a vesén keresztül ürülnek ki, fertőtlenítve a húgyutakat.

Jelenleg a sebészet, az urológia, a szemészet és a traumatológia területén újult meg az érdeklődés a fágterápia iránt.

A bakteriofágok terápiás és profilaktikus készítményei poliklonális, virulens, széles hatású bakteriofágokból állnak, amelyek az antibiotikumokkal szemben rezisztens baktériumok ellen is aktívak. Folyékony formában, saválló bevonattal ellátott tablettákban, kúpok, kenőcsök, linimentek formájában készülnek.

A bakteriofág készítmények a bakteriális fagolizátumok steril szűrlete, szájon át, helyileg sebek és nyálkahártyák öblítésére, méhüregbe történő bejuttatásra, Hólyag, fül, orrmelléküregek, valamint a kiürített üregekben - hasi, pleurális, valamint a váladék eltávolítása után a tályogok üregében is.

A bakteriofágok gyorsan behatolnak a vérbe és a nyirokba, és a vesén keresztül a vizelettel ürülnek ki. Vizsgálataink szerint 30 ml bakteriofág lenyelése után 2 óra elteltével a vizeletben fágrészecskék találhatók, maximális koncentrációjuk a vizeletben a lenyelés után 6-8 órával érhető el.

A terápiás és profilaktikus bakteriofágok aktivitása a gennyes-szeptikus és enterális betegségek kórokozói ellen meglehetősen magas - 72% és 90% között van, beleértve a kórházi eredetű törzseket is, amelyeket többszörös antibiotikum-rezisztencia jellemez. A bakteriofág készítmények megfelelőségét a kórokozók korszerű atiológiai szerkezetével úgy érik el, hogy a fágfajok megújulása és a bakteriális bélyegek termelődése miatt folyamatosan alkalmazkodnak a keringő törzsekhez. Ez a tulajdonság kedvezően különbözteti meg a fágokat más antimikrobiális készítményektől - antibiotikumoktól, eubiotikumoktól vagy vakcináktól, ahol a termelő törzsek vagy termelő törzsek, illetve a szintetizált anyag semmilyen módosításnak nincs kitéve. A bakteriofág készítmények ilyen plaszticitása biztosítja a kórokozók elsődleges fág rezisztenciájának fennmaradását.

A bakteriofág készítmények előnyei

A bakteriofág készítmények előnyei közé tartozik a szűk specifikus hatás, amely az antibiotikumokkal ellentétben nem gátolja a normál mikroflórát. Bizonyított stimuláló hatás staphylococcus bakteriofág bifidobaktériumokról - lényeges komponens bél mikrobiocenózis. Bakteriofágok alkalmazása kezelésre fertőző betegségek serkenti a specifikus és nem specifikus immunitás tényezőit, ami különösen hatékony a krónikus betegségek kezelésében gyulladásos betegségek immunszuppresszív állapotok hátterében, bakteriohordozó.

Kísérleti munka és hosszú klinikai megfigyelések bebizonyosodott, hogy a bakteriofágok terápiás és profilaktikus készítményeivel az antibiotikum-rezisztencia és toxigenitás plazmidjai nem továbbíthatók, mivel ezek virulens bakteriofágok poliklonális komplexei.

Oroszországban, a FÁK-országokban, Lengyelországban, Franciaországban, Spanyolországban a bakteriofágokat széles körben használják az orvostudományban és az állatgyógyászatban. Nagy tapasztalat halmozódott fel a bakteriofágok bélfertőzések kezelésében történő alkalmazásában: a fágterápia magas klinikai hatékonysága az akut ill. krónikus vérhas, szalmonellózis, a hordozók higiéniájával együtt. A vérhas, tífusz és szalmonella bakteriofágok profilaktikus alkalmazásának magas epidemiológiai hatékonysága bizonyított. A bakteriofágok alkalmazása jó eredményeket mutatott az opportunista baktériumok által okozott betegségek, dysbacteriosis, gennyes elváltozások bőr, fül-orr-gégészet - szervek, mozgásszervi rendszer, urogenitális rendszer, a keringési és légzőszervek rendszerei, beleértve az újszülötteket és az első életévben élő gyermekeket is.

A fágkészítményekkel történő kezelés hatékonyságát biztosító fontos feltétel a kórokozó bizonyos fágérzékenysége.

Az Urológiai Kutatóintézetben szerzett fágterápia hosszú távú tapasztalata egyértelmű; Az NPO Biofag urológiai klinikáján keringő kórházi törzsekhez a kereskedelmi forgalomban kapható bakteriofágok adaptációja eredményeként a törzsek fágérzékenysége 15%-kal nőtt, és a legmodernebb külföldi antibiotikumokkal szembeni érzékenységi szintet vagy azt meghaladó volt. A bakteriofágok tartós kórházi alkalmazása mellett a kórházi törzsek között nem volt megfigyelhető fágrezisztencia kialakulása, míg az antibiotikumokkal szembeni rezisztencia csökkent. A fágterápia klinikai hatékonyságát az esetek 92%-ában figyelték meg, gyakran meghaladva az antibiotikum terápia eredményeit. Ellenjavallatok és szövődmények hiánya a bakteriofág készítmények alkalmazása során, más gyógyszerekkel kombinálva történő alkalmazásuk lehetősége gyógyszerek, beleértve az antibiotikumokat, az antibiotikum-rezisztens törzsek elleni aktivitás és a bakteriofágok adaptációja a modern kórokozókhoz - mindez lehetővé teszi a bakteriofág készítmények értékelését, mint a gennyes-szeptikus és enterális fertőzések sürgősségi kezelésének rendkívül hatékony és ígéretes eszközét. A fágok, ezek a "természetes rendek" azonban nemcsak kezelésre, hanem fertőző betegségek megelőzésére is használhatók. Felírhatók terhes nőknek, szoptató anyáknak és bármilyen korú gyermeknek, beleértve a koraszülötteket is. Sikeres alkalmazásuk fő feltétele az izolált tenyészet megfelelő fágra való érzékenységének vizsgálata. Elképesztő mintát figyeltek meg: az antibiotikumokkal ellentétben a mikroorganizmusok klinikai törzseinek bakteriofágokkal szembeni érzékenysége stabil és növekszik, ami a dúsítással magyarázható. gyógyászati ​​készítmények a fágok új fajai. Az orvosi alkalmazások mellett a bakteriofágokat széles körben használják az állatgyógyászatban is; különösen hatékony staphylococcus bakteriofág tehenek tőgygyulladásának kezelésében. Betegségek esetén a bakteriofág készítményeket szájon át írják fel belső szervek vagy lokálisan, közvetlenül a lézión. A fág hatása már a bevezetése után 2-4 órával megnyilvánul (ami különösen fontos az intenzív terápiában). A bakteriofágok behatolnak a vérbe, a nyirokba és a vesén keresztül ürülnek ki, fertőtlenítve a húgyutakat.

Így a bakteriofágok a következőket használják:

Az állatgyógyászatban:

megelőzés és kezelés bakteriális betegségek madarak és állatok;

a szem nyálkahártyájának, szájüregének gennyes-gyulladásos betegségeinek kezelése;

égési sérülések, sebek, sebészeti beavatkozások gennyes-gyulladásos szövődményeinek megelőzése;

A géntechnológiában:

transzdukcióhoz - a gének természetes átvitele a baktériumok között;

mint vektorok, amelyek átviszik a DNS szakaszait;

fágok használatával lehetőség van a gazda DNS genomjában irányított változások létrehozására;

Az élelmiszeriparban:

a tömeges fágtartalmú szerek már fogyasztásra kész hús- és baromfitermékeket dolgoznak fel;

a bakteriofágokat élelmiszeripari termékek előállításához használják húsból, baromfihúsból, sajtokból, növényi termékekből stb.;

Bakteriofágok, alkalmazás az orvostudományban.

Bakteriofágok. Alkalmazása az orvosi gyakorlatban.

A bakteriofágok olyan bakteriális vírusok, amelyek specifikusan képesek behatolni a baktériumsejtekbe, szaporodni és lízist okozni.

Mindenütt megtalálhatók, ahol baktériumok léteznek - talajban, vízben, béltraktus személy. Mindegyik a fág velejárója biológiai jellemzők amelyek a vírusokra jellemzőek.

Fág morfológia:

A fágok alakja különbözik - fonalas, gömb alakú, köbös, fejjel és farokkal rendelkező fágok (a spermiumokra emlékeztető).

A méretek kicsik, közepesek és nagyok.

A fejből és farokból álló nagy fágok a legösszetettebbek. A fej ikozaéder alakú. A fej egy gallér és egy esernyő segítségével kapcsolódik a folyamathoz. A folyamaton belül egy üreges hengeres rúd található, amely a fejjel kommunikál, kívülről a folyamat összehúzódásra képes fehérjehüvellyel rendelkezik, a kaudális folyamat egy hatszögletű, rövid tüskékkel ellátott alaplemezben végződik, amelyből fonalas rostszerkezetek nyúlnak ki. A lemez és a tüskék lizozimot tartalmaznak. A folyamatnak 6 bolyhja van, amelyek biztosítják szoros kötődés fág a baktériumsejtbe. Lehetnek fágok nem zsugorodó burkolattal, fágok rövid folyamatokkal, fágok folyamatanalóggal és fágok folyamat nélkül.

Kémiai összetétel:

Fágellenállás: A fágok 50-60°C-os hőmérsékletet tűrik. Fagyásnak ellenáll, 70 °C-on elpusztul. Nem hatnak rájuk olyan mérgek, mint a cianid, fluor, valamint a kloroform és a fenol. A fágok jól megőrződnek lezárt ampullákban, de forralással, savakkal és UV-besugárzással elpusztíthatók.

A fágok és a mikrobiális sejt kölcsönhatásának mechanizmusa:

A kölcsönhatás szerint virulens és mérsékelt égövi fágokat különböztetünk meg.

Virulens fágok – bejutnak a baktériumsejtbe, szaporodnak és a baktériumok lízisét okozzák.

A folyamattal és összehúzódó burkolattal rendelkező fágok számára számos funkció létezik:

Ezek a fágok adszorbeálódnak a felszínen bakteriális sejt a folyamat fibrillumait felhasználva a megfelelő receptorok jelenlétében. Ezután az ATP-áz enzim aktiválódik, ami a caudatus folyamat hüvelyének összehúzódásához és egy üreges rúd bejutásához vezet a sejtbe. Egy enzim, a lizozim, részt vesz a sejtfalak átszúrásának folyamatában.

A fág DNS áthalad a kinövés üreges szárán, és befecskendezik a sejtbe. A kapszid és a folyamat a sejtfelszínen marad. Ezután a fágfehérje és a nukleinsav szaporodik a sejtben. A következő szakasz az érett fágrészecskék összeállítása és kialakulása. Utolsó szakasz: sejtlízis és az érett fágrészecskék felszabadulása belőle. A lízis belülről is végbemehet - a sejtfal felszakadása és az érett fágok kibocsátása a külső környezetbe és kívülről is - a fágok sok lyukat képeznek a sejtfalon, amelyeken keresztül a sejt tartalma kiáramlik , ilyen lízissel a fág nem szaporodik.

Mérsékelt fágok - ne lizálják a populáció összes sejtjét, egyes sejtekkel szimbiózisba lépnek, aminek eredményeként a fág DNS beépül a sejtkromoszómába. Ebben az esetben a fág genomját profágnak nevezik.

A profág a sejtkromoszóma részévé válik, és szaporodása során szinkronban replikálódik a sejt genommal anélkül, hogy lízist okozna, és továbbadódik az utódoknak.

A mikrobiális sejt és a profág szimbiózisának jelenségét lizogénnek nevezzük.

És a profágot tartalmazó baktériumok tenyészete lizogén, ez a név tükrözi a profág azon képességét, hogy spontán vagy tényezők hatására környezet beköltöznek a citoplazmába, és úgy viselkednek, mint egy virulens fág lizáló baktérium. Virulens formába való áttéréskor egy mérsékelt égövi fág képes befogni egy baktériumsejt kromoszómájának egy részét, és líziskor átkerülhet egy másikba.

A hatás spektruma szerint a fágokat a következőkre osztják:

1. Polivalens - lízissel rokon baktériumok (a Salmonella fág csak a Salmonellát lizálja).

2. Fajok (monofágok) - csak egy faj lizáló baktériumai.

3. Típusspecifikus - a baktériumok fajon belüli egyedi változatainak szelektív lizálása (Staphylococcus aureus kórokozó - 33 készlet).

Gyakorlati használat:

A fágkészítmények a fertőzések kezelésére, megelőzésére és diagnosztizálására szolgálnak. A fágok hatása szigorú specifitásukon alapul, termelő törzseket és megfelelő baktériumtenyészeteket használnak a fágkészítmény előállításához.

Felszabadulási formák: folyékony, száraz, tabletták, aeroszolok, kúpok formájában. Parenterálisan, enterálisan és lokálisan kerül a szervezetbe. Terápiás és profilaktikus célokra használják különféle betegségekben (dizentéria, kolera, különféle gennyes - gyulladásos betegségek).

Fágdiagnosztika: a diagnosztika elve a teszttenyészetek együttes tenyésztése ismert és ismeretlen fágokkal, bakteriális sejt lízis jelenlétében pozitív eredménynek számít. A lízis folyékony és szilárd táptalajokon is megfigyelhető. Folyékony táptalajokon a baktériumszuszpenzió kitisztulása jelenik meg, a sűrűeken pedig növekedési hiányos területek képződnek.

Fágtipizálás: egy faj típusváltozatának meghatározása típusfágkészlet segítségével. Tífusz fágok, koleradiagnosztikai fágok, szalmonella fágok és dysentericus fágok termelődnek. A fágtipizálás szükséges a betegség epidemiológiai elemzése során, valamint a fertőzés forrásának és útvonalának megállapításához. Egy fág kimutatásával a megfelelő mikroorganizmusok tartalmát ítéljük meg.

A bakteriofágok olyan specifikus vírusok, amelyek szelektíven megtámadja és károsítja a mikrobákat. A sejten belül szaporodva elpusztítják a baktériumokat. Ahol patogén mikroflóra megsemmisül, a hasznos pedig megmarad.

E vírusok alkalmazását már a század elején javasolták fertőző betegségek kezelésére. Az antibiotikumok megjelenése után azonban a világ számos országában elveszett az érdeklődés irántuk. Manapság visszatér az érdeklődés e vírusok iránt.

Kapcsolatban áll

Szerkezeti jellemzők és élőhely

Mik azok a bakteriofágok? Ez nagy csoport 100-szor akkora vírusok kevesebb sejt baktériumok. A fágok szerkezete többszörös nagyítás mellett változatos.

Mik azok a bakteriofágok

Vegye figyelembe a mikrobák típusait és célját, típusuktól függően.

Tizenkilenc víruscsalád létezik, amelyek a nukleinsavak (DNS vagy RNS) típusában, valamint a genom alakjában és szerkezetében különböznek egymástól.

Bakteriofágok az orvostudományban osztályozott a patogén baktériumokra gyakorolt ​​​​hatás sebességének megfelelően:

1. mérsékelt égövi bakteriofágok lassan és részlegesen elpusztítja a kórokozókat, visszafordíthatatlan változásokat okozva bennük, amelyek átkerülnek a következő generációs mikrobákba. Ez az úgynevezett lizogén hatás.
2. Virulens vírusmolekulák, miután a mikroba sejtjeiben aktívan és gyorsan szaporodnak. A baktériumok szinte azonnali elpusztulásához vezetnek (lítikus hatás).
3. Mérsékelt mikrobiális fajok alternatív kezelésként használják bakteriális fertőzések. Vannak bizonyos előnyeik:
4. Kényelmes forma. A gyógyszer arra készült szájon át történő bevitel oldat vagy tabletta formájában.

Az antibiotikumokkal ellentétben a bakteriofágok nem rendelkeznek mellékhatások, kisebb valószínűséggel okoznak allergiás reakció, nincs másodlagos negatív hatása.

Nincs mikrobiális rezisztencia. A baktériumok nehezebben alkalmazkodnak a vírusokhoz, és mikor összetett hatás szinte lehetetlen.

De vannak hátrányai is :

• a terápia folyamata hosszabb;
• némi nehézség a választásban helyes csoport drogok;
• A baktérium genomja egyik mikrobáról a másikra kerül át.

Az orvostudományban, figyelembe véve a leírt vírusok specifitását, előszeretettel alkalmaznak összetett és többértékű bakteriofágokat, amelyek ezen mikrobák többféle változatát tartalmazzák.

A bakteriofágok listája és leírása:

1. Dizfak, polivalens vérhas. Ez okozza Shigella Flexner és Sonne halálát.
2. tífusz elpusztítja a tífusz kórokozóit, a szalmonellát.
3. Klebsiella polivalens. Képviseli összetett eszköz, elpusztító Klebsiella tüdőgyulladás, ozen, rhinoscleroma.
4. Klebsiella tüdőgyulladás, Klebsifag – nagyszerű segítő az urogenitális, légúti, emésztőrendszerek, sebészeti fertőzések, generalizált szeptikus patológiák.
5. Koliproteofág, koliproteoid. A pyelonephritis, cystitis, colitis és más Proteus és Escherichia coli által kiváltott betegségek kezelésére szolgál.
6. Coliphagus, ha. Hatékonyan hat a bőr és a belső szervek enteropatogén okozta fertőzéseinek kezelésére coli E. coli.
7. Proteofág A proteus káros hatással van a vulgaris és mirabilis specifikus fehérje mikrobákra, amelyek kórokozók gennyes gyulladás bélrendszeri patológiák.
8. streptococcus, a streptofág gyorsan semlegesíti az esetleges gennyes fertőzésekből izolált staphylococcusokat.
9. Pseudomonas aeruginosa. Pseudomonas aeruginosát provokáló gyulladások kezelésére ajánlott. Lizálja a Pseudomonas aeruginosa baktériumokat.
10. Komplex piobakteriofág. Streptococcusok, enterococcusok, staphylococcusok, pseudomanus aeruginosis, Escherichia coli, Klebsiella oxytoca és tüdőgyulladás fagolizátumainak keveréke.
11. sektafagu, polirepülő piobakteriofág. Káros hatással van az Escherichia colira.
12. Intensi. Komplex előkészítés, Shigilla, Salmonella, Enerococcus, Staphylococcus, Pseudomanis Proteus és Aerunina lizálása.

Csak az orvos a vizsgálat és a fertőzés kimutatása után írhat fel gyógyszert. Független felhasználásuk hatástalan lehet, mert speciális vizsgálat nélkül lehetetlen meghatározni a fágokkal szembeni érzékenységet.

A kezelési rendet minden ügyfél számára egyedileg alakítják ki. Leggyakrabban a bél dysbacteriosis kezelésére szolgáló gyógyszereket használják. A kezelés időtartama körülbelül öt nap lehet, de bizonyos esetekben - akár 15 nap. A nagyobb hatékonyság érdekében ismételje meg a tanfolyamokat 2-3 alkalommal.

Példa a staphylococcus fertőzés terápiájára:

• hat hónapos gyermek - 5 ml;
• hat hónaptól egy évig - 10 ml;
• egy-három éves gyermek - 15 ml;
• 3 évtől 8-20 ml-ig;
• gyermek nyolc év után - 30 ml.;
• a csecsemők fágokat kapnak szájon át, orrcseppekkel, beöntés formájában.

A bakteriofágok szaporodnak a baktériumokban, ezáltal elpusztítják őket. Míg a kezelés során gyógyszereket fogyasztanak, és számuk csökken, a fágok száma éppen ellenkezőleg, növekedhet.

Az élelmiszer-fágok eltűnésével - káros baktériumok, maguk a fágok eltűnnek.

A bakteriofág készítményeket gyermekek betegségeinek kezelésére használják:

• fülfertőzések;
• Húgyúti fertőzések;
• légúti fertőzések;
• sebészeti fertőzések;
• a gyomor-bél traktus fertőzései;
• szemfertőzések stb.

Bakteriofágok termesztéséhez a bakteriofágokat tartalmazó anyagot egy bizonyos baktériumkultúrával beoltott táptalajra visszük fel. Azokon a helyeken, ahol eltalálják, az elpusztult baktériumok zónája képződik, ami egy üres hely. Ezt az anyagot bakteriológiai tűvel veszik. Egy fiatal baktériumtenyészetet tartalmazó szuszpenzióba visszük át. Ezeket a műveleteket legfeljebb 10-szer hajtják végre, hogy a kapott bakteriofág tiszta legyen.

A bakteriofágok alapján a készítményeket kúpok, aeroszolok, tabletták, oldatok és egyéb formák formájában állítják elő. A gyógyszerek elnevezése egy baktériumcsoportot használ annak leküzdésére, amely ellen szánják őket.

Összehasonlítás az antibiotikumokkal

Az antibiotikumokkal ellentétben minden típusú bakteriofág készítmény nem befolyásolja hátrányosan az emberi szervezetet.

Mindegyik faj szelektíven befolyásolja a mikroorganizmusokat, így nemcsak nem károsítják a mikroflórát, hanem a dysbacteriosis kezelésére is használják. Ezeket a gyógyszereket azonban több okból is sokkal ritkábban használják, mint az antibiotikumokat:

1. A bakteriofágok nem hatolnak be a vérbe. Csak akkor használják őket, ha a gyógyszer könnyen eljuttatható az expozíció helyére. Például gargarizálni, közvetlenül a sebbe kenni, bélfertőzéssel inni.
2. A bakteriofágok használatához fontos, hogy biztosak legyünk a diagnózisban. A kivétel az kombinált készítmények bakteriofágokkal különféle kórokozók ellen. Ezeknek a gyógyszereknek a hatékonysága kisebb, és az ára magasabb.