파지의 실제 적용. 의학 및 생명 공학에 박테리오파지의 응용

파지 제제는 감염성 질병의 치료 및 예방과 진단에 사용되어 미생물 식별에서 파지 감수성과 파지 유형을 결정합니다. 파지의 작용은 엄격한 특이성에 기반합니다. 파지의 치료 및 예방 효과는 파지 자체의 용해 활성뿐만 아니라, 특히 반복 사용의 경우, 포식물에서 파괴된 미생물 세포의 성분(항원)의 면역 특성 때문입니다. 파지 제제를 얻을 때 입증된 생산 균주인 파지와 그에 따른 전형적인 미생물 배양이 사용됩니다. 번식의 로그 단계에 있는 액체 영양 배지의 세균 배양이 파지 모체 현탁액으로 감염됩니다.

파지 용해된 배양물(보통 다음날)은 박테리아 필터를 통해 여과되고 퀴노졸 용액은 파지 함유 여과액에 보존제로 첨가됩니다.
완성된 파지 준비는 맑은 액체 황색. 이상 장기 보관일부 파지는 건조 형태(정제)로 제공됩니다. 치료와 예방에 장 감염위의 산성 내용물이 파지를 파괴하기 때문에 파지는 중탄산 나트륨 용액과 동시에 사용됩니다. 파지가 체내에 장기간(5~7일) 머무르지 않으므로 재도포를 권장합니다.

소련에서 생산 다음 약물장티푸스, 살모펠증, 이질, 대장균, 포도상구균 파지 및 연쇄상 구균과 같은 질병의 치료 및 예방에 사용됩니다. 현재 파지는 항생제와 함께 치료 및 예방에 사용됩니다. 이 응용 프로그램은 더 많은 것을 제공합니다 효과적인 조치항생제 내성 박테리아에 대한.

진단 박테리오파지는 환자 또는 감염된 환경 개체에서 분리된 박테리아를 식별하는 데 널리 사용됩니다. 박테리오파지의 도움으로 높은 특이성으로 인해 박테리아 유형을 결정하고 더 정확하게 개별 유형의 분리 된 박테리아를 결정할 수 있습니다. 살모넬라, 비브리오 및 포도상구균 속의 박테리아에 대한 파지 진단 및 파지 유형 지정이 개발되었습니다. 파지 타이핑은 감염의 근원을 설정하고, 역학 관계를 연구하고, 질병의 산발적 및 유행성 사례를 구별하는 데 도움이 됩니다.
파지 진단 및 파지 유형 지정은 해당 종 또는 유형 파지와 분리된 미생물의 공동 배양 원리를 기반으로 합니다. 긍정적인 결과종 파지와 함께 연구된 배양의 잘 발음된 용해의 존재가 고려되고 그 다음 전형적인 파지 중 하나가 고려됩니다.

№ 10-2013

함께 찍은 사진 전자 현미경,
대장균의 표면에 박테리오파지(콜리파지 T1)를 고정하는 과정을 보여줍니다..

20세기 말에 박테리아는 의심할 여지 없이 지구의 생물권을 지배하며 생물량의 90% 이상을 차지한다는 것이 분명해졌습니다. 각 종에는 많은 특수 유형의 바이러스가 있습니다. 예비 추정치에 따르면, 박테리오파지 종의 수는 약 10 15 입니다. 이 수치의 규모를 이해하기 위해 지구상의 모든 사람이 매일 하나의 새로운 박테리오파지를 발견하면 모든 박테리오파지를 설명하는 데 30년이 걸린다고 말할 수 있습니다.

따라서 박테리오파지는 우리 생물권에서 가장 적게 연구된 생물입니다. 오늘날 알려진 대부분의 박테리오파지는 꼬리가 달린 바이러스인 Caudovirales 목에 속합니다. 입자의 크기는 50~200nm입니다. 꼬리 다른 길이형태는 숙주 세균의 표면에 바이러스의 부착을 보장하며, 머리(캡시드)는 게놈의 저장소 역할을 합니다. 게놈 DNA는 박테리오파지의 "몸"을 형성하는 구조 단백질과 감염 동안 세포 내부에서 파지가 증식하도록 하는 단백질을 암호화합니다.

박테리오파지는 천연의 첨단 나노물체라고 할 수 있습니다. 예를 들어, 파지 꼬리는 박테리아의 벽을 뚫고 박테리아가 수축할 때 세포에 DNA를 주입하는 "분자 주사기"입니다. 이 시점부터 감염 주기가 시작됩니다. 그 다음 단계는 박테리아 생명 메커니즘을 박테리오파지에 봉사하도록 전환하고, 게놈을 증식하고, 바이러스 봉투의 여러 복사본을 만들고, 바이러스 DNA를 포장하고, 마지막으로 숙주 세포를 파괴하는 것으로 구성됩니다.

박테리오파지는 생명체가 아니라 자연이 만들어낸 분자적 나노메커니즘이다.
박테리오파지의 꼬리는 세균의 벽을 뚫고 바이러스 DNA를 주입하는 주사기로,
세포 내부의 머리(캡시드)에 저장됩니다..

세균의 방어기제와 바이러스의 공격의 끊임없는 진화적 경쟁과 더불어 현재 균형을 이루는 이유는 박테리오파지가 감염작용에 특화되어 있다는 사실로 볼 수 있다. 가능한 경우 큰 식민지박테리아, 다음 세대의 파지가 희생자를 찾을 때, 용해성(죽임, 말 그대로 - 용해) 파지에 의한 박테리아의 파괴는 빠르고 지속적으로 진행됩니다.

잠재적인 피해자가 충분하지 않거나 외부 조건파지의 효율적인 번식에 적합하지 않은 경우, 용원성 발달 주기가 있는 파지가 이점을 얻습니다. 이 경우 파지 DNA가 균에 도입된 후 감염 기전이 바로 시작되지 않고, 당분간은 세포 내부에 소극적인 상태로 존재하여 균의 게놈을 침범하는 경우가 많다.

이 프로파지 상태에서 바이러스는 박테리아의 염색체와 함께 세포 분열 주기를 거치면서 오랫동안 존재할 수 있다. 그리고 박테리아가 번식에 유리한 환경에 들어갈 때만 감염의 용해주기가 활성화됩니다. 동시에, 파지 DNA가 세균 염색체에서 방출되면 세균 게놈의 인접 영역이 종종 포착되고 그 내용은 나중에 박테리오파지가 감염되는 다음 세균으로 이전될 수 있다. 이 과정(유전자 전달)은 다음과 같이 간주됩니다. 가장 중요한 수단원핵생물 간의 정보 전달 - 세포핵이 없는 유기체.

박테리오파지의 작동 원리

이러한 모든 분자적 미묘함은 "박테리아를 파괴하는 보이지 않는 감염원"이 발견된 20세기의 두 번째 10년에는 알려지지 않았습니다. 그러나 1940년대 후반 박테리오파지의 영상을 얻기 위해 처음 사용된 전자현미경이 없어도 병원체를 포함한 세균을 파괴할 수 있다는 것은 분명했다. 이 속성은 즉시 의학에 의해 요구되었습니다.

파지로 이질을 치료하려는 첫 번째 시도, 상처 감염, 콜레라, 장티푸스, 심지어 페스트까지 충분히 조심스럽게 수행했으며 성공은 꽤 설득력있어 보였습니다. 그러나 대량 생산이 시작되고 파지 제제가 사용된 후 행복감은 실망으로 바뀌었습니다. 박테리오파지가 무엇인지, 어떻게 생산하고 정제하고 사용하는지에 대해 제형거의 알려지지 않았습니다. 1920년대 후반 미국에서 수행된 테스트 결과에 따르면 많은 산업용 파지 제제에서 적절한 박테리오파지가 발견되지 않았다고 합니다.

항생제의 문제

의학에서 20세기 후반은 '항생제 시대'라고 할 수 있다. 그러나 페니실린의 발견자인 Alexander Fleming은 그의 노벨 강연에서 페니실린에 대한 미생물 내성이 오히려 빠르게 발생한다고 경고했습니다. 당분간 항생제 내성은 새로운 유형의 항생제 개발로 상쇄되었습니다. 그러나 1990년대 이후 인류가 미생물과의 "군비 경쟁"에서 지고 있다는 것이 분명해졌습니다.

애초에 유죄 통제되지 않은 사용항생제는 치료뿐만 아니라 예방 목적으로, 의학에서뿐만 아니라 농업, 음식 산업그리고 삶. 결과적으로 이러한 약물에 대한 내성은 다음과 같이 발전하기 시작했습니다. 병원성 세균, 그러나 또한 토양과 물에 사는 가장 흔한 미생물에서 "조건부 병원체"로 만듭니다.

이 박테리아는 의료 기관, 배관, 가구, 의료 장비를 채우고 때로는 소독제를 사용하기도 합니다. 병원에서 대다수를 차지하는 면역 체계가 약화된 사람들의 경우 심각한 합병증을 유발합니다.

의료계가 경종을 울리는 것은 당연합니다. 2012년 마가렛 찬 WHO 사무총장은 항생제 시대의 종말과 전염병에 대한 인류의 무방비 상태를 예언하는 성명을 발표했다. 하지만, 실용적인 가능성약리학의 기초인 조합 화학은 고갈되지 않았습니다. 또 한 가지는 개발 항균제- 다른 많은 약물과 같은 이익을 가져오지 않는 매우 비싼 과정. 따라서 "슈퍼버그"에 대한 공포 이야기는 사람들이 대안적인 솔루션을 찾도록 권장하는 경고에 가깝습니다.

박테리오파지와 면역

자연계에는 무수히 많은 박테리오파지가 존재하고 물, 공기, 음식과 함께 끊임없이 인체에 들어가기 때문에 면역계는 이를 무시합니다. 조절하는 장내 박테리오파지의 공생에 대한 가설도 있습니다. 장내 미생물총. 신체에 장기간 투여해야만 일종의 면역 반응을 얻을 수 있습니다. 고용량파지.

그러나 이런 식으로 거의 모든 물질에 알레르기를 일으킬 수 있습니다. 마지막으로, 박테리오파지가 저렴하다는 것이 매우 중요합니다. 화학적으로 순수한 배지에서 특정 박테리아 균주에 대한 현대 생명 공학 표준에 따라 배양되고 고도로 정제된 완전히 해독된 게놈을 가진 정확하게 선택된 박테리오파지로 구성된 약물의 개발 및 생산은 현대의 복합 항생제보다 훨씬 저렴합니다.

이것은 병원성 박테리아의 변화 세트에 파지 치료 제제를 신속하게 적응시키고 수의학에서 박테리오파지를 사용할 수 있게 합니다. 비싼 약경제적으로 정당하지 않다.

의료 서비스에서

박테리오파지 사용에 대한 관심의 부활은 매우 논리적으로 보입니다. 천적감염을 치료하는 박테리아. 실제로 "항생제 시대"의 수십 년 동안 박테리오파지는 의학이 아니라 기초 분자 생물학에 적극적으로 기여했습니다. "트리플"의 디코딩을 언급하는 것으로 충분합니다. 유전자 코드그리고 DNA 재조합 과정. 이제 박테리오파지에 대해 충분히 알려져 치료 목적에 적합한 파지를 합리적으로 선택합니다.

박테리오파지는 잠재적인 약물로서 많은 이점을 가지고 있습니다. 우선, 그것들이 무수히 많습니다. 박테리오파지의 유전 기구를 바꾸는 것도 세균보다 훨씬 쉽고, 고등 유기체, 그것은 불필요합니다. 자연에서 항상 적합한 것을 찾을 수 있습니다. 그것은 관하여오히려 선택, 요구되는 속성 고정 및 필요한 박테리오파지의 번식에 관한 것입니다.

이것은 개 품종의 번식과 비교할 수 있습니다 - 썰매 타기, 경비원, 사냥, 사냥개, 싸움, 장식 ... 모두 개로 남아 있지만 최적화되어 있습니다. 특정 종류동작, 사람에게 필요한. 둘째, 박테리오파지는 엄밀히 특이적입니다. 정상 미생물사람.

셋째, 박테리오파지가 파괴해야 하는 세균을 발견했을 때, 라이프 사이클증식하기 시작합니다. 따라서 복용량 문제는 그렇게 심각하지 않습니다. 넷째, 박테리오파지는 부작용. 치료용 박테리오파지를 사용할 때 알레르기 반응의 모든 경우는 약물이 충분히 정제되지 않은 불순물이나 치료 중 방출된 독소에 의해 발생했습니다. 대량 사망박테리아. 마지막 현상인 "Herxheimer 효과"는 항생제를 사용할 때 종종 관찰됩니다.

동전의 양면

불행히도, 의료용 박테리오파지에도 많은 단점이 있습니다. 가장 중요한 문제는 파지의 높은 특이성이라는 이점에서 비롯됩니다. 각 박테리오파지는 엄격하게 정의된 유형의 박테리아, 심지어 분류학적 종이 아니라 더 좁은 변종, 균주를 감염시킵니다. 상대적으로 말하자면 경비견그녀는 검은 비옷을 입은 키 2미터의 깡패들에게만 짖기 시작했고, 반바지 차림의 십대가 집으로 기어오는 것에는 전혀 반응하지 않았습니다.

따라서 현재 파지 준비가 실패하는 것은 드문 일이 아닙니다. 효과적인 적용. 특정 균주에 대해 만들어지고 완벽하게 치료되는 약물 연쇄상 구균 편도염 Smolensk에서는 Kemerovo에서 동일한 인후통의 모든 징후에 대해 무력할 수 있습니다. 질병은 동일하며 동일한 미생물에 의해 발생하며 다른 지역의 연쇄상 구균 균주가 다릅니다.

가장 효과적인 박테리오파지 사용을 위해서는 정확한 진단 병원성 미생물, 긴장까지. 현재 가장 일반적인 진단 방법인 배양 접종은 시간이 많이 걸리고 필요한 정확도를 제공하지 않습니다. 빠른 방법- 중합효소로 타이핑 연쇄 반응또는 질량 분석법 - 장비의 높은 비용과 실험실 조수의 자격에 대한 높은 요구 사항으로 인해 천천히 도입되고 있습니다. 이상적으로는 각 개별 환자의 감염에 대해 약물의 파지 성분 선택을 수행할 수 있지만 이는 비용이 많이 들고 실제로는 허용되지 않습니다.

또 다른 중요한 단점파지 - 그들의 생물학적 특성. 박테리오파지가 필요하다는 사실 외에도 특별한 조건저장 및 운송, 그러한 치료 방법은 "사람의 외래 DNA"라는 주제에 대해 많은 추측을 불러일으킨다. 그리고 박테리오파지는 원칙적으로 인간의 세포를 감염시켜 그 DNA를 도입할 수 없다고 알려져 있지만, 여론쉬운 일이 아닙니다.

생물학적 특성과 다소 큰 저분자 약물 (동일한 항생제)과 비교할 때 크기는 세 번째 한계, 즉 박테리오파지를 체내로 전달하는 문제를 따릅니다. 만약 미생물 감염박테리오파지가 방울, 스프레이 또는 관장의 형태로 피부에 직접 적용될 수있는 곳에서 발생합니다. 열린 상처, 화상, 비 인두 점막, 귀, 눈, 대장 - 그러면 문제가 없습니다.

그러나 감염이 내부 장기에 발생하면 상황이 더 복잡해집니다. 박테리오파지 제제의 통상적인 경구 투여로 신장 또는 비장의 감염을 성공적으로 치료한 사례가 알려져 있다. 그러나 상대적으로 큰(100 nm) 파지 입자가 위에서 혈류와 내부 장기로 침투하는 메커니즘은 잘 알려져 있지 않으며 환자마다 크게 다릅니다. 박테리오파지는 결핵이나 나병과 같이 세포 내부에서 발생하는 미생물에 대해서도 무력합니다. 벽을 통해 인간 세포박테리오파지는 통과할 수 없습니다.

박테리오파지와 항생제의 사용에 반대한다는 점에 유의해야 합니다. 의료 목적따르지 않습니다. 그들의 공동 작용으로 항균 효과의 상호 강화가 관찰됩니다. 이를 통해 예를 들어 항생제의 복용량을 뚜렷한 부작용을 일으키지 않는 값으로 줄일 수 있습니다. 따라서 두 구성 요소에 대한 박테리아의 내성 발생 메커니즘 복합 의학거의 불가능한.

아스날 확장 항균제치료 방법 선택에 더 많은 자유도를 제공합니다. 따라서, 항균 요법에서 박테리오파지를 사용하는 개념의 과학적으로 입증된 개발은 유망한 방향. 박테리오파지는 대안이 아니라 감염과의 싸움에서 보완 및 강화 역할을 합니다.

박테리아에 대한 파괴적인(용해성) 효과로 인해 파지는 치료 목적으로 사용될 수 있습니다. 예방 목적~에 다양한 질병(이질, 콜레라, 각종 화농성 염증성 질환 등). 국제 파지를 포함한 표준 파지 세트는 여러 질병(콜레라, 장티푸스, 살모넬라증, 디프테리아, 포도상 구균 및 기타 질병). 박테리오파지는 다음에도 사용됩니다. 유전 공학 DNA 절편을 전달하는 벡터로서 특정 파지(형질전환)에 의한 박테리아 사이의 자연적인 유전자 전달도 가능하다. 일반적으로 그러한 환자에게는 항생제가 처방됩니다. 그러나 끊임없이 변이하는 박테리아가 항생제에 대한 내성을 획득한다는 사실 때문에 그 효과는 지난 몇 년약화. 연구원들의 관심은 박테리아를 잡아먹는 바이러스인 박테리오파지에 끌렸습니다. 유해한 물질을 모두 파괴하는 항생제와 달리 건강한 미생물유기체, 박테리오파지는 선택적이고, 병원성 세균. 박테리오파지는 신체에서 어떻게 작용합니까? 그들은 특정 세포에만 침투하고 DNA와 상호 작용하여 용원성 또는 용해성 효과를 생성합니다. 용균형의 미생물에 작용하여 박테리오파지가 미생물을 파괴하여 빠르게 증식할 수 있습니다. 용원성 유형은 파지 게놈이 박테리아 게놈으로 침투하는 것, 합성 및 한 세대에서 다른 세대로의 추가 전환입니다. 박테리오파지 정보 등장 세기 이상황색포도상구균 치료에 사용할 때 다시 사용하십시오. 현재, 그들은 장, 포도상 구균, 연쇄상 구균, 장티푸스 및 기타 많은 감염의 예방 및 치료에 널리 사용됩니다. 현대 의학살아있는 박테리오파지를 사용하지 않고, 병원성 세균을 용해하여 작용하는 효소를 사용하는 방법을 찾고 있습니다. 그들의 적용은 비강 또는 구강 스프레이, 치약, 식품, 식품 첨가물. 박테리오파지 사용의 효과는 금기 사항 및 합병증의 부재, 다른 약물과의 호환성, 항생제 내성 미생물에 대한 활성 효과로 구성됩니다. 이러한 특성으로 인해 박테리오파지는 성공적인 감염 관리를 위한 미래의 약물로 평가되고 있습니다.

파지 요법의 가장 중요한 장점은 고감도박테리오파지에 대한 병원성 미생물, 소량의 박테리오파지의 초기 사용 가능성, 모든 유형의 전통적인 항생제 요법과의 호환성, 파지 예방 및 파지 요법에 대한 금기 사항 없음. 자연에는 박테리오파지에 절대적으로 저항하는 미생물이 없다는 것이 확인되었습니다. 박테리오파지 번식은 그것에 민감한 박테리아가 있어야만 가능하다는 것이 중요합니다. 감염성 병변의 초점에서 마지막 미생물 세포가 죽은 후, 그것은 그것의 중지 활발한 활동그리고 몸에서 완전히 제거됩니다.

관찰된 감소로 인해 치료 작용박테리오파지의 항생제 제제는 다음에서 사용됩니다. 임상 실습항생제에 대한 대안으로 후자와 함께 사용합니다. 박테리오파지 제제는 효율성면에서 항균제보다 열등하지 않으며 특정 및 비특이적 면역의 국소 요인을 자극하며 부작용 및 알레르기 반응을 일으키지 않습니다. 박테리오파지는 구두로 투여되며 상처의 관개, 배액된 충치(복부, 흉막, 부비동, 중이, 농양, 상처, 자궁, 방광)로의 주입에도 사용됩니다. 구강 및 에어로졸 도포는 물론 점막 표면에 도포 시 박테리오파지가 혈액 및 림프관에 침투하여 신장을 통해 배설되어 요로를 살균합니다.

현재 외과, 비뇨기과, 안과, 외상과에서 파지 요법에 대한 관심이 새롭게 높아지고 있습니다.

박테리오파지의 치료 및 예방 제제는 작용 범위가 넓은 다클론성 독성 박테리오파지로 구성되며, 항생제에 내성을 갖는 세균에 대해 활성이다. 그들은 좌약, 연고, 도포제의 형태로 내산성 코팅이 된 정제로 액체 형태로 생산됩니다.

박테리오파지 제제는 세균성 식균물의 멸균 여액으로, 상처 및 점막의 관개, 자궁강 내로의 도입을 위해 경구 투여, 국소 투여, 방광, 귀, 부비동, 배액 된 공동뿐만 아니라 복부, 흉막 및 삼출물 제거 후 농양의 공동.

박테리오파지는 혈액과 림프에 빠르게 침투할 수 있으며 소변과 함께 신장을 통해 배설됩니다. 우리 연구에서 알 수 있듯이 박테리오파지 30ml 섭취 후 2시간 후에 소변에서 파지 입자가 발견되며 섭취 후 6-8시간 후에 소변에서 최대 농도에 도달합니다.

화농성 패혈증 및 장 질환의 병원체에 대한 치료 및 예방 박테리오파지의 활성은 항생제에 대한 다중 내성을 특징으로하는 병원 기원 균주를 포함하여 72 %에서 90 %로 상당히 높습니다. 병원균의 현대적인 병리학적 구조와 박테리오파지 제제의 순응은 파지 인종의 재생 및 생산 세균 우표로 인한 순환 균주에 대한 지속적인 적응에 의해 달성됩니다. 이 기능은 생산 균주 또는 생산자 균주 또는 합성 물질이 변형되지 않는 다른 항균 제제(항생제, 유생균 또는 백신)와 파지를 유리하게 구별합니다. 박테리오파지 제제의 이러한 가소성은 병원체의 1차 파지 내성의 지속을 보장합니다.

박테리오파지 제제의 이점

박테리오파지 제제의 장점은 항생제와 달리 정상적인 미생물을 억제하지 않는 좁은 작용 특이성을 포함합니다. 입증된 각성 효과 포도상구균 박테리오파지비피더스균에 대해 - 필수 구성 요소장내 미생물 증. 치료를 위한 박테리오파지의 사용 전염병특정 및 비특이적 면역 인자를 자극하여 만성 질환 치료에 특히 효과적입니다. 염증성 질환면역 억제 상태, bacteriocarrier의 배경.

실험적인 작업과 긴 임상 관찰박테리오파지의 치료 및 예방 제제는 독성 박테리오파지의 다클론성 복합체이기 때문에 항생제 내성 플라스미드 및 독성의 전파가 불가능하다는 것이 입증되었습니다.

러시아, CIS 국가, 폴란드, 프랑스, 스페인에서는 박테리오파지가 의학 및 수의학에 널리 사용됩니다. 장 감염 치료에 박테리오파지를 사용하는 데 많은 경험이 축적되었습니다. 만성 이질, 살모넬라증, 보균자의 위생을 동반합니다. 이질, 장티푸스 및 살모넬라 박테리오파지의 예방적 사용의 높은 역학적 효과가 입증되었습니다. 박테리오파지의 사용은 기회균에 의한 질병, 이상세균증(dysbacteriosis), 화농성 병변피부, 이비인후과 - 장기, 근골격계, 비뇨생식기, 신생아 및 생후 첫 해의 어린이를 포함한 순환기 및 호흡기 시스템.

파지 제제 치료의 효과를 보장하는 중요한 조건은 병원체의 특정 파지 민감성입니다.

비뇨기과 연구소의 파지 치료의 오랜 경험은 분명합니다. NPO Biofag의 비뇨기과 진료소에서 유통되고 있는 병원 균주에 상업용 박테리오파지를 적응시킨 결과, 균주의 파지 민감도가 15% 증가했으며 가장 현대적인 외래 항생제에 대한 민감도 수준 이상이었습니다. 병원에서 장기간 박테리오파지를 사용한 배경에 대해 병원균주에서는 파지 저항성의 형성이 관찰되지 않은 반면 항생제에 대한 저항성은 감소하였다. 파지 요법의 임상적 효능은 92%의 경우에서 관찰되었으며 종종 항생제 요법의 결과를 초과했습니다. 박테리오파지 제제 사용에 금기 사항 및 합병증의 부재, 다른 제제와 함께 사용할 가능성 약, 항생제, 항생제 내성 균주에 대한 활성 및 현대 병원체에 대한 박테리오파지의 적응을 포함하여 이 모든 것이 박테리오파지 제제를 화농성 패혈증 및 장내 감염의 응급 치료의 매우 효과적이고 유망한 수단으로 평가하는 것을 가능하게 합니다. 그러나 이러한 "자연 질서"인 파지는 치료뿐만 아니라 전염병 예방에도 사용할 수 있습니다. 임산부, 수유부 및 미숙아를 포함한 모든 연령의 어린이에게 처방될 수 있습니다. 그들의 성공적인 적용을 위한 주요 조건은 해당 파지에 대한 감수성에 대해 분리된 배양을 테스트하는 것입니다. 놀라운 패턴이 나타났습니다. 항생제와 달리 박테리오파지에 대한 임상 미생물 균주의 민감도는 안정적이고 증가하는 경향이 있습니다. 이는 농축으로 설명될 수 있습니다. 의료 준비새로운 종족의 파지. 의학적 용도 외에도 박테리오파지는 수의학에서 널리 사용됩니다. 소의 유선염 치료에 특히 효과적인 포도상구균 박테리오파지. 박테리오파지 제제는 질병에 대해 구두로 처방됩니다. 내장또는 국소적으로 병변에 직접. 파지의 작용은 도입 후 2-4시간 후에 이미 나타납니다(중환자실에서 특히 중요함). 박테리오파지는 혈액, 림프액에 침투하여 신장을 통해 배설되어 요로를 살균합니다.

따라서 박테리오파지는 다음을 사용합니다.

수의학에서:

예방 및 치료 세균성 질병새와 동물;

눈의 점막, 구강의 화농성 염증성 질환 치료;

화상, 상처, 외과 적 개입의 화농성 염증 합병증 예방;

유전 공학:

형질 도입을 위해 - 박테리아 사이의 자연적인 유전자 전달;

DNA 섹션을 전달하는 벡터로서;

파지를 사용하여 숙주 DNA의 게놈에 지시된 변화를 구성하는 것이 가능합니다.

식품 산업:

대규모 파지 함유 제제는 이미 즉석 육류 및 가금류 제품을 가공하고 있습니다.

박테리오파지는 육류, 가금류, 치즈, 식물성 제품 등의 식품 생산에 사용됩니다.

박테리오파지, 의학에서의 응용.

박테리오파지. 의료 실습에 적용.

박테리오파지는 세균 세포에 특이적으로 침투하여 세포를 재생산하고 용해를 일으킬 수 있는 세균 바이러스입니다.

그들은 박테리아가 존재하는 모든 곳에서 발견됩니다 - 토양, 물, 장관사람. 모두 파지에 내재되어 있다 생물학적 특징바이러스의 특징입니다.

파지 형태:

파지는 모양이 다릅니다 - 필라멘트, 구형, 입방체, 머리와 꼬리가있는 파지 (정자를 연상케 함).

크기는 소형, 중형 및 대형입니다.

머리와 꼬리로 구성된 큰 파지는 가장 복잡합니다. 머리는 20면체 모양입니다. 머리는 칼라와 우산의 도움으로 프로세스와 연결됩니다. 과정 내부에는 머리와 소통하는 속이 빈 원통형 막대가 있고, 외부에서 과정은 수축할 수 있는 단백질 외피를 가지고 있고, 꼬리 과정은 짧은 스파이크가 있는 육각형 기저판으로 끝나며, 이로부터 사상 섬유소 구조가 확장됩니다. 플레이트와 스파이크에는 리소자임이 포함되어 있습니다. 이 과정에는 6개의 융모가 있으며, 이는 다음을 제공합니다. 단단한 부착박테리아 세포에 파지. 수축하지 않는 외피가 있는 파지, 짧은 과정이 있는 파지, 과정 유사체가 있는 파지, 과정이 없는 파지가 있을 수 있습니다.

화학적 구성 요소:

파지 저항성: 파지는 50-60°C의 온도를 견딥니다. 동결에 견디고 70 ° C의 온도에서 소멸하십시오. 그들은 시안화물, 불화물, 클로로포름 및 페놀과 같은 독극물의 영향을 받지 않습니다. 파지는 밀봉된 앰플에 잘 보존되어 있지만 끓임, 산의 작용, 자외선 조사에 의해 파괴될 수 있습니다.

파지와 미생물 세포의 상호 작용 메커니즘:

상호 작용에 따라 독성 파지와 온대 파지가 구별됩니다.

악성 파지 - 그들은 박테리아 세포에 들어가서 번식하고 박테리아를 용해시킵니다.

과정과 수축하는 외피가 있는 파지에는 여러 가지 기능이 있습니다.

이 파지는 표면에 흡착 세균 세포해당 수용체가 있는 상태에서 과정의 원섬유를 사용합니다. 그런 다음 ATP-ase 효소가 활성화되어 꼬리 과정의 외피가 수축되고 속이 빈 막대가 세포에 도입됩니다. 효소인 리소자임은 세포벽을 뚫는 과정에 관여합니다.

파지 DNA는 파생물의 속이 빈 줄기를 통과하여 세포에 주입됩니다. 캡시드와 프로세스는 세포 표면에 남아 있습니다. 그런 다음 파지 단백질과 핵산이 세포 내부에서 재생산됩니다. 다음 단계는 성숙한 파지 입자의 조립 및 형성입니다. 최종 단계: 세포 용해 및 그것으로부터 성숙한 파지 입자의 방출. 용해는 내부에서 일어날 수 있습니다. 세포벽이 파열되고 성숙한 파지가 외부 환경과 외부로 방출됩니다. 파지는 세포의 내용물이 흘러나오는 세포벽에 많은 구멍을 만들고, 그러한 용해로 파지는 증식하지 않습니다.

온대 파지 - 인구의 모든 세포를 용해하지 않고 일부 세포와 공생하여 파지 DNA가 세포 염색체에 통합됩니다. 이 경우 파지 게놈을 프로파지라고 합니다.

prophage는 세포 염색체의 일부가 되며 번식하는 동안 용해를 일으키지 않고 세포 게놈과 동시에 복제되어 자손에게 전달됩니다.

미생물 세포가 프로파지와 공생하는 현상을 리소제니(lysogeny)라고 합니다.

그리고 prophage를 포함하는 박테리아의 배양은 lysogenic이며, 이 이름은 prophage가 자발적으로 또는 요인의 영향을 받는 능력을 반영합니다. 환경세포질로 이동하여 치명적인 파지 용해 박테리아처럼 행동합니다. 악성 형태로 전환되면 온대성 파지는 박테리아 세포의 염색체 일부를 포획할 수 있으며 용해 시 다른 파지로 옮겨갈 수 있습니다.

작용 스펙트럼에 따라 파지는 다음과 같이 나뉩니다.

1. 다가 - 관련 세균을 용해(살모넬라 파지는 살모넬라만 용해).

2. 종(모노파지) - 한 종의 박테리아를 용해합니다.

3. 유형별 - 종 내 박테리아의 개별 변이체를 선택적으로 용해합니다(병원체 Staphylococcus aureus - 33 세트).

실용:

파지 제제는 감염의 치료 및 예방 및 진단에 사용됩니다. 파지의 작용은 그들의 엄격한 특이성에 기초하며, 생산 균주 및 상응하는 세균 배양물을 사용하여 파지 제제를 수득한다.

방출 형태: 액체, 건조, 정제, 에어로졸, 좌약 형태. 비경구, 경장 및 국부적으로 체내에 도입됩니다. 다양한 질병 (이질, 콜레라, 다양한 화농성 - 염증성 질환)의 치료 및 예방 목적으로 사용됩니다.

파지 진단: 진단의 원리는 알려진 파지 및 알려지지 않은 파지와 시험 배양물의 공동 배양에 기초하며, 박테리아 세포 용해가 있는 경우 양성 결과로 간주됩니다. 용해는 액체 및 고체 영양 배지에서 관찰할 수 있습니다. 액체 영양 배지에서는 박테리아 현탁액의 설명이 나타나고 밀도가 높은 배지에서는 성장이 부족한 영역이 형성됩니다.

파지 유형화: 유형 파지 세트를 사용하여 종의 유형 변이체 결정. 장티푸스 파지, 콜레라 진단 파지, 살모넬라 파지, 이질성 파지가 생산됩니다. 파지 타이핑은 질병의 역학 분석을 수행할 때 그리고 전파 경로와 소스를 설정하기 위해 필요합니다. 파지를 검출하여 해당 미생물의 함량을 판단합니다.

박테리오파지는 특정 바이러스를 선택적으로 미생물 공격 및 손상. 세포 내부에서 번식하여 박테리아를 파괴합니다. 어디에서 병원성 미생물총파괴되고 유용한 것은 보존됩니다.

이 바이러스의 사용은 전염병 치료를 위해 이미 세기 초에 제안되었습니다. 그러나 항생제의 출현으로 세계 여러 나라에서 그들에 대한 관심이 사라졌습니다. 오늘날 이러한 바이러스에 대한 관심이 다시 돌아오고 있습니다.

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구조적 특징 및 서식지

박테리오파지는 무엇입니까? 그것 큰 그룹 100배 크기의 바이러스 적은 수의 세포박테리아. 여러 배율에서 파지의 구조는 다양성을 나타냅니다.

박테리오파지란?

미생물의 유형에 따라 미생물의 유형과 목적을 고려하십시오.

핵산의 유형(DNA 또는 RNA)과 게놈의 모양 및 구조가 다른 19개의 바이러스 패밀리가 있습니다.

의학의 박테리오파지 분류된병원성 박테리아에 대한 영향 속도에 따라 :

온대 박테리오파지천천히 그리고 부분적으로 병원체를 파괴하여 다음 세대의 미생물에 전달되는 돌이킬 수 없는 변화를 일으킵니다. 이것은 소위 lysogenic 효과입니다.
악성 바이러스 분자, 일단 미생물의 세포에서 활발하고 빠르게 증식합니다. 그들은 거의 즉시 박테리아의 죽음으로 이어집니다(용해 효과).
중간 미생물 종대체 치료법으로 사용 세균 감염. 다음과 같은 장점이 있습니다.
편리한 모양. 약은 다음을 위해 만들어집니다. 경구 섭취용액 또는 정제로.

박테리오파지는 항생제와 달리 부작용, 그들은 일으킬 가능성이 적습니다 알레르기 반응, 2차 부정적인 영향이 없습니다.

미생물 내성이 없습니다. 박테리아가 바이러스에 적응하는 것이 더 어렵습니다. 복잡한 영향거의 불가능합니다.

하지만 단점도 있다 :

치료 과정이 더 깁니다.
선택에 약간의 어려움 올바른 그룹약제;
박테리아의 게놈은 한 미생물에서 다른 미생물로 옮겨집니다.

의학에서는 설명된 바이러스의 특이성을 고려하여 이러한 미생물의 여러 종류를 포함하는 복잡하고 다가 박테리오파지를 사용하는 것을 선호합니다.

박테리오파지의 목록 및 설명:

Dizfak, 다가 이질.그것은 Shigella Flexner와 Sonne의 죽음을 초래합니다.
장티푸스장티푸스의 원인균인 살모넬라균을 죽인다.
클렙시엘라 다가.대표 복잡한 도구, Klebsiella 폐렴, 오젠, 비경화종을 파괴합니다.
클렙시엘라 폐렴, 클렙시파그 – 훌륭한 도우미비뇨 생식기, 호흡기, 소화 시스템, 수술 감염, 일반화 된 패혈증 병리.
대장균, 대장균.신우신염, 방광염, 대장염 및 Proteus 및 Escherichia coli에 의해 유발되는 기타 질병의 치료를 위한 것입니다.
대장균, 만약.장내 병원균에 의해 유발되는 피부 및 내부 장기의 감염 치료에 효과적으로 작용 대장균대장균.
프로테오파지, proteus는 병원균인 특정 proteic microbes vulgaris 및 mirabilis에 해로운 영향을 미칩니다. 화농성 염증장 병리학.
연쇄상 구균, 연쇄상 구균은 화농성 감염에서 분리된 포도상구균을 빠르게 중화시킵니다.
녹농균.녹농균을 유발하는 염증 치료에 권장됩니다. 녹농균(Pseudomonas aeruginosa) 박테리아를 용해합니다.
복잡한 파이오박테리오파지. 연쇄상구균, 장구균, 포도상구균, 녹농균, 대장균, 옥시토카 클렙시엘라 및 폐렴의 식균물의 혼합물입니다.
섹타파구,폴리플라잉 피오박테리오파지. 대장균에 해로운 영향을 미칩니다.
인텐시. 복잡한 준비, 용해 Shigilla, Salmonella, Enerococcus, Staphylococcus, Pseudomanis Proteus 및 Aerunina.

검사 및 감염 감지 후 의사 만이 약물을 처방해야합니다. 특별한 연구 없이 파지에 대한 감수성을 결정할 수 없기 때문에 단독 사용은 비효율적일 수 있다.

치료 요법은 각 고객에 대해 개별적으로 개발됩니다. 대부분의 경우 장의 dysbacteriosis 치료를 위해 의약품에 의존합니다. 치료 과정은 약 5 일이 될 수 있지만 경우에 따라 최대 15 일입니다. 효율성을 높이려면 코스를 2-3회 반복하십시오.

포도상 구균 감염에 대한 치료 과정의 예:

6 개월 이하의 어린이 - 5 ml;
6개월에서 1년 - 10ml;
1 세에서 3 세 사이의 어린이 - 15 ml;
3 년에서 8-20 ml로;
8세 이후의 어린이 - 30ml;
영아는 관장의 형태로 코 방울과 함께 구강으로 파지를 투여합니다.

박테리오파지는 박테리아 내부에서 증식하여 박테리아를 죽입니다. 치료 중 약물이 소비되고 그 수가 감소하는 동안 파지 수는 반대로 증가할 수 있습니다.

파지푸드의 소멸과 함께 - 해로운 박테리아, 파지 자체가 사라집니다.

박테리오파지 제제는 어린이의 질병 치료에 사용됩니다.

귀 감염;
요로 감염;
호흡기 감염;
외과 감염;
위장관 감염;
안구 감염 등

박테리오파지를 성장시키기 위해 박테리오파지가 있는 물질은 특정 박테리아 배양물을 뿌린 영양 배지에 적용됩니다. 그들이 치는 장소에는 파괴 된 박테리아 영역이 형성되며 이는 빈 자리입니다. 이 물질은 세균 바늘로 촬영합니다. 그것은 세균성 어린 배양물을 포함하는 현탁액으로 옮겨집니다. 이러한 작업을 최대 10회까지 수행하여 생성된 박테리오파지가 순수합니다.

박테리오파지를 기반으로 제제는 좌약, 에어로졸, 정제, 용액 및 기타 형태로 생산됩니다. 의약품의 이름은 박테리아 그룹을 사용하여 의도한 것을 퇴치합니다.

항생제와의 비교

항생제와 달리 모든 유형의 박테리오파지 제제는 인체에 악영향을 미치지 않습니다.

각 종은 미생물에 선택적으로 영향을 미치므로 미생물에 해를 끼치 지 않을뿐만 아니라 dysbacteriosis의 치료에도 사용됩니다. 그러나 이러한 약물은 다음과 같은 몇 가지 이유로 항생제보다 훨씬 덜 자주 사용됩니다.

박테리오파지는 혈액에 침투하지 않습니다. 노출 부위에 약물을 쉽게 전달할 수 있는 경우에만 사용됩니다. 예를 들어, 양치질하고, 상처에 직접 바르고, 장 감염으로 마십니다.
박테리오파지를 사용하기 위해서는 진단을 확실히 하는 것이 중요하다. 예외는 복합 제제다양한 병원체에 대한 박테리오파지. 이 약의 효과는 덜하고 가격은 더 비쌉니다.