Bacteriophages: mambo ya kisasa ya maombi, matarajio ya siku zijazo

Kupata mashabiki zaidi na zaidi kati ya madaktari, kusukuma antibiotics nyuma. Mara moja kwa wakati, ujio wa antibiotics ulibadilisha kabisa njia ya madaktari kufikiri juu ya matibabu. Wagonjwa wasio na tumaini hapo awali walianza kupona, taratibu za matibabu zimerahisishwa sana, vifo vilipungua sana ... Miujiza! Madawa ya Uchawi! Lakini mtazamo wa shauku haukudumu kwa muda mrefu. Matatizo mengi sana yalianza kutokea.

Adui wa adui yangu ni rafiki yangu

Sasa masuala "ya kuteleza" ya tiba ya antibiotic yanajulikana kwa kila mtu. Kitendo cha antibiotics kinafuatana na:

Uharibifu wa muhimu, "muhimu", microflora ya matumbo na utando wa mucous;

Ukuaji hai wa aina mpya za bakteria sugu kwao;

kuibuka madhara kwa gharama hatua ya kimfumo madawa.

Katika suala hili, utaftaji wa dawa za kimsingi tofauti kwa matibabu ya maambukizi ya bakteria. Na kisha bacteriophages ilikuja mbele.

Bacteriophages ni virusi ambazo huchagua seli za bakteria. Virusi hushikamana na ukuta wa seli ya bakteria na kuingiza nyenzo zake za kijeni kwenye seli. Matokeo yake, awali ya virusi mpya huanza, na kisha lysis hutokea. seli ya bakteria na kutolewa kwa fagio 200-1000 mpya zinazoambukiza bakteria wengine. Wakati bakteria zote za shida ya pathogenic zinaharibiwa, bacteriophages hutolewa kutoka kwa mwili bila kufuatilia. Bakteriophages nyingi ni maalum sana, na kila aina ya virusi huambukiza aina fulani tu ya bakteria, bila kuathiri microorganisms nyingine na seli za mwili. Hii inatoa kupunguza kwa kiasi kikubwa idadi ya madhara.

Kwa hivyo, kwa faida zisizo na shaka matumizi ya bacteriophages inaweza kuhusishwa:

Profaili ya juu ya usalama, ikiruhusu kutumika kwa wagonjwa wa umri wowote, kutoka kwa watoto wachanga hadi watu wazee sana;

Kupunguza hatari ya kuendeleza aina sugu za bakteria;

Uwezekano wa mchanganyiko wao na dawa nyingine yoyote, ikiwa ni pamoja na antibiotics.

Labda kitu pekee kinachozuia matumizi ya bacteriophages ni uteuzi wao, kwa sababu ambayo, kabla ya matibabu, ni muhimu kufafanua asili ya pathogen na unyeti wake kwa. aina mbalimbali bacteriophages. Uchambuzi kama huo haufanyiki kila mahali na huchukua muda fulani, lakini uboreshaji wa mifumo ya uchunguzi inatuwezesha kutumaini kwamba tatizo hili linaweza kutatuliwa hivi karibuni.

Kutoka kwa nadharia hadi mazoezi

Zipo aina tofauti bacteriophages: monophages, yenye lengo la uharibifu wa aina moja tu ya bakteria, na polyphages, kutenda wakati huo huo juu ya aina kadhaa za bakteria ya pathogenic. Kwa kuwa bacteriophages inahitajika sana katika karibu maeneo yote ya dawa, kutoka kwa upasuaji na magonjwa ya wanawake hadi neonatology na mazoezi ya ENT, kutolewa kwa bacteriophages aina mbalimbali. Zinatumika kwa utawala wa mdomo, kwa namna ya enemas, maombi, umwagiliaji, kwa kuanzishwa kwenye cavity ya majeraha, uke, uterasi, pua, sinuses, na pia kwa kuanzishwa kwa mifereji ya maji - tumbo, pleural, Kibofu cha mkojo, pelvis ya figo. Muda wa kozi inategemea dalili za kliniki na inaweza kuwa siku 7-20. Bakteriophages salama, yenye ufanisi na ya kuaminika ni silaha ambayo ni muhimu sana katika mapambano dhidi ya bakteria ya pathogenic.

Sio dawa tu

Maendeleo katika biolojia ya molekuli na bioteknolojia imefanya iwezekanavyo kutumia bacteriophages si tu kwa matibabu, bali pia kwa madhumuni mengine. Nchini Marekani, kwa mfano, bacteriophages hutumiwa kama kihifadhi salama kwa bidhaa za chakula. Imeongezwa kwa vyakula, bacteriophages huzuia ukuaji wa bakteria zisizohitajika.

Mambo ya Kuvutia

Ugunduzi wa bacteriophages ulifanyika mwaka wa 1894, wakati bacteriologist wa Uingereza Ernest Hankin aliona kwamba mito ya Hindi Ganges na Jumna ilikuwa na shughuli kubwa ya antibacterial, ambayo ilipotea kabisa baada ya kuchemsha. Alipendekeza kuwa kuna kitu ndani ya maji ambacho huua bakteria. Jina "bacteriophage" ("mla wa bakteria"), virusi hivi vilipokea mwaka wa 1917 kutoka kwa mwanasayansi wa Kifaransa Felix d'Herelle, ambaye aligundua "microbe isiyoonekana ambayo huambukiza bacillus ya kuhara damu." Ufafanuzi wa asili ya "kutoonekana" huu uliwezekana tu baada ya ujio wa microscopy ya elektroni.

№ 10-2013

Picha iliyopigwa na hadubini ya elektroni,
inaonyesha mchakato wa kurekebisha bacteriophages (coliphages T1) kwenye uso wa bakteria E. coli.

Mwishoni mwa karne ya 20, ikawa wazi kwamba bakteria bila shaka hutawala ulimwengu wa dunia, uhasibu kwa zaidi ya 90% ya biomass yake. Kila aina ina aina nyingi maalum za virusi. Kulingana na makadirio ya awali, idadi ya spishi za bacteriophage ni karibu 10 15. Ili kuelewa ukubwa wa takwimu hii, tunaweza kusema kwamba ikiwa kila mtu duniani atagundua bacteriophage mpya kila siku, basi itachukua miaka 30 kuelezea wote.

Kwa hivyo, bacteriophages ni viumbe vidogo vilivyojifunza katika biosphere yetu. Wengi wa bacteriophages inayojulikana leo ni ya utaratibu Caudovirales - virusi vya mkia. Chembe zao zina ukubwa wa 50 hadi 200 nm. Mkia urefu tofauti na fomu inahakikisha kushikamana kwa virusi kwenye uso wa bakteria mwenyeji, kichwa (capsid) hutumika kama hifadhi ya jenomu. DNA ya genomic husimba protini za kimuundo zinazounda "mwili" wa bacteriophage na protini zinazohakikisha kuzidisha kwa fagio ndani ya seli wakati wa kuambukizwa.

Tunaweza kusema kwamba bacteriophage ni nanoobject ya asili ya hali ya juu. Kwa mfano, mikia ya fagio ni "sindano ya molekuli" ambayo hutoboa ukuta wa bakteria na kuingiza DNA yake kwenye seli inapojibana. Kuanzia wakati huu, mzunguko wa kuambukiza huanza. Hatua zake zaidi zinajumuisha kubadili mifumo ya maisha ya bakteria kutumikia bacteriophage, kuzidisha genome yake, kujenga nakala nyingi za bahasha za virusi, ufungaji wa DNA ya virusi ndani yao, na, hatimaye, uharibifu (lysis) ya seli ya jeshi.

Bakteriophage sio kiumbe hai, lakini nanomechanism ya molekuli iliyoundwa na asili.
Mkia wa bacteriophage ni sindano inayotoboa ukuta wa bakteria na kuingiza DNA ya virusi.
ambayo huhifadhiwa kwenye kichwa (capsid), ndani ya seli.

Mbali na ushindani wa mara kwa mara wa mabadiliko ya mifumo ya ulinzi katika bakteria na mashambulizi katika virusi, sababu ya usawa wa sasa inaweza kuzingatiwa kama ukweli kwamba bacteriophages maalum katika hatua yao ya kuambukiza. Ikipatikana koloni kubwa bakteria, ambapo vizazi vifuatavyo vya phages vitapata waathirika wao, basi uharibifu wa bakteria kwa lytic (kuua, halisi - kufuta) phages huendelea haraka na kwa kuendelea.

Ikiwa hakuna waathirika wa kutosha au hali ya nje haifai sana kwa uzazi wa ufanisi wa phaji, basi fagio zilizo na mzunguko wa maendeleo wa lysogenic hupata faida. Katika kesi hiyo, baada ya kuanzishwa kwa DNA ya phaji ndani ya bakteria, haitoi mara moja utaratibu wa maambukizi, lakini kwa wakati huu iko ndani ya seli katika hali ya passive, mara nyingi huvamia genome ya bakteria.

Katika hali hii ya prophage, virusi vinaweza kuwepo kwa muda mrefu, kupitia mizunguko ya mgawanyiko wa seli pamoja na kromosomu ya bakteria. Na tu wakati bakteria inapoingia katika mazingira mazuri kwa uzazi, mzunguko wa lytic wa maambukizi umeanzishwa. Wakati huo huo, wakati DNA ya phaji inatolewa kutoka kwa chromosome ya bakteria, mikoa ya jirani ya genome ya bakteria mara nyingi hukamatwa, na yaliyomo ndani yake yanaweza kuhamishiwa kwa bakteria inayofuata, ambayo bacteriophage huambukiza. Utaratibu huu (ubadilishaji wa jeni) unazingatiwa njia muhimu zaidi uhamisho wa habari kati ya prokaryotes - viumbe bila viini vya seli.

Jinsi bacteriophage inavyofanya kazi

Ujanja huu wote wa Masi haukujulikana katika muongo wa pili wa karne ya ishirini, wakati "mawakala wa kuambukiza wasioonekana ambao huharibu bakteria" waligunduliwa. Lakini hata bila darubini ya elektroni, ambayo ilitumiwa kwa mara ya kwanza mwishoni mwa miaka ya 1940 kupata picha za bacteriophages, ilikuwa wazi kwamba wana uwezo wa kuharibu bakteria, ikiwa ni pamoja na pathogens. Mali hii ilidaiwa mara moja na dawa.

Majaribio ya kwanza ya kutibu ugonjwa wa kuhara na phages, maambukizi ya jeraha, kipindupindu, typhoid na hata tauni zilifanyika kwa uangalifu wa kutosha, na mafanikio yalionekana kuwa ya kushawishi. Lakini baada ya kuanza kwa uzalishaji wa wingi na matumizi ya maandalizi ya phaji, euphoria iligeuka kuwa tamaa. Kuhusu bacteriophages ni nini, jinsi ya kuzalisha, kusafisha na kuitumia fomu za kipimo kidogo sana kilijulikana. Inatosha kusema kwamba, kwa mujibu wa matokeo ya mtihani uliofanywa nchini Marekani mwishoni mwa miaka ya 1920, bacteriophages sahihi haikupatikana katika maandalizi mengi ya fagio ya viwanda.

Tatizo la antibiotics

Nusu ya pili ya karne ya ishirini katika dawa inaweza kuitwa "zama za antibiotics". Walakini, Alexander Fleming, mgunduzi wa penicillin, alionya katika hotuba yake ya Nobel kwamba upinzani wa microbial kwa penicillin hutokea haraka sana. Kwa wakati huu, upinzani wa antibiotic umeshindwa na maendeleo ya aina mpya za dawa za antimicrobial. Lakini tangu miaka ya 1990, imekuwa wazi kwamba ubinadamu unapoteza "mbio ya silaha" dhidi ya microbes.

Hatia katika nafasi ya kwanza matumizi yasiyodhibitiwa antibiotics si tu kwa ajili ya matibabu, lakini pia kwa madhumuni ya kuzuia, na si tu katika dawa, lakini pia katika kilimo, Sekta ya Chakula na maisha. Kama matokeo, upinzani wa dawa hizi ulianza kukuza sio ndani tu bakteria ya pathogenic, lakini pia katika microorganisms ya kawaida wanaoishi katika udongo na maji, na kuwafanya "pathogens masharti".

Bakteria hawa hustawi ndani taasisi za matibabu, mabomba ya kujaza, samani, vifaa vya matibabu, wakati mwingine hata ufumbuzi wa disinfectant. Kwa watu walio na kinga dhaifu, ambayo ni wengi katika hospitali, husababisha matatizo makubwa.

Haishangazi jumuiya ya matibabu inapiga kengele. Mnamo mwaka wa 2012, Mkurugenzi Mkuu wa WHO Margaret Chan alitoa taarifa akitabiri mwisho wa enzi ya antibiotics na kutokuwa na ulinzi wa binadamu dhidi ya magonjwa ya kuambukiza. Hata hivyo, uwezekano wa vitendo kemia ya mchanganyiko - misingi ya sayansi ya dawa - iko mbali na kumalizika. Jambo lingine ni maendeleo mawakala wa antimicrobial- mchakato wa gharama kubwa sana ambao hauleti faida kama dawa zingine nyingi. Kwa hivyo hadithi za kutisha kuhusu "superbugs" ni onyo zaidi ambalo huwahimiza watu kutafuta suluhu mbadala.

Bacteriophages na kinga

Kwa kuwa kuna maelfu ya bacteriophages katika asili na mara kwa mara huingia ndani ya mwili wa binadamu na maji, hewa na chakula, mfumo wa kinga huwapuuza tu. Kuna hata dhana juu ya symbiosis ya bacteriophages kwenye utumbo, ambayo inasimamia. microflora ya matumbo. Inawezekana kufikia aina fulani ya mmenyuko wa kinga tu kwa utawala wa muda mrefu ndani ya mwili. dozi kubwa fagio.

Lakini kwa njia hii, unaweza kufikia mzio kwa karibu dutu yoyote. Hatimaye, ni muhimu sana kwamba bacteriophages ni ya gharama nafuu. Ukuzaji na utengenezaji wa dawa inayojumuisha bakteria zilizochaguliwa kwa usahihi na jenomu zilizoamuliwa kikamilifu, zinazokuzwa kulingana na viwango vya kisasa vya kibayoteknolojia kwenye aina fulani za bakteria kwenye media safi ya kemikali na iliyosafishwa sana, ni maagizo ya bei nafuu zaidi kuliko viuavijasumu changamano vya kisasa.

Hii inafanya uwezekano wa kukabiliana haraka na maandalizi ya matibabu ya phage kwa kubadilisha seti za bakteria ya pathogenic na kutumia bacteriophages katika dawa ya mifugo, ambapo dawa za gharama kubwa haikubaliki kiuchumi.

Katika huduma ya matibabu

Uamsho wa shauku katika matumizi ya bacteriophages inaonekana kuwa ya mantiki - maadui wa asili bakteria kutibu maambukizi. Hakika, wakati wa miongo ya "zama za antibiotics", bacteriophages ilitumikia kikamilifu sayansi, sio dawa, lakini biolojia ya msingi ya molekuli. Inatosha kutaja uainishaji wa "triplets" kanuni za maumbile na mchakato wa ujumuishaji upya wa DNA. Kutosha sasa inajulikana kuhusu bacteriophages ili kuchagua phages zinazofaa kwa madhumuni ya matibabu.

Bacteriophages ina faida nyingi kama dawa zinazowezekana. Kwanza kabisa, kuna maelfu yao. Ingawa kubadilisha vifaa vya maumbile ya bacteriophage pia ni rahisi zaidi kuliko ile ya bakteria, na hata zaidi katika viumbe vya juu, Hiyo sio lazima. Unaweza daima kupata kitu kinachofaa katika asili. Ni kuhusu badala yake, kuhusu uteuzi, kurekebisha mali katika mahitaji na uzazi wa bacteriophages muhimu.

Hii inaweza kulinganishwa na ufugaji wa mifugo ya mbwa - sledding, walinzi, uwindaji, hounds, mapigano, mapambo ... Wote wanabaki mbwa, lakini wameboreshwa kwa aina fulani ya hatua, muhimu kwa mtu. Pili, bacteriophages ni maalum kabisa, ambayo ni, huharibu aina fulani tu ya vijidudu bila kuzuia. microflora ya kawaida mtu.

Tatu, bacteriophage inapopata bakteria ambayo lazima iangamize, basi mzunguko wa maisha huanza kuzidisha. Kwa hivyo, swali la kipimo huwa sio kali sana. Nne, bacteriophages haina kusababisha madhara. Kesi zote athari za mzio wakati wa kutumia bacteriophages ya matibabu ilisababishwa na uchafu ambao dawa haikusafishwa vya kutosha, au na sumu iliyotolewa wakati kifo cha wingi bakteria. Jambo la mwisho, "athari ya Herxheimer", mara nyingi huzingatiwa na matumizi ya antibiotics.

Pande mbili za sarafu

Kwa bahati mbaya, bacteriophages ya matibabu pia ina mapungufu mengi. Tatizo muhimu zaidi linatokana na faida ya maalum ya juu ya phages. Kila bacteriophage huambukiza aina iliyofafanuliwa madhubuti ya bakteria, sio hata spishi za taxonomic, lakini idadi ya aina nyembamba, aina. Kwa kusema, kana kwamba mbwa walinzi alianza kubweka tu kwa majambazi wenye urefu wa mita mbili waliovalia makoti meusi ya mvua, na hakujibu hata kidogo kwa kijana aliyevalia kaptula akipanda ndani ya nyumba.

Kwa hiyo, sio kawaida kwa maandalizi ya sasa ya phaji kushindwa. maombi yenye ufanisi. Dawa iliyotengenezwa dhidi ya seti maalum ya matatizo na kuponya kikamilifu tonsillitis ya streptococcal huko Smolensk, inaweza kuwa haina nguvu dhidi ya ishara zote za koo sawa huko Kemerovo. Ugonjwa huo ni sawa, unaosababishwa na microbe sawa, na matatizo ya streptococcus katika mikoa tofauti ni tofauti.

Kwa matumizi ya ufanisi zaidi ya bacteriophage, ni muhimu utambuzi sahihi microbe ya pathogenic, hadi kuchuja. Njia ya kawaida ya uchunguzi sasa - inoculation ya utamaduni - inachukua muda mwingi na haitoi usahihi unaohitajika. Mbinu za Haraka- kuandika na polymerase mmenyuko wa mnyororo au spectrometry ya molekuli - huletwa polepole kutokana na gharama kubwa ya vifaa na mahitaji ya juu kwa sifa za wasaidizi wa maabara. Kwa hakika, uteuzi wa vipengele vya phaji ya madawa ya kulevya inaweza kufanyika dhidi ya maambukizi ya kila mgonjwa binafsi, lakini hii ni ghali na haikubaliki katika mazoezi.

Mwingine hasara muhimu phages - asili yao ya kibiolojia. Mbali na ukweli kwamba bacteriophages zinahitaji hali maalum kuhifadhi na usafiri, njia hiyo ya matibabu inafungua uvumi mwingi juu ya mada ya "DNA ya kigeni katika mtu." Na ingawa inajulikana kuwa bacteriophage, kimsingi, haiwezi kuambukiza seli ya mwanadamu na kuanzisha DNA yake ndani yake, hubadilika. maoni ya umma si rahisi.

Kutoka kwa asili ya kibaiolojia na badala kubwa, kwa kulinganisha na madawa ya chini ya Masi (antibiotics sawa), ukubwa hufuata kizuizi cha tatu - tatizo la kutoa bacteriophage ndani ya mwili. Ikiwa a maambukizi ya microbial inakua ambapo bacteriophage inaweza kutumika moja kwa moja kwa namna ya matone, dawa au enema - kwenye ngozi; majeraha ya wazi, kuchoma, utando wa mucous wa nasopharynx, masikio, macho, tumbo kubwa - basi hakuna matatizo.

Lakini ikiwa maambukizi hutokea katika viungo vya ndani, hali ni ngumu zaidi. Kesi za matibabu ya mafanikio ya maambukizo ya figo au wengu na kawaida ulaji wa mdomo maandalizi ya bacteriophage yanajulikana. Hata hivyo, utaratibu wa kupenya kwa kiasi kikubwa (100 nm) chembe za phaji kutoka tumbo hadi kwenye damu na ndani ya viungo vya ndani haueleweki vizuri na hutofautiana sana kutoka kwa mgonjwa hadi mgonjwa. Bacteriophages pia haina nguvu dhidi ya vijidudu ambavyo hukua ndani ya seli, kama vile kifua kikuu na ukoma. Kupitia ukuta seli ya binadamu bacteriophage haiwezi kupita.

Ikumbukwe kwamba kupinga matumizi ya bacteriophages na antibiotics katika madhumuni ya matibabu haifuati. Kwa hatua yao ya pamoja, uimarishaji wa pamoja wa athari ya antibacterial huzingatiwa. Hii inaruhusu, kwa mfano, kupunguza kipimo cha antibiotics kwa maadili ambayo hayasababishi athari zilizotamkwa. Ipasavyo, utaratibu wa maendeleo ya upinzani katika bakteria kwa vipengele vyote viwili dawa ya pamoja karibu haiwezekani.

Upanuzi wa Arsenal antimicrobials inatoa digrii zaidi za uhuru katika uchaguzi wa mbinu za matibabu. Kwa hivyo, maendeleo yaliyothibitishwa kisayansi ya dhana ya kutumia bacteriophages katika tiba ya antimicrobial ni. mwelekeo wa kuahidi. Bacteriophages haitumiki sana kama mbadala, lakini kama nyongeza na uboreshaji katika vita dhidi ya maambukizo.

Matumizi ya vitendo fagio. Bacteriophages hutumiwa katika uchunguzi wa maabara ya maambukizi wakati wa utambulisho wa intraspecific wa bakteria, yaani, uamuzi wa phagovar (aina ya phage). Ili kufanya hivyo, njia ya uchapaji wa fagio hutumiwa, kwa kuzingatia hali maalum ya hatua ya fagio: matone ya aina maalum za utambuzi hutumiwa kwenye kikombe kilicho na lishe mnene iliyopandwa na "lawn" ya tamaduni safi. ya pathojeni. Phaji ya bakteria imedhamiriwa na aina ya fagio iliyosababisha lysis yake (kuundwa kwa doa tasa, "plaque", au "koloni hasi", fagio). Mbinu ya kuandika fagio hutumika kutambua chanzo na njia za kueneza maambukizi (epidemiological marking). Kutengwa kwa bakteria ya fagovar sawa kutoka kwa wagonjwa tofauti inaonyesha chanzo cha kawaida cha maambukizi yao.

Phages pia hutumiwa kutibu na kuzuia idadi ya maambukizo ya bakteria. Wanazalisha typhoid, salmonella, kuhara damu, pseudomonas, staphylococcal, phages streptococcal na maandalizi ya pamoja(coliproteic, pyobacteriophages, nk). Bacteriophages imeagizwa kulingana na dalili kwa mdomo, parenterally au topically kwa namna ya kioevu, fomu za kibao, suppositories au erosoli.

Bacteriophages hutumiwa sana ndani uhandisi jeni na teknolojia ya kibayoteknolojia kama vienezaji vya kupata DNA recombinant.

Maandalizi ya Bacteriophage kutumika katika mazoezi ni filtrate ya utamaduni wa mchuzi wa microbes sambamba lysed na phaji, zenye chembe hai phaji, pamoja na kufutwa antigens bakteria iliyotolewa kutoka seli za bakteria wakati wa lysis yao. Maandalizi yanayotokana - bacteriophage ya kioevu inapaswa kuonekana kabisa kioevu wazi rangi ya njano nguvu kubwa au ndogo.

Kwa madhumuni ya matibabu na prophylactic, phages inaweza kuzalishwa kwa namna ya vidonge na mipako isiyo na asidi. Fagio kavu iliyo na kibao ni thabiti zaidi wakati wa kuhifadhi na ni rahisi kutumia. Kibao kimoja cha bacteriophage kavu kinalingana na 20-25 ml maandalizi ya kioevu. Maisha ya rafu ya maandalizi kavu na kioevu ni mwaka 1. Bakteriophage ya kioevu inapaswa kuhifadhiwa kwa joto la + 2 +10 C, kavu - si zaidi ya +1 ° C, lakini inaweza kuhifadhiwa kwenye jokofu kwa joto hasi.

Bakteriophage iliyochukuliwa kwa mdomo inabaki kwenye mwili kwa siku 5-7. Kama sheria, kuchukua bacteriophage haiambatani na athari au shida. Hakuna contraindications kwa ajili ya kuingia. Wao hutumiwa kwa njia ya umwagiliaji, rinses, lotions, tampons, sindano, na pia hudungwa ndani ya cavities - tumbo, pleural, articular na kibofu, kulingana na eneo la pathogen.

Phaji za uchunguzi huzalishwa kwa fomu ya kioevu na kavu katika ampoules Kabla ya kuanza kazi, bacteriophage kavu hupunguzwa. Ikiwa titer, tr, DRT (dozi ya titer ya kufanya kazi) imeonyeshwa kwenye ampoules, hutumiwa katika mtihani wa ugumu wa phaji (njia ya Otto) kutambua bakteria, ikiwa aina ya phaji imeonyeshwa, basi kwa kuandika fagi - kuamua chanzo. ya maambukizi.

Kitendo cha bakteriophage kwenye tamaduni ya vijidudu kwenye kioevu cha kati na katikati mnene

Njia ya Otto (Kuanguka Kuanguka)

Tengeneza lawn mnene ya kupanda ya mazao chini ya utafiti. Dakika 5-10 baada ya kupanda, phaji ya uchunguzi wa kioevu hutumiwa kwenye uso kavu wa kati ya virutubisho. Sahani hupigwa kidogo ili tone la phage lienee juu ya uso wa agar. Kikombe kinawekwa kwenye thermostat kwa masaa 18-24. Matokeo yake yanahesabiwa kutokuwepo kabisa ukuaji wa utamaduni kwenye tovuti ya matumizi ya matone ya fagio.

Jaribio kwenye chombo cha virutubishi kioevu

Panda utamaduni uliosomwa katika mirija miwili ya majaribio na njia ya kioevu. Bakteriophage ya uchunguzi huongezwa kwa kitanzi kwenye bomba moja la majaribio ("O"). Baada ya masaa 18-20 kwenye bomba la mtihani ambapo bacteriophage haikuongezwa ("K"), mawingu yenye nguvu ya mchuzi huzingatiwa - utamaduni wa mbegu umeongezeka. Mchuzi katika tube ya mtihani, ambapo bacteriophage iliongezwa, ilibakia uwazi kutokana na lysis ya utamaduni chini ya ushawishi wake.

Chapisho la bakteria

Kwa mujibu wa wigo wa hatua, bacteriophages zifuatazo zinajulikana: polyvalent, lysing aina zinazohusiana za bakteria; monovalent, lysing bakteria aina fulani; kawaida, lysing aina ya mtu binafsi (variants) ya bakteria.

Kwa mfano, aina moja ya staphylococcus pathogenic inaweza lysed na aina kadhaa ya phages, kwa hiyo, phages wote kawaida (24) na aina ya pathogenic staphylococci ni pamoja katika makundi 4.

Mbinu ya kuandika fagio ina umuhimu mkubwa kwa ajili ya utafiti wa epidemiological, kwani inaruhusu kutambua chanzo na njia za kueneza pathogens. Kwa kusudi hili, phagovar iliyotengwa na nyenzo za patholojia imeamua. utamaduni safi kwenye vyombo vya habari vya virutubisho mnene kwa kutumia phaji za kawaida za uchunguzi.

Fagovar ya utamaduni wa microorganism imedhamiriwa na aina ya fagio iliyosababisha lysis yake.Kutengwa kwa bakteria ya fagovar sawa kutoka kwa masomo tofauti kunaonyesha chanzo cha maambukizi.

Kutokana na athari zao za uharibifu (lytic) kwenye bakteria, phages inaweza kutumika kwa madhumuni ya matibabu. madhumuni ya kuzuia katika magonjwa mbalimbali(kuhara damu, kipindupindu, magonjwa mbalimbali ya purulent-uchochezi, nk). Seti za fagio za kawaida, pamoja na za kimataifa, hutumiwa kwa uchapaji wa fagio wa magonjwa kadhaa (kipindupindu, homa ya matumbo, salmonellosis, diphtheria, staphylococcal na magonjwa mengine). Bakteriophage pia hutumika katika uhandisi wa kijeni kama vidudu vinavyohamisha sehemu za DNA; uhamishaji asilia wa jeni kati ya bakteria kupitia mirija fulani (uhamishaji) pia inawezekana. Kama sheria, wagonjwa kama hao wanaagizwa antibiotics. Lakini kutokana na ukweli kwamba bakteria zinazobadilika mara kwa mara hupata upinzani dhidi ya antibiotics, ufanisi wao ni miaka iliyopita dhaifu. Uangalifu wa watafiti ulivutiwa na bacteriophages - virusi ambazo humeza bakteria. Tofauti na antibiotics, ambayo huharibu wote madhara na microflora yenye afya viumbe, bacteriophages ni kuchagua, tu bakteria ya pathogenic. Je, bacteriophages hufanya kazi gani katika mwili? Wanapenya seli fulani tu na kuingiliana na DNA yao, na kuunda athari ya lysogenic au lytic. Kwa kutenda juu ya microbes katika aina ya lytic, bacteriophages huwaangamiza, ambayo huwawezesha kuzidisha kwa kasi. Aina ya lysogenic ni kupenya kwa genome ya phaji kwenye genome ya bakteria, awali yao na mabadiliko zaidi kutoka kwa kizazi kimoja hadi kingine. Habari kuhusu bacteriophages ilionekana zaidi ya karne nyuma wakati wa kuzitumia kutibu staphylococcus aureus. Hivi sasa, hutumiwa sana kwa ajili ya kuzuia na matibabu ya matumbo, staphylococcal, streptococcal, typhoid na maambukizi mengine mengi. dawa za kisasa inatafuta njia ambazo hazitumii bacteriophages hai, lakini vimeng'enya vinavyofanya kazi kwenye bakteria ya pathogenic kwa kudanganya. Maombi yao yanaweza kuwa katika mfumo wa dawa ya pua au ya mdomo, dawa ya meno, chakula, viongeza vya chakula. Ufanisi wa matumizi ya bacteriophages ni pamoja na kukosekana kwa contraindication na shida, utangamano na dawa zingine, athari hai kwa vijidudu sugu vya antibiotic. Kwa sababu ya mali hizi, bacteriophages hutathminiwa kama dawa za siku zijazo kwa udhibiti mzuri wa maambukizi.

Faida muhimu zaidi za tiba ya phage ni unyeti mkubwa microflora ya pathogenic kwa bacteriophage, uwezekano wa matumizi ya awali ya dozi ndogo za bacteriophage, utangamano na aina zote za tiba ya jadi ya antibiotic, kutokuwepo kwa contraindications kwa phaji prophylaxis na tiba ya phaji. Imeanzishwa kuwa katika asili hakuna microorganisms ambazo zinakabiliwa kabisa na bacteriophage. Ni muhimu kwamba uzazi wa bacteriophage inawezekana tu mbele ya bakteria nyeti kwake. Baada ya kifo cha seli ya mwisho ya microbial katika lengo la lesion ya kuambukiza, inaacha yake shughuli kali na hutolewa kabisa kutoka kwa mwili.

Kutokana na kupungua kwa kuzingatiwa athari ya matibabu maandalizi ya antibiotic ya bacteriophages hutumiwa mazoezi ya kliniki kama njia mbadala ya antibiotics na pamoja na ya mwisho. Maandalizi ya Bacteriophage sio duni kwa dawa za antibacterial kwa suala la ufanisi, huchochea mambo ya ndani ya kinga maalum na isiyo maalum na haisababishi athari za sumu na mzio. Bacteriophages inasimamiwa kwa mdomo, na pia hutumiwa kwa ajili ya umwagiliaji wa majeraha, kwa sindano ndani ya mashimo machafu - tumbo, pleural, sinus, sikio la kati, abscesses, majeraha, uterasi, kibofu. Kwa matumizi ya mdomo na erosoli, na vile vile inapowekwa kwenye uso wa membrane ya mucous, bacteriophages hupenya ndani ya damu na lymph na hutolewa kupitia figo, kusafisha njia ya mkojo.

Kwa sasa, nia ya tiba ya phaji imefanywa upya katika upasuaji, urolojia, ophthalmology, na traumatology.

Maandalizi ya matibabu na prophylactic ya bacteriophages yanajumuisha bacteriophages ya virusi vya polyclonal na hatua mbalimbali, ambazo pia zinafanya kazi dhidi ya bakteria sugu kwa antibiotics. Wao huzalishwa kwa fomu ya kioevu, katika vidonge vilivyo na mipako isiyo na asidi, kwa namna ya suppositories, marashi, liniments.

Maandalizi ya Bacteriophage ni chujio cha kuzaa cha phagolysates ya bakteria, inasimamiwa kwa mdomo, juu kwa umwagiliaji wa majeraha na utando wa mucous, kuanzishwa kwenye cavity ya uterasi, kibofu cha mkojo, sikio; dhambi za paranasal, na pia katika mashimo ya maji machafu - tumbo, pleural, na pia katika cavity ya abscesses baada ya kuondolewa kwa exudate.

Bacteriophages inaweza kupenya haraka ndani ya damu na lymph na hutolewa kupitia figo na mkojo. Kama inavyoonyeshwa katika masomo yetu, baada ya kumeza 30 ml ya bacteriophage, chembe za phaji hupatikana kwenye mkojo baada ya masaa 2, na mkusanyiko wao wa juu katika mkojo hufikiwa masaa 6-8 baada ya kumeza.

Shughuli ya bacteriophages ya matibabu na prophylactic dhidi ya vimelea vya magonjwa ya purulent-septic na enteric ni ya juu kabisa - kutoka 72% hadi 90%, ikiwa ni pamoja na dhidi ya matatizo ya asili ya hospitali, yenye sifa ya kupinga nyingi kwa antibiotics. Uzingatiaji wa maandalizi ya bacteriophage na muundo wa kisasa wa atheological wa pathogens hupatikana kwa kukabiliana na mara kwa mara kwa matatizo yanayozunguka kutokana na upyaji wa jamii za phaji na mihuri ya bakteria ya uzalishaji. Kipengele hiki hutofautisha vyema fagio kutoka kwa maandalizi mengine ya antimicrobial - antibiotics, eubiotics au chanjo, ambapo matatizo ya uzalishaji au matatizo ya wazalishaji, au dutu iliyosanisi haiwezi kurekebishwa. Plastiki hiyo ya maandalizi ya bacteriophage inahakikisha kuendelea kwa upinzani wa msingi wa phaji wa pathogens.

Faida za maandalizi ya bacteriophage

Faida za maandalizi ya bacteriophage ni pamoja na maalum nyembamba ya hatua, ambayo, tofauti na antibiotics, haina kusababisha kuzuia microflora ya kawaida. Athari ya kichocheo iliyothibitishwa bacteriophage ya staphylococcal juu ya bifidobacteria sehemu muhimu microbiocenosis ya matumbo. Matumizi ya bacteriophages kwa matibabu magonjwa ya kuambukiza huchochea sababu za kinga maalum na zisizo maalum, ambayo ni nzuri sana kwa matibabu ya sugu magonjwa ya uchochezi dhidi ya historia ya majimbo ya immunosuppressive, bacteriocarrier.

Kazi ya majaribio na ndefu uchunguzi wa kliniki kutowezekana kwa maambukizi ya plasmids ya upinzani dhidi ya antibiotics na sumu na maandalizi ya matibabu na prophylactic ya bacteriophages, kwa sababu ni complexes ya polyclonal ya bacteriophages mbaya, imeonekana.

Katika Urusi, nchi za CIS, Poland, Ufaransa, Hispania, bacteriophages hutumiwa sana katika dawa na dawa za mifugo. Uzoefu mkubwa umekusanywa katika matumizi ya bacteriophages katika matibabu maambukizi ya matumbo: ufanisi mkubwa wa kliniki wa tiba ya phaji kwa papo hapo na kuhara damu kwa muda mrefu, salmonellosis, ikifuatana na usafi wa mazingira wa flygbolag. Ufanisi mkubwa wa epidemiological wa matumizi ya kuzuia ugonjwa wa kuhara, typhoid na salmonella bacteriophages imethibitishwa. Matumizi ya bacteriophages yameonyesha matokeo mazuri katika matibabu ya magonjwa yanayosababishwa na bakteria nyemelezi, dysbacteriosis, vidonda vya purulent ngozi, viungo vya ENT, mfumo wa musculoskeletal; mfumo wa genitourinary, mifumo ya viungo vya mzunguko na kupumua, ikiwa ni pamoja na watoto wachanga na watoto wa mwaka wa kwanza wa maisha.

Hali muhimu ambayo inahakikisha ufanisi wa matibabu na maandalizi ya phaji ni unyeti fulani wa phaji wa pathogen.

Uzoefu wa muda mrefu wa tiba ya phage katika Taasisi ya Utafiti wa Urology ni wazi; Kama matokeo ya urekebishaji wa bacteriophages za kibiashara kwa shida za hospitali zinazozunguka katika kliniki ya urolojia huko NPO Biofag, unyeti wa fagio wa aina hiyo uliongezeka kwa 15% na ulikuwa juu au juu ya kiwango cha unyeti kwa viuavijasumu vya kisasa zaidi vya kigeni. Kinyume na msingi wa matumizi ya muda mrefu ya bacteriophages hospitalini, hakuna uundaji wa upinzani wa phaji uliozingatiwa kati ya shida za hospitali, wakati upinzani dhidi ya viuavijasumu ulipungua. Ufanisi wa kliniki wa tiba ya phaji ulizingatiwa katika 92% ya kesi, mara nyingi huzidi matokeo ya tiba ya antibiotic. Kutokuwepo kwa vikwazo na matatizo katika matumizi ya maandalizi ya bacteriophage, uwezekano wa matumizi yao pamoja na wengine. dawa, ikiwa ni pamoja na antibiotics, shughuli dhidi ya matatizo sugu ya antibiotics na kukabiliana na bacteriophages kwa vimelea vya kisasa - yote haya inafanya uwezekano wa kutathmini maandalizi ya bacteriophage kama njia yenye ufanisi na ya kuahidi ya matibabu ya dharura ya maambukizi ya purulent-septic na enteric. Hata hivyo, phages, hizi "utaratibu wa asili", zinaweza kutumika sio tu kwa matibabu, bali pia kwa ajili ya kuzuia magonjwa ya kuambukiza. Wanaweza kuagizwa kwa wanawake wajawazito, mama wauguzi na watoto wa umri wowote, ikiwa ni pamoja na watoto wa mapema. Hali kuu ya maombi yao ya mafanikio ni kupima utamaduni wa pekee kwa unyeti kwa phaji inayofanana. Mfano wa kushangaza ulibainishwa: tofauti na antibiotics, unyeti wa aina za kliniki za microorganisms kwa bacteriophages ni imara na huelekea kuongezeka, ambayo inaweza kuelezewa na uboreshaji. maandalizi ya matibabu jamii mpya za fagio. Mbali na maombi ya matibabu, bacteriophages hutumiwa sana katika dawa za mifugo; hasa ufanisi staphylococcal bacteriophage katika matibabu ya kititi katika ng'ombe. Maandalizi ya bacteriophage yanatajwa kwa mdomo kwa magonjwa viungo vya ndani au ndani ya nchi, moja kwa moja kwenye kidonda. Kitendo cha phage kinaonyeshwa tayari masaa 2-4 baada ya kuanzishwa kwake (ambayo ni muhimu sana katika utunzaji mkubwa). Bacteriophages hupenya ndani ya damu, lymph na hutolewa kupitia figo, kusafisha njia ya mkojo.

Kwa hivyo, bacteriophages hutumia:

Katika dawa ya mifugo kwa:

kuzuia na matibabu magonjwa ya bakteria ndege na wanyama;

matibabu ya magonjwa ya purulent-uchochezi ya membrane ya mucous ya macho, cavity ya mdomo;

kuzuia matatizo ya purulent-uchochezi katika kuchoma, majeraha, uingiliaji wa upasuaji;

Katika uhandisi wa maumbile:

kwa transduction - uhamisho wa asili wa jeni kati ya bakteria;

kama vekta zinazohamisha sehemu za DNA;

kwa kutumia phages, inawezekana kujenga mabadiliko yaliyoelekezwa katika genome ya DNA mwenyeji;

Katika tasnia ya chakula:

mawakala wenye wingi wa fagio tayari wanasindika nyama iliyo tayari kula na bidhaa za kuku;

bacteriophages hutumiwa katika uzalishaji wa bidhaa za chakula kutoka kwa nyama, kuku, jibini, bidhaa za mimea, nk;

Bacteriophages, maombi katika dawa.

Bacteriophages. Maombi katika mazoezi ya matibabu.

Bacteriophages ni virusi vya bakteria vinavyoweza kupenya ndani ya seli za bakteria, kuzizalisha na kusababisha lysis.

Wanapatikana popote bakteria zipo - kwenye udongo, maji, njia ya utumbo mtu. Wote ni asili katika fagio vipengele vya kibiolojia ambazo ni tabia ya virusi.

Mofolojia ya Phage:

Phages hutofautiana katika sura - filamentous, spherical, cubic, phages kuwa na kichwa na mkia (kukumbusha spermatozoon).

Ukubwa ni ndogo, kati na kubwa.

Phages kubwa, yenye kichwa na mkia, ni ngumu zaidi. Kichwa kina umbo la icosahedron. Kichwa kinaunganishwa na mchakato kwa msaada wa kola na mwavuli. Ndani ya mchakato kuna fimbo ya silinda ya mashimo ambayo huwasiliana na kichwa, kutoka kwa nje mchakato huo una shea ya protini yenye uwezo wa kupunguzwa, mchakato wa caudal huisha kwa sahani ya basal ya hexagonal na spikes fupi, ambayo miundo ya nyuzi ya filamentous inaenea. Sahani na spikes zina lysozyme. Mchakato una villi 6, ambayo hutoa attachment tight phage kwa seli ya bakteria. Kunaweza kuwa na fagio zilizo na shea isiyopungua, fagio zilizo na michakato fupi, fagio zilizo na analogi ya mchakato, na fagio bila mchakato.

Muundo wa kemikali:

Upinzani wa fagio: Viwanja huvumilia halijoto ya 50-60°C. Kuhimili kufungia, kuangamia kwa joto la 70 ° C. Haziathiriwi na sumu kama vile sianidi, floridi, na klorofomu na phenoli. Phages zimehifadhiwa vizuri katika ampoules zilizofungwa, lakini zinaweza kuharibiwa kwa kuchemsha, hatua ya asidi, na mionzi ya UV.

Utaratibu wa mwingiliano wa phages na seli ya microbial:

Kulingana na mwingiliano, phages mbaya na ya joto hutofautishwa.

Virulent phages - wao kuingia kiini bakteria, kuzaliana na kusababisha lysis ya bakteria.

Kuna idadi ya huduma za fagio zilizo na mchakato na ala ya kuambukizwa:

Phages hizi hupigwa kwenye uso wa seli ya bakteria kwa msaada wa nyuzi za mchakato mbele ya vipokezi vinavyofanana. Kisha enzyme ya ATP-ase imeamilishwa, ambayo inasababisha kupungua kwa sheath ya mchakato wa caudate na kuanzishwa kwa fimbo ya mashimo kwenye seli. Enzyme, lysozyme, inashiriki katika mchakato wa kutoboa kuta za seli.

DNA ya fagio hupita kupitia shina tupu la mmea unaotoka nje na hudungwa ndani ya seli. Capsid na mchakato hubakia kwenye uso wa seli. Kisha protini ya fagio na asidi ya nucleic hutolewa tena ndani ya seli. Hatua inayofuata ni mkusanyiko na uundaji wa chembe za fagio zilizokomaa. Hatua ya mwisho: uchanganuzi wa seli na kutolewa kwa chembe za faji zilizokomaa kutoka kwake. Lysis inaweza kufanyika kutoka ndani - kuna kupasuka kwa ukuta wa seli na kutolewa kwa phages kukomaa ndani ya mazingira ya nje na kutoka nje - phages hufanya mashimo mengi kwenye ukuta wa seli ambayo yaliyomo ya seli hutoka nje. , kwa lysis kama hiyo fagio haizidishi.

Phaji za wastani - usiweke seli zote katika idadi ya watu, ingiza katika symbiosis na baadhi ya seli, kama matokeo ambayo DNA ya phaji imeunganishwa kwenye kromosomu ya seli. Katika kesi hii, genome ya phage inaitwa prophage.

Prophage inakuwa sehemu ya kromosomu ya seli na wakati wa uzazi wake inajirudia sawasawa na jenomu ya seli bila kusababisha uchanganuzi wake na hupitishwa kwa watoto.

Jambo la symbiosis ya seli ya microbial yenye prophage inaitwa lysogeny.

Na utamaduni wa bakteria zilizo na prophage ni lysogenic, jina hili linaonyesha uwezo wa prophage kwa hiari au chini ya ushawishi wa mambo. mazingira kuhamia kwenye saitoplazimu na kuishi kama bakteria hatari ya kulalia ya fagio. Baada ya mpito kwa fomu ya virusi, fagio ya wastani inaweza kukamata sehemu ya kromosomu ya seli ya bakteria na, baada ya lisisi, kuhamishiwa kwa nyingine.

Kulingana na wigo wa hatua, phages imegawanywa katika:

1. Polyvalent - bakteria zinazohusiana na lyse (Salmonella phage lyses tu Salmonella).

2. Aina (monophages) - bakteria ya lyse ya aina moja tu.

3. Aina-maalum - kwa kuchagua lyse lahaja za kibinafsi za bakteria ndani ya spishi (pathojeni Staphylococcus aureus - seti 33).

Matumizi ya vitendo:

Maandalizi ya Phage hutumiwa kwa ajili ya matibabu na kuzuia maambukizi na uchunguzi wao. Kitendo cha fagio ni msingi wa hali yao madhubuti; aina za uzalishaji na tamaduni zinazolingana za bakteria hutumiwa kupata utayarishaji wa fagio.

Fomu za kutolewa: kioevu, kavu, kwa namna ya vidonge, erosoli, suppositories. Inaletwa ndani ya mwili kwa uzazi, ndani na ndani. Kutumika kwa madhumuni ya matibabu na prophylactic katika magonjwa mbalimbali (kuhara damu, kipindupindu, purulent mbalimbali - magonjwa ya uchochezi).

Uchunguzi wa Phage: kanuni ya uchunguzi inategemea kilimo cha pamoja cha tamaduni za mtihani na phages inayojulikana na isiyojulikana, matokeo mazuri yanazingatiwa mbele ya lysis ya seli ya bakteria. Lysis inaweza kuzingatiwa kwenye vyombo vya habari vya kioevu na imara vya virutubisho. Kwenye vyombo vya habari vya virutubishi vya kioevu, ufafanuzi wa kusimamishwa kwa bakteria huonekana, na kwa zenye mnene, maeneo ya ukosefu wa ukuaji huundwa.

Kuandika kwa fagio: uamuzi wa lahaja ya aina ya spishi kwa kutumia seti ya aina ya fagio. Phaji za typhoid, phaji za uchunguzi wa kipindupindu, phaji za salmonella, na phaji za kuhara hutolewa. Kuandika kwa phage ni muhimu wakati wa kufanya uchambuzi wa epidemiological ya ugonjwa huo na ili kuanzisha chanzo na njia za maambukizi. Kwa kugundua fagio, yaliyomo katika vijidudu vinavyofanana huhukumiwa.