Бактериофаг является внутриклеточным или облигатным паразитом?

Бактериофаг (бактерии [e] + греч. Пожирающий фаг; синоним: фаг, бактериальный вирус) — это вирус, способный инфицировать бактериальную клетку, воспроизводиться в ней, образовывать многочисленные потомки и вызывать ее лизис, сопровождающийся высвобождением фаговых частиц в бактериальная среда обитания.

Бактериофаг - внутриклеточный или облигатный паразит?

Что делать в такой ситуации? Для начала рекомендуем. В этой статье подробно описаны методы борьбы с паразитами. Также рекомендуем обратиться к специалисту.

История

Впервые спонтанный лизис бактерий описал Η. Ф. Гамалей в 1898 г. Английский бактериолог Ф. Творт в 1915 г описал явление «стекловидного» перерождения стафилококков и микрококков при их длительном культивировании на питательной среде. В процессе дегенерации колонии бактерий становились прозрачными и со временем теряли способность к повторному высеву. Фактор, вызвавший растворение колонии, был перенесен от инфицированной к неинфицированной колонии и сохранял свою активность после разбавления в 1 миллион раз.

Творт предположил, что агентом, вызывающим дегенерацию стекловидного тела бактерий, является вирус, паразитирующий на бактериальной клетке. В 1917 году канадский микробиолог Ф д’Эрелль, независимо от Туорта, описал подобное явление у бактерий дизентерии и дал название «бактериофаг» агенту, вызывающему гибель клеток. Д’Эрелль (см.) Заложил основы современной доктрины бактериофага.

Он считал, что фаг — это фильтруемый вирус, являющийся облигатным паразитом бактерий. Д’Эреллю удалось разработать довольно точный метод титрования фага, с помощью которого он обнаружил, что в цикле взаимодействия фага с бактерией есть четыре стадии: прикрепление фага к клетке, проникновение в клетку, размножение внутри клетки и клеточный лизис с высвобождением фагового потомства в окружающую среду.

Открытие Д’Эрелля привлекло внимание медицинского мира в связи с надеждой на использование бактериофага в качестве средства лечения и профилактики инфекционных заболеваний (см. Фагопрофилактика, фаговая терапия). Однако большинство экспериментов и исследований, проведенных в клинике, показали относительно низкую терапевтическую ценность бактериофага по сравнению с антибиотиками, что в основном связано с широким распространением фагорезистентных форм бактерий и их быстрым отбором при использовании фага на практике.

Бактериофаг - внутриклеточный или облигатный паразит?

Тем не менее, бактериофаг может быть эффективно использован при диагностике инфекционных заболеваний (см. «Реакция на титр фага», «Диагностика фага», «Типирование фага).

Боевые «машины»

Бактериофаги, настоящие природные боевые машины, чрезвычайно просты: их генетический материал, ДНК или РНК, заключен в белковую оболочку, снабженную «инструментами» — специальными устройствами для нападения на бактерии.

Читайте также:  Патогенный стафилококк: носительство, какие болезни вызывает, анализы

Размер генома разных фагов может отличаться. У некоторых он очень маленький — (от 3,5 тысяч пар оснований) такой геном хранит информацию всего о 3-4 белках. Более того, гены, кодирующие эти белки, вынуждены перекрываться (перекрываться). Размер геномов других фагов сопоставим с размером геномов крупных и сложных вирусов многоклеточных животных, достигая 170 тысяч пар оснований (самый крупный из известных фагов содержит около 480 тысяч пар оснований!). Такой геном может кодировать до двухсот различных белков. Именно эти фаги обычно имеют большие размеры и замысловато организованы.

Лизирующий фаг по своему внешнему виду больше всего напоминает космического робота, способного состыковаться с определенным объектом. Голова фага, которая является резервуаром белка, в котором заключена ДНК, прикреплена к «хвосту» — подобной щупальце белковой структуре, на которой расположены так называемые элементы распознавания, которые могут прочно связываться с рецепторами (специальными белками или полисахаридами) на бактериальной поверхности.

После такой «стыковки» с бактерией-мишенью фаг прочно прилипает к ее поверхности. Бактериальная клетка может быть атакована сотнями бактериофагов одновременно, но одного достаточно, чтобы убить ее. В то же время взаимодействие фага с клеткой очень специфично: конкретный фаг может взаимодействовать только с определенными типами бактерий (мишени) и не может связываться с клетками человека.

Когда фаг закрепляется на поверхности бактерии, ее «хвост» с помощью специальных белков внедряется в бактериальную стенку, проникая в нее. Генетический материал фага вводится в клетку через хвостовой канал. Генетические программы фага берут под свой контроль все жизнеобеспечение клетки: с этого момента все ее материальные и энергетические ресурсы, все молекулярные «машины» переходят к синтезу белков и копий генома фага.

Бактериофаг - внутриклеточный или облигатный паразит?

Бактерия обречена. В течение следующих получаса в клетке синтезируются сотни и тысячи новых фаговых частиц, после чего они разрушаются, высвобождая очередной отряд бактериальных «убийц».

Гонка вооружений

По мнению экспертов, бактериофаги уничтожают половину бактериальной популяции в мире каждые два дня. Вот почему эти быстро размножающиеся организмы не покрыли толстым слоем всю поверхность нашей планеты — в отсутствие фагов они бы сделали это за считанные дни.

Но, несмотря на более высокую антибактериальную эффективность фагов, бактерии еще не исчезли с лица планеты. Дело в том, что на протяжении многих миллионов лет происходила совместная эволюция этих организмов, которую точнее можно было бы назвать «гонкой вооружений». Благодаря мутациям фаги «изобрели» все новые средства и методы борьбы, а бактерии, в свою очередь, гениальные средства защиты.

Читайте также:  Железобактерии хемосинтезирующие: способ питания, примеры, являются ли паразитами

Например, ДНК всех бактерий несет особые метки (метилированные основания), а специальные бактериальные ферменты рестрикции расщепляют любую ДНК, не имеющую таких меток, включая фаги. Однако некоторые фаги научились имитировать такие метки и таким образом обходить защиту.

Другой защитный механизм бактерий — это изменение поверхностных рецепторов: в этом случае фаг просто не может распознать «свою» бактерию. В ответ на это появляются фаги, несущие измененные элементы распознавания, способные связываться с новыми бактериальными рецепторами. Есть несколько механизмов этой модификации генетических программ у фагов и бактерий. Мутации могут происходить случайно во время генетической копии. Кроме того, с помощью рекомбинации (генетического перераспределения) различные типы фагов могут обмениваться фрагментами своего генома и даже захватывать фрагменты бактериального генома.

Кстати, с точки зрения медицины, изменение рецепторов патогенной бактерии может быть благом для человека, поскольку именно бактериальные рецепторы действуют как факторы вирулентности, определяющие выживание и размножение возбудителя в организме хозяина. И устойчивые к фагам мутанты обычно менее патогенны, чем их предшественники.

Бактериофаг - внутриклеточный или облигатный паразит?

При каких заболеваниях применяются бактериофаги

Бактериофаги используются для:

  • трофические язвы,
  • раневые инфекции,
  • респираторные инфекции,
  • мочеполовая система,
  • желудочно-кишечный тракт,
  • заболевания ЛОР-органов и другие заболевания.

Инфекции желудочно-кишечного тракта, вызванные Salmonella, Staphylococcus aureus, Proteus и др., сопровождающиеся диареей (диареей), успешно лечатся бактериофагами.

Бактериофаги можно применять при острых кишечных инфекциях:

  • в виде монотерапии при легких формах,
  • в сочетании с антибиотиками при:
    • среднетяжелые формы заболевания,
    • бактерионоситель — выделение энтеропатогенных бактерий,
    • комплексная терапия условно-патогенной флоры и нарушений микробиома кишечника (микрофлора.

Бактериофаги используются в дерматологии, педиатрической практике и хирургии. В профилактических целях — в детских садах и школах для предотвращения эпидемий, например дизентерии. Бактериофаги служат человеку более 100 лет. Возможно, эра бактериофагов начинается прямо сейчас. Новосибирский научный центр разрабатывает индивидуальные технологии лечения. В медицинских центрах Франции, Бельгии и Швейцарии проводятся клинические испытания коктейлей с бактериофагами.

Бактериофаг - внутриклеточный или облигатный паразит?

Важным условием успешного лечения бактериофагами является знание микрофлоры тех органов, в которых подозревается бактериальная инфекция. Ниже приведены необходимые исследования микрофлоры при различных очагах инфекции:

Зараженный сайт Расследование
желудочно-кишечный тракт анализ микробиома толстой кишки (на дисбактериоз)
носоглотка мазок на микрофлору
урологические заболевания посев мочи
посев секрета простаты
гинекологические заболевания пятна
раневые поверхности и язвы,
в том числе диабетическая стопа
посев
Читайте также:  Патогенные и условно патогенные стрептококки: свойства и виды

На данный момент при выявлении бактериального возбудителя болезни возможно определение его чувствительности к бактериофагу. Перед началом лечения необходимо пройти это обследование.

Как принимаются бактериофаги

Бактериофаги хранятся в холодильнике при температуре 2-8 градусов.

Бактериофаги — это крупные частицы. Они с трудом проникают в ткани органов, поэтому вводить их во время лечения лучше всего непосредственно в месте заражения. Это могут быть ингаляции при патологии легких, промывание при ЛОР-заболеваниях, аппликации при трофических язвах, ожогах, ранах. При инфекциях мочевыводящих путей препараты бактериофага вводятся в полость мочевого пузыря (хронический цистит) для успеха).

Для внутреннего применения имеются бактериофаги во флаконах по 20 мл, по 4 флакона в упаковке. Перед применением флакон следует подержать в руке, нагреть, перелить в чистую емкость и принять внутрь. Принимать 2 раза в день натощак, а после ужина курс лечения 6 дней.

Доступен в упаковках по 50 и 100 мл. Поскольку стерильность препарата должна сохраняться по возможности (если он помутнеет, принимать его запрещено), то объем, необходимый для разовой дозы, следует набрать в шприц.

В настоящее время их лечат бактериофагами диабетической стопы. Из пораженной ткани берется мазок для выявления конкретных патогенных бактерий. Затем из коллекции бактериофагов отбираются те, которые способны уничтожить эти бактерии. Бактериофаг наносят на стерильную салфетку, прикладывают к ране. Лечение около недели.

Бактериофаги используются в медицине местно или внутренне. В 30-х годах прошлого века бактериофаги доказали свою безопасность и высокую эффективность в клинических условиях. Но покупать бактериофаги и лечить себя не стоит.

Заключение

Бактериофаги не всегда могут заменить антибиотики. Итак, если есть острая ситуация, при которой подозревается бактериальная инфекция, но нет времени для определения бактериального фона заболевания для выбора препарата бактериофага, применяется лечение антибиотиками. При хронических инфекционных заболеваниях, когда установлена ​​нечувствительность бактерий к антибиотикам и бактериальный фон заболевания, предпочтение следует отдавать бактериофагам.

Хотя бактериофаги не могут полностью заменить антибиотики, вместе они могут бороться со многими серьезными заболеваниями в клинической практике.

Победить паразитов можно!

— Надежное и безопасное избавление от паразитов за 21 день!

  • В состав входят только натуральные компоненты;
  • Не вызывает побочных эффектов;
  • Абсолютно безопасно;
  • Защищает печень, сердце, легкие, желудок, кожу от паразитов;
  • Он выводит из организма продукты жизнедеятельности паразитов.
  • Эффективно уничтожает большинство видов гельминтов за 21 день.

Теперь действует программа льготной бесплатной упаковки. Читать .

Ссылка на основную публикацию