Põhiline / Uuring

Bakteriofaagid - liigid ja eesmärk

Ainus tõhus alternatiiv patoloogiliste bakterite antibiootikumide kasutamisele on täna faagid või bakteriofaagid. Need on spetsiifilised viirused, mis selektiivselt nakatavad eri tüüpi mikroobid. Meditsiin tunneb mitu rühma, millesse bakteriofaagid on jagatud - nende mikroorganismide tüübid ja eesmärk on aluseks üldtunnustatud klassifikatsioonile.

Mis on bakteriofaagid?

Uuritakse 19 viiruse perekonda. Nad erinevad nukleiinhappe (RNA või DNA), genoomi struktuuri ja vormi tüübi poolest.

Meditsiinipraktikas klassifitseeritakse bakteriofaagid vastavalt patogeensete bakterite kahjustuse kiirusele:

  1. Virulent. Mikroobide rakkudes viirus hakkab kiiresti ja aktiivselt paljunema, peaaegu viivitamatult viib bakterite surmale (lüütiline efekt).
  2. Mõõdukas. Bakteriofaagid aeglustavad ja ainult osaliselt hävitavad patogeensete mikroorganismide struktuuri, kuid põhjustavad pöördumatute muutuste neis, mis edastatakse järgmiste mikroobide põlvedele (lüsogeenne toime).

Täna kasutatakse kirjeldatud tüüpi viiruseid antibiootikumide alternatiivina erinevate bakteriaalsete infektsioonide raviks. Nende eeliste hulgas tuleb märkida järgmisi eeliseid:

  1. Mugav vabastusvorm. Bakteriofaagid valmistatakse tablettidena ja suukaudseks manustamiseks mõeldud lahuse kujul.
  2. Vähem kõrvaltoimeid. Erinevalt antibiootikumidest põhjustab bakteriofaag vähem tõenäoliselt allergilisi ilminguid, ei anna organismis sekundaarset negatiivset mõju.
  3. Mikroobide resistentsuse puudumine. Bakterid on viirustega kohanemiseks raskemad ja keerulisteks toiminguteks on see peaaegu võimatu.

Samal ajal on mõned puudused:

  • pikem ravikuur (kuni 20 päeva);
  • raskusi õige uimastite rühma leidmisel;
  • bakteriaalse genoomi üleviimine ühest mikroobist teise.

Bakteriofaagide tüübid ja nende kasutamine

Võttes arvesse kirjeldatud viiruste spetsiifilisust, eelistavad nad meditsiinis multivalentset ja kompleksset bakteriofaagi, mis sisaldavad mitut nende mikroorganismide sorti.

Siin on mõned bakteriofaagid - nimekiri ja kirjeldus:

  1. Tüheline palavik. Mõjutab tüüfuse palaviku põhjustajaid Salmonella.
  2. Viletsus, düsenteerne polüvalentne. Kasutatakse bakteriaalse düsenteeriaga, põhjustab Shigella Sonne'i ja Flexneri surma.
  3. Klebsifag, Klebsiella pneumoonia. Aitab arendada klebsiella pneumoonia põhjustatud urogenitaalsete, seedetrakti, hingamisteede, üldise septilise patoloogia ja kirurgiliste infektsioonide haigusi.
  4. Klebsiella polüvalentne. See on keeruline vahend, mis hävitab Klebsiella mitte ainult kopsupõletikku, vaid rhinoskleroomi, ozena.
  5. Coliphagus Efektiivne E. coli enteropatogeense Escherichia coli põhjustatud siseorganite ja naha nakkuste raviks.
  6. Koliproteofag, koloproteiin. Kahjulik toime enteropatogeensetele bakteritele Proteus ja Escherichia. See on ette nähtud kilpiti, tsüstiidi, koliidi, püelonefriidi ja teiste soolesurvete ja umbrohtude tekitatud haiguste raviks.
  7. Proteatoid, proteiin. Põhjustab spetsiifiliste proteiinikroobide mirabilis ja vulgaris surma, mis on põletikulise põletikulise soolepatoloogia põhjustajad.
  8. Pseudomaskulaarne. Lüüsib pseudomonas aeruginosi baktereid. Seda on soovitatav kasutada Pseudomonas aeruginosa poolt põhjustatud düsbakterioosi ja põletiku raviks erinevates kehasüsteemides.
  9. Staphylophage, stafülokokk. Kiiresti neutraliseerib stafülokoki, mis vabanevad mis tahes rütmiliste infektsioonide tagajärjel.
  10. Streptofaag, streptokokk. See on meetmele sarnane eelmise bakteriofaagiga, kuid on aktiivne streptokokkide vastu.
  11. Intesti. See on kompleksne ravim, mis lüses salmonelloosi, shigella, E. coli, stafülokoki, enterokokke, pseudomonas aeruginoza ja proteus.
  12. Püopolüüfage, kombineeritud püobakteriofaag. Tööriist sarnaneb eelmisele tüübile, kuid on efektiivne ka streptokokkide puhul.
  13. Seksttaphagous, polüobakteriaalne püobakteriofaag. Lisaks tapab Escherichia kui.
  14. Kompleksne püobakteriofaag. Enterokokkide, streptokokkide, stafülokokkide, protea vulgaris'e ja mirabilis'e fagolüsaatide segu, klebsiella oksütokokk ja pneumoonia, kolibatsilloos, pseudomonas aeruginose.

Mis on bakteriofaagid ja mida neid kasutatakse?

Kaasaegse meditsiini ja farmaatsiatoodete saavutused on suurepärased, kuid haigusetekitajad parandavad pidevalt ja kohaneda nende ravimite mõjuga, mis neile paar aastat tagasi olid surmavad. Kui antibiootikumid on võimetud, aitavad bakteriofaagid võidelda patogeensete mikroorganismidega.

Mis on bakteriofaag?

Bakteriofaagid on bakteriauguritest pärinevad iidse kreeka keelt. Selle bioloogilise termini all peetakse silmas viirusi, mis selektiivselt nakatavad bakteriraku.

Bakteriofaagid esinevad kõikjal, kus bakterid elavad, seetõttu võivad nende elupaik olla õhk, vesi, pinnas, inimkeha, toit, riided.

Bakteriofaagi struktuuri tunnused: sellel viirusel ei ole rakulist struktuuri, on ainult geneetiline materjal, mis on kaetud ülaosaga valgukestale. Seetõttu peavad nad paljunemiseks leidma sobivad rakulised mikroorganismid.

Faagiga algab bakteri destruktiivne aktiivsus, süstides oma geneetilise informatsiooni oma keha, ja seejärel jätkab aktiivset paljunemist. Kui bakteriaalne rakk hävib, vabaneb selle fragmentide kaudu 100 kuni 200 uut bakteriofaagi, mis kohe hakkab kahjustama läheduses olevaid baktereid.

Faagid on vanim ja kõige levinum viiruste rühm. Mikrobioloogias on palju selle esindajaid, millest igaüks on parasiitiline teatud bakterite (nii patogeensete kui ka saprofüütsete) tõttu.

Kõige tuntud bakteriofaagid:

  • düsenteersed;
  • stafülokokk;
  • streptokokk;
  • kaalium;
  • pseudomonad;
  • pseudomaskulaarne
sisu ^

Kasu

Mõned teadlased väidavad, et varsti hakkab bakteriofaagidel põhinevate ravimite kasutamine konkureerima antibiootikumide kasutamisega erinevate haiguste ravis.

Selle julge oletuse aluseks on järgmised faagide kasutamise eelised:

  • sõltuvuse puudumine ja vastunäidustused ravimi kasutamisel;
  • immuunsüsteemile ei ole inhibeerivat toimet;
  • selektiivne toime (kasulike bakteriaalsete taimestik jääb puutumatuks);

See võimaldab teil bakteriofaagi edukalt kasutada lastele, eakatele, rasedatele naistele, nõrgenenud patsientidele.

Näidustused

Bakteriofaagid on osutunud tõhusaks vahendiks, mida kasutatakse nakkushaiguste ravis, mille patogeenid on patogeensed bakterid.

Bakteriofaagide lisamise raviskeemi näideteks on järgmised infektsioonid:

  • kirurgiline (abstsess, felon, paraproktiit, osteomüeliit, keeb, põletused, flegmon, karbunknid, põrnne haav);
  • urogenitaalne (tsüstiit, püelonefriit, kollipiit, uretriit, endometriit, salpingo-oophoriit);
  • enteraalne (koletsüstiit, gastroenterokoliit, seedekulgla düsbioos);
  • vere mürgitus;
  • ENT-organite haigused (kurguvalu, sinusiit, keskkõrvapõletik);
  • hingamisteede ja kopsuhaigused (trahheiit, pleuriit, larüngiit, bronhiit, kopsupõletik).

Rakendusmeetodid

Bakteriofaagi kasutamise meetod sõltub otseselt põletikulise fookuse olemusest ja asukohast. Erinevates olukordades on asjakohased järgmised rakendusmeetodid:

  • suu kaudu (ravim võetakse suu kaudu);
  • rektaalne (küünte bakteriofaag);
  • paikselt (pesemise, losjooni, niisutamise, instillatsiooni, loputamise, turundumi sissetoomise, ravimiga immutatud kujul).

Bakteriofaag toimib tõhusamalt, kui ravi kombineerib erinevaid rakendusviise. Bakteriofaagi võtmine sees olevatesse pillidesse on olemas teatud kliinilised näidustused ja losjoonil olev bakteriofaag omab kohalikku toimet.

Populaarsust saavad kasu bakteriofaagipõhised ravimid, mis on valmistatud lahuste, aerosoolide, tablettide, suposiitide ja geelide kujul. Ravimvormide ravimvormid on varustatud üksikasjalike juhistega, kuidas bakteriofaagi võtta.

Vastunäidustused

Enamik inimesi, kellel on teatav usaldamatus, kaaluvad bakteriofaagidega ravimise võimalust, kuigi selle ravi tõhusus ja mis kõige tähtsam on selle ohutus.

Bakteriofaagi preparaadid

Farmaatsiatööstus pakub erinevaid ravimeid, mille toimepõhimõte põhineb bakteriofaagide antimikroobsele orientatsioonile.

  • Enterti bakteriofaag (Intestifag)

Vedel immuunobioosne antimikroobne ravim. See pärsib seedetrakti haigusi põhjustavate mikroorganismide aktiivsust (bakteriaalne düsenteeria, tüüfiapõletik, enterokoliit, paratüfoomne palavik, düsbakterioos, salmonelloos). Seda rakendatakse seespool ja klose kujul. Vastunäidustused: ülitundlikkus ravimi suhtes. Kõrvaltoimed: vastsündinutel esimese 2 päeva jooksul, kui nahal võib tekkida nahalööve ja regurgitatsioon.

  • Polüvalentne fiobakteriofaag (Sexttaphagus)

    Ta õnnestub toime tulla vastsündinute ja imikute pankrease-septiliste haigustega, ülemiste hingamisteede põrutus-põletikuliste haigustega, enteraalsete infektsioonidega. Kasutatakse värskelt nakatunud haavade raviks. Puuduvad vastunäidustused ja kõrvaltoimed.

    See mõjutab baktereid, mis põhjustavad kopsupõletikku, ozeneid, rhinoscleromas. Samuti aitab see üldiste septiliste haigusseisunditega, et vältida saastumist Klebsiella haiguskondlike tüvedega. Puuduvad kõrvaltoimed. Vastunäidustus: ülitundlikkus komponentide suhtes.

  • Salmonella bakteriofaag

    See hävitab salmonella-rakud ja sarnased mikroorganismid nende antigeense struktuuris. Sobib salmonelloosi raviks lastel ja täiskasvanutel. Puuduvad vastunäidustused ja kõrvaltoimed.

  • Pseudomonas bakteriofaag (Pseudomonas aeruginosis)

    Seda kasutatakse teraapias erinevate organite katkestamiseks koos püotsüünipulgaga. Kahjulikke mõjusid ei tuvastatud. Vastunäidustused - ülitundlikkus ravimi suhtes.

  • Streptokoki bakteriofaag (Streptophagus)

    Ta tapab streptokoki baktereid, mis muudavad selle alusel valmistatud preparaadid hädavajalikuks stenokardia, tonsilliidi, sinusiidi, panaritiumi, väsinud haavade ja paljude muude tervisehäirete raviks. Sinusiidi raviks soovitatakse selle bakteriofaagi murtud ninas. Puuduvad kõrvaltoimed. Vastunäidustus: ülitundlikkus ravimi suhtes.

  • Bakteriofaag, kui

    Sellel on spetsiifiline antibakteriaalne toime, mis on suunatud ainult E. coli patogeensete tüvede vastu. On ette nähtud seedetrakti kahjustused, haavade supressioon, vastsündinu sepsis, konjunktiviit, urogenitaalsed infektsioonid. Vastunäidustus: ülitundlikkus ravimi suhtes. Puuduvad kõrvaltoimed.

  • Bakteriofaag Klebsiella polüvalentne

    On efektiivne peritoniidi, pleuriidi, põletikuliste põletikuliste haiguste ravis günekoloogias. Seda kasutatakse ka stomatiidi, periodontiidi ja nina põletike ravis. Kõrvaltoimed puuduvad. Vastunäidustused - ülitundlikkus ravimi suhtes.

    Vedelal kujul on see vajalik kolpiti ja enterokoliidi ennetamiseks ja raviks. Tableti kujul kasutatakse seda sagedamini püelonefriidi ja tsüstiidi vormide, põletikuliste protsesside korral vaagnaorganites. Vastunäidustus: allergia ravimi mõne selle komponendi suhtes. Kõrvaltoimed puuduvad.

  • Düsenteeria bakteriofaag

    Seda kasutatakse düsenteeria raviks ja ennetamiseks. Kahjulikke mõjusid ei tuvastatud. Vastunäidustused: ülitundlikkus koostisainete ja tablettide kujul - patsiendi vanus on alla 1 aasta, rasedusaeg ja laktatsioon.

  • Ärge liigutage nende ravimite ja bakteriofaagide analoogide moodustavate viiruste ohtu. Nad on surmavad ainult bakterite puhul, mis põhjustavad haigusi. Kui arst peab sobivat bakteriofaagide lisamist ravirežiimile, peate ennast kiirelt taastuma.

    Mis on bakteriofaag?

    Bakteriofaagid või faagid (iidse Kreeka keelest φᾰγω - "õgima") on viirused, mis selektiivselt nakatavad bakteriraku. Bakteriofaagid levivad sageli bakterite sees ja põhjustavad nende lüüsi. Reeglina koosneb bakteriofaag valgukestest ja geneetilisest materjalist.

    Ajalugu

    Inglise bakterioloog Frederick Tuort kirjeldas 1915. aasta artiklis infektsioosse stafülokokihaiguse, filtrite kaudu läbitud nakkust tekitavat ainet ja seda võib viia ühest kolooniast teise. Prantsuse ja Kanada mikrobioloog Felix D'Erell teatas 3. septembril 1917 bakteriofaagide avastamisest sõltumata Frederick Toursist. Sellega seoses on teada ka, et 1897. aastal tagas vene mikrobioloog Nikolai Fedorovich Gamaley esmakordselt transplanteeritava aine mõjul bakterite (siberi katku bakterid) lüüsi nähtus.

    Pärast bakteriofaagi nähtuste avastamist tegi D'Erell välja teooria, et patogeensete bakterite bakteriofaagid, mis on nende parasiidid, mängivad olulist rolli nakkuste patogeneesis, tagades haige organismi paranemise ja seejärel tekitades spetsiifilise immuunsuse. See positsioon on paljude teadlaste tähelepanu pööranud bakteriofaagi nähtusele, kes soovitas leida faagides oluliseks vahendiks inimeste ja loomade kõige ohtlikumate nakkushaiguste vastu võitlemisel. Felix D'Erell väitis ka, et bakteriofaagid on korpuskulatiivsed. Kuid alles pärast elektronmikroskoobi leiutist oli võimalik näha ja uurida faagide ultrastruktuuri.

    Bakteriofaagid looduses

    Bakteriofaagid on meie kogu maailmas nähtamatud - ookeanis, pinnases, süvaveeallikates, joogivesi ja toit. Nad on kõige esinduslikum eluvorm Maal - 10 30 kuni 10 32 faagi osakest biosfääri sees ja mängivad olulist rolli kõigi uuritud ökosüsteemide tasakaalu säilitamisel. Bakteriofaagid on looduslikud regulaatorid ja võitlejad bakterite vastu ja loovad looduses dünaamilise tasakaalu, säilitades loodusliku mikroobse maastiku suhteline püsivus ja piirates bakterite populatsiooni kasvu. Bakteriofaagid on meie toidus isegi olemas - inimkehas leiduvate mikroobide tasakaalu reguleerivad bakteriofaagide igapäevased toidud, milles need on looduslikult olemas.

    Kuulus teadlane D Erell tutvustas maailma bakteriofaagid kui looduslikke antibakteriaalseid aineid ja soovitas neid kasutada ravi - isegi enne antibiootikumide avastamist.

    Klassifikatsioon

    On kaks bakteriofaagide rühma: mõõdukas ja virulentne. Mõõdukad faagid korrutatakse mõjutatud bakterirakust aeglaselt, nad edastatakse bakterikolooniasse põlvest põlve, hävitades perioodiliselt mikroobseid rakke. Seda toimet nimetatakse lüsogeenseks. Viiruslikud faagid, üks kord mikroobi rakus, hakkavad kiiresti korrutama, viies nakatunud rakkude kiire surma. Seda efekti nimetatakse lüütiliseks.

    Millised probleemid lahendavad bakteriofaagi preparaate?

    1.Efektiivne võitlus bakteriaalsete infektsioonidega

    Need võimaldavad tõhusalt võidelda bakteriaalsete infektsioonidega, ilma et tekiks maksakahjustuste, neerude ja muude elutähtsate elundite tüsistuste tekke oht, mis mõjutavad tavapäraste antibakteriaalsete ainete kahjulikku mõju.

    2. Antibiootikumide toime tugevnemine

    Kombineerituna antibiootikumiga võib see suurendada efektiivsust.

    3. Ainult kahjulikud bakterid hävitatakse.

    Nad hävitavad kahjulikud bakterid ja säilitavad meile oma "kasulikud" bakterid (soole mikrofloora, suguelundite mikrofloora), põhjustades düsbioosi.

    4. Tõhus antibiootikumide asendamine

    Antibiootikumide (antibiootikumide suhtes antibiootikumide resistentsuse) puudumise tõttu ja kroonilise, korduva infektsiooni esinemise korral on bakteriofaagid antibakteriaalseks raviks suurepärased ravimid.

    5. Minimaalsed vastunäidustused

    Antibiootikumide (antibiootikumidega seotud kõhulahtisus, maksa- ja neerufunktsiooni häired jne) vastunäidetes esineb - bakteriofaagid on hädavajalikud.

    6. Bakteriofaagasid saab kasutada nii sees kui ka välistingimustes kasutamiseks.

    Bakteriofaagasid saab kasutada nii sees kui ka välistingimustes kasutamiseks, mis lahendab probleemi mitte ainult kogu organismi tasemel, vaid ka kohapeal nakkuskohas.

    Bakteriofaagide toimemehhanism

    Viirus siseneb patogeense bakteri rakku, viiakse selle genoomi ja hakkab paljunema. Pärast bakterirakusse akumuleerub teatud kogus uusi viiruseosakesi (virionid), rakk varises, tekivad viirused ja nakatavad uued bakterirakud.

    Bakteriofaagi elutsükkel

    1. Faag läheneb bakteritele ja saba filamendid seonduvad bakteriraku pinnal asuvate retseptorite saitidega.
    2. Saba filamendid painutavad ja kinnitavad rakupinnale naelu ja baaslaminaid; saba kate kahaneb, sundides õõnesvarda puuri sisenemiseks; see soodustab ensüümi lüsosüümi, mis asub basaalplaadis; Seega sisestatakse rakku nukleiinhape (DNA või RNA).
    3. Phage nukleiinhape kodeerib faag-ensüümide sünteesi, kasutades peremeesorganismi valgu sünteesi aparaati.
    4. Ükskõik millisel viisil faag inaktiveerib peremeesorganismi DNA-d ja RNA-d ning faagensüümid lagunevad täielikult; RNA faag subageerib mobiilsideseadet.
    5. Phage nukleiinhape kordab ja kodeerib uute kattevalkude sünteesi.
    6. Uued faagiosakesed, mis moodustasid proteiini kestuse spontaanse iseseisevana faagi nukleiinhappe ümber; RNA faagi kontrolli all sünteesib lüsosüüm.
    7. Rakkude lüüs: rakkude lõhkamine lüsosüümi mõjul; vabaneb umbes 200-1000 uut faagi; faagid nakatavad muud bakterid.
    8. 1-7 etapp viiakse lõpule umbes 30 minutit; Seda perioodi nimetatakse varjatud perioodiks.

    Mündi kaks külge

    Merit

    Bakterid kaotavad antibiootikumide suhtes tundlikkuse. Farmaatsiatööstus sünteesib pidevalt teisi. Siiski on teada, et antibiootikumide sünteesi võimalused on piiratud. Antibiootikumid on väga keerulised bakteriofaagide toimele ja eksperdid väidavad, et mikroobid ei suuda arendada resistentsust mitme bakteriofaagi kompleksi suhtes üldse. Lisaks sellele ei ole bakteriofaagidel peaaegu mingeid kõrvaltoimeid, vähem tõenäoliselt allergilisi nähtusi, võib neid kombineerida mis tahes ravimitega. Bakteriofaagid on tänapäeval hästi välja kujunenud uroloogiliste haiguste ravis, operatsioonil esinevate kopsupõletike ja vastsündinutel esinevate nakkuslike soolehaiguste ravis.

    Puudused

    1. Kahjuks on meditsiiniliste bakteriofaagide puhul ka palju puudusi. Põhiprobleem tuleneb väärikusest - faagide kõrge spetsiifilisus. Iga bakteriofaag nakatab rangelt määratletud bakteritüüpi, isegi mitte taksonoomilisi liike, vaid mitut kitsamat liiki, tüvesid. Suhteliselt rääkides, justkui valvurikoer hakkas koorma ainult kahemõõtmeliste kõrvitsadega, kes olid riietatud musta vihmakaupadega, ei reageeri nad üldse teismelistega, kes läksid maja põlvpüksidesse. Seetõttu on praeguste faagivalmististe puhul tegemist ebatõhusa kasutamisega. Spetsiaalse komplemendi tüvede vastane ravim ja Smolenski streptokoki stenokardina korralikult ravitav ravim võib olla võimetu kõigi Kemerovost ühe ja sama kurguvalu kohta. Sama haiguse põhjustab sama mikroob, ja streptokokkide tüved eri piirkondades on erinevad.

    Bakteriofaagi kõige tõhusamaks kasutamiseks on vajalik patogeense mikroobi täpne diagnoosimine kuni tüve. Kõige tavalisem diagnostiline meetod on täna kultuuri külvamine, mis võtab palju aega ja ei anna vajalikku täpsust. Spetsiifilised meetodid - PCR-i või massispektromeetri abil tüpiseerimine - viiakse aeglaselt sisse, sest seadmete kõrge hind ja kõrgemad kvalifitseerimisnõuded laboritehnikutele. Ideaalis võib ravimi faagi komponentide valikut teha iga patsiendi infektsiooni vastu, kuid see on kulukas ja praktikas vastuvõetamatu.

    1. Fagi teine ​​oluline puudus on nende bioloogiline iseloom. Lisaks asjaolule, et bakteriofaagid vajavad infektsioonivõime säilitamiseks erilisi säilitamis- ja transportimistingimusi, avab see ravimeetod võimaluse spekulatsioonideks, mis käsitlevad "võõraste DNA-d inimestel". Ja ehkki on teada, et bakteriofaag ei ​​saa põhimõtteliselt inimese rakku nakatada ja DNA seda süstida, ei ole üldine arvamus muutuv lihtne.
    2. Kolmas piirang tuleneb bioloogilisest iseloomust ja on suhteliselt madal võrreldes madala molekulaarse ravimiga (samad antibiootikumid), mis on bakteriofaagi kohaletoimetamine kehasse. Kui areneb mikroobne infektsioon, kus bakteriofaagi saab otseselt loputada, pihustada või kleepida - nahale, lahti haavad, põletused, ninaõgeseina limaskestad, kõrvad, silmad, jämesoole - siis pole probleemi.
    3. Ent kui nakkust esineb siseorganites, on olukord keerulisem. Tuntud on bakteriofaagi preparaadi tavalise suukaudse manustamise korral neerude või põrna infektsioonide edukat ravi. Kuid suhteliselt suurte (100 nm) faagiosakeste imendumise mehhanism maos vereringesse ja siseorganitesse on halvasti mõistetav ja erineb patsiendilt patsiendilt suuresti. Bakteriofaagid on ka võimetud selliste mikroobide vastu, mis arenevad rakkudes, näiteks tuberkuloosi ja leepra ravis. Bakteriofaag ei ​​saa läbi inimrakkude seina läbida.

    Tuleb märkida, et bakteriofaagide ja antibiootikumide kasutamine meditsiiniliseks otstarbeks ei tohiks olla. Ühistegevuse abil täheldatakse antibakteriaalse toime vastastikust täiendamist. See võimaldab näiteks vähendada antibiootikumide annuseid väärtustele, mis ei põhjusta selgeid kõrvaltoimeid. Sellest tulenevalt on bakterite resistentsuse tekitamise mehhanism kombineeritud ravimi mõlemale komponendile peaaegu võimatu.

    Antimikroobse arsenali laiendamine annab ravimeetodite valikul rohkem vabadust. Seega on bakteriofaagi kasutamise teaduslikult välja töötatud antimikroobse ravi raamistikus paljutõotav suund. Bakteriofaagid ei paku mitte ainult alternatiivi, vaid ka võitlust infektsioonide vastu.

    Taotlus

    Meditsiinis

    Bakteriofaagi kasutamise üks valdkond on antibiootikumravi, mis on antibiootikumide alternatiiv. Näiteks kasutatakse bakteriofaagide hulka: streptokokk, stafülokokk, klebsiellozny, düsenteentne polüvalent, püobakteriofaag, kui kaitsev ja koloproteiin ning teised. Praegu kasutatakse neid bakteriaalsete infektsioonide raviks, mis ei ole traditsioonilise antibiootikumravi suhtes tundlikud, eriti Gruusia vabariigis. Tavaliselt kaasneb bakteriofaagide kasutamisega rohkem kui antibiootikume, mille tulemusena saadakse polüsahhariididega kaetud bioloogilisi membraane, mille kaudu tavaliselt antibiootikumid tungivad. Praegu ei ole bakteriofaagide terapeutiline kasutamine Läänes heaks kiidetud, kuigi faagide kasutamine toidumürgitust põhjustavate bakterite, näiteks Listeria, hävitamiseks. Pikaajalises kogemuses on düsenteerumi bakteriofaagi ebatavaliselt suur terapeutiline ja profülaktiline efektiivsus suurte linnade ja maapiirkondade ruumides tõestatud.

    Bioloogias

    Bakteriofaagid kasutatakse geenitehnoloogias kui vektorid, mis ületavad DNA osi, samuti on võimalik bakterite looduslik geeniülekanne mõne faagi kaudu (transduktsioon).

    Faagivektorid luuakse tavaliselt mõõduka bakteriofaagi X põhjal, mis sisaldab kaheahelalist lineaarset DNA molekuli. Faagi vasakul ja paremal õlal on kõik lüüsi tsükli jaoks vajalikud geenid (replikatsioon, paljunemine). Bakteriofaagi genoomi λ keskosa (sisaldab lüsogeensust kontrollivaid geene, see tähendab selle integreerumist bakteriraku DNA-sse) ei ole selle paljunemise seisukohast oluline ning on ligikaudu 25000 baaspaari. Seda osa saab asendada võõras DNA-fragmendiga. Sellised modifitseeritud faagid läbivad lüüsi tsükli, kuid lüsogeneesi ei esine. Bakteriofaagi λ-põhiseid vektoreid kasutatakse, et kloonida eukarüootset DNA fragmenti (st suuremad geenid), mille suurus on kuni 23 tuhat aluspaari (m). Veelgi enam, sisestamata faagid - vähem kui 38 m N. või vastupidi - liiga suured sisestused - üle 52 m n. ei arenda ega nakatata baktereid.

    Kuna bakteriofaagi paljunemine on võimalik ainult elusrakkudes, saab bakteriofaagide elujõulisuse määramiseks kasutada bakteriofaagide kasutamist. Sellel suundul on suured väljavaated, kuna erinevate biotehnoloogiliste protsesside üheks peamiseks probleemiks on kasutatud põllukultuuride elujõulisuse kindlaksmääramine. Rakususioonide elektrooptilise analüüsi meetodi abil on demonstreeritud, et võib uurida faagi-mikroobide raku vastastikust seostamist.

    Bakteriofaagid

    Bakteriofaagid on viirused, mis selektiivselt nakatavad bakteriraku. Bakteriofaagid korrutuvad bakteritega ja põhjustavad nende lahustumist. Tüüpiliselt koosneb bakteriofaag valgukestest ja geneetilisest materjalist - üheahelaline või kaheahelaline RNA. Osakeste suurus on umbes 20 kuni 200 nanomeetrit.

    Bakteriofaagi elutsükkel

    1. Faag läheneb bakteritele ja saba filamendid seonduvad bakteriraku pinnal asuvate retseptorite saitidega.
    2. Saba filamendid painutavad ja kinnitavad rakupinnale naelu ja baaslaminaid; saba kate kahaneb, sundides õõnesvarda puuri sisenemiseks; see soodustab ensüümi lüsosüümi, mis asub basaalplaadis; Seega sisestatakse rakku nukleiinhape (DNA või RNA).
    3. Phage nukleiinhape kodeerib faag-ensüümide sünteesi, kasutades peremeesorganismi valgu sünteesi aparaati.
    4. Ükskõik millisel viisil faag inaktiveerib peremeesorganismi DNA-d ja RNA-d ning faagensüümid lagunevad täielikult; RNA faag subageerib mobiilsideseadet.
    5. Phage nukleiinhape kordab ja kodeerib uute kattevalkude sünteesi.
    6. Uued faagiosakesed, mis moodustasid proteiini kestuse spontaanse iseseisevana faagi nukleiinhappe ümber; RNA faagi kontrolli all sünteesib lüsosüüm.
    7. Rakkude lüüs: rakkude lõhkamine lüsosüümi mõjul; vabaneb umbes 200-1000 uut faagi; faagid nakatavad muud bakterid.
    8. 1-7 etapp viiakse lõpule umbes 30 minutit; Seda perioodi nimetatakse varjatud perioodiks.

    Bakteriofaagi ravi

    Bakteriofaagid kasutatakse antibiootikumide raviks, alternatiivina antibiootikumidele.

    Bakteriofaagide väga oluline omadus on nende spetsiifilisus: teatud tüüpi bakteriofaagide lüüsikultuurid on lisaks nn. tüüpilised bakteriofaagid, liikide lüüsi variandid.

    Bakteriofaagide tuvastamiseks kasutatakse bakteriofaagi sisaldavat materjali tiheda toitainekeskkonna jaoks, mis on külmunud tundliku bakterkultuuri muru all. Muru kohas, kus bakteriofaag langes, moodustub steriilne plekk või naast - muru bakterite lüüsi tsoon bakteriofaagi paljunemise tõttu. Bakteriofaagi negatiivsete kolooniate arv vastab bakteriofaagide arvule materjalis.

    Bakteriofaagid on kasutatud teatud bakteriaalsete infektsioonide vältimiseks ja raviks. Hiljuti on nende huvi suurenenud tänu patogeensete ja tingimuslikult patogeensete bakterite ravimiresistentsete vormide laiale levikule. Bakteriofaagi preparaadid valmistatakse tablettide, salvide, aerosoolide, suposiitide vormis vedelal kujul. Neid kasutatakse niisutamiseks, haava pinna määrimiseks, suukaudseks manustamiseks, intravenoosselt jne.

    Iga universumi elanikul on oma eesmärk: kõik looduses on harmoonilised ja omavahel seotud, kõik omab loogilisi seoseid ja vajab tasakaalu, et elada tasakaalus ja harmoonias

    Bakteriofaagid - (bacillus grech.fagos - sööja) - on spetsiifilised viiruste valdkonna esindajad.

    Bakteriofaagide eripära on see, et nad on kohandunud bakteriraku paljundamiseks kasutama.

    Need väikesed olendid on hämmastavalt mitmekesised.

    Bakteriviirused, muidu bakteriofaagid, on suurim teadaolev viiruste rühm.

    Bakteriofaagide kaasaegne klassifikatsioon sisaldab 13 perekonda, mis on jagatud rohkem kui 140 perekonda, mis sisaldavad üle 5300 faagiliigi.

    Kaasaegsete elektronmikroskoopide kasutamine on võimaldanud üksikasjalikult uurida faagide struktuuri. Selgus, et paljud neist on keerukamad kui inimese, loomade ja taime viirused.

    Mida näeb välja bakteriofaagia?

    Nad on väga väikesed, kõige väiksemad ja neil pole rakke. Faagi suurus on 0,1-0,2 millimikronit (miljondikut millimeetrit!), Mis on ligikaudu 1/1000 osa bakterirakust, mille suurus on umbes 5 mikronit.

    Phagid tunduvad ebatavalised. Nende seas on need, mis näevad välja nagu väikesed kosmosejaamad: puhta kristallid, millel on selged servad, jalgadel-fibrillidel. Kristalli "korpuse" seinad on valmistatud valgumolekulidest ja disaini sees on faagi geeni teave - DNA või RNA

    Kus bakteriofaagid elavad looduses?

    Neil on väga erinev morfoloogia ja elupaik. Nad elavad kõikjal, kus on olemas bakterid - vees, pinnases, vihmapiiskates, objektide, köögiviljade, puuviljade, loomakarvade, inimese naha ja keha sees.

    Mida rikkaam on keskkond mikroorganismidega, seda rohkem on see faagides. Eriti palju fagisid musta pinnasesse ja pinnasesse, kus kasutati orgaanilisi väetisi. 1 mm3 tavalises vees - umbes miljardis faagis.

    Mees ja bakteriofaag

    Inimene ei joo enam jõgesid toores vett, ei pesta looduslikes vetes. Kui vesi siseneb veevarustusse, peab see läbima jäik kloorimisravi süsteem. Ja tegelikult kõik elavad asjad, mis elavad vees, hukkuvad.

    Jah, me vabaneme nii paljudest kahjulikest mikroobidest, kuid kahjuks vabaneme meie mikro-sõpradest.

    Miks on nii hirmutav antibiootikumide kasutamine, kui neid ei näidata, kui inimene pole veel nii haige, et ta vajab selliseid radikaalseid võimas tööriistu? Kuna antibiootikumid mõjutavad kogu bakterite populatsiooni ja normaalset taimestikku.

    Bakteriofaagid on bakteripopulatsiooni loomulikud inhibiitorid.

    Iga bakteriofaag tungib oma "bakteri" kaudu läbi spetsiaalse mehhanismi ja hakkab seal mitmekordistama. See korrutab seal, kuni see purustab bakteri ja väljub. Ja siis hakkavad paljud bakteriofaagid otsima baktereid, et neid paljundada.

    Bakterist jääb ainult praht, kuid vähemalt 100-200 uut faagi on valmis rünnakuma. Tsükkel - aeg bakteri nakatamise hetkest kuni järglaste vabastamiseni - sõltub faagi tüübist ainult 15 kuni 40 minutit.

    Faagid on rangelt selektiivsed.

    Teadlased ei nimetanud isegi faasid: on palju mugavam kutsuda bakterite nimega faagi. On olemas streptokoki faagid, düsentearne faagid, stafülokokid faagid jne, need on tänu bakteritele. Kui seal on baktereid, on faagid: pinnas, voolu vesi, järv, keha sees ja inimese nahal, loom.

    Mikrolained mängivad faagid bakterite arvu looduslike piirajate rolli. Faagide arv varieerub sõltuvalt bakterite arvust.

    Kui bakterite arv, mida faag vajab, väheneb, muutuvad faagid väiksemaks, vastasel juhul pole neil midagi kuhugi paljuneda. Seepärast piiravad faagid, kuid ei hävita täielikult bakterite populatsiooni.

    Faagide ja vastavate bakterite suhe on samasuguse tasakaalu kui röövloomade ja näriliste suhe makrokosmis.

    Mis eksperdid ütlevad.

    Infektsionoloogi prognoos: "Phage teraapia saab peagi läbimurde võitluses infektsioonide vastu.

    Immunoloogid prognoosivad: "Phage ravi võtab niši, kus tänapäevane immunoteraapia on võimatu"

    Analüütikud prognoosivad: "Viie aasta jooksul muutub bakteriofaagide tootmine farmaatsiatööstuse üheks juhtivaks sektoriks"

    Bakteriofaagide ajalugu.

    1940. aastat Kõikjal, välja arvatud NSVL, on bakteriofaagide väljaarendamine paljutõotavate uuringute arvust ületatud. NSV Liidus jätkuvad uuringud

    Üle kogu maailma on antibiootikumide kasutamine populaarseim.

    1980ndad Antibiootikumide efektiivsus vähenes oluliselt. Bakterid arenesid ravimiresistentsuse.

    Huvi phageeravi järele on jätkunud.

    2000ndate aastate algus - Marylandi Ülikooli (USA) töötaja Glenn Morris koos bakteriofaagide, mikrobioloogia ja viroloogia uurimisinstituudiga Tblisis loonud testid faagide valmistamiseks, et saada luba nende kasutamiseks Ameerika Ühendriikides. Juuli 2007 - USAs heaks kiidetud bakteriofaagid Viimastel aastatel on bakteriofaagide omadusi uuritud Venemaal, Gruusias, Poolas, Prantsusmaal, Saksamaal, Soomes, Kanadas, Ameerika Ühendriikides, Suurbritannias, Mehhikos, Iisraelis, Indias, Austraalias.

    Faagi omaduste uurimine aitas kaasa fagoteraapia väljatöötamisele.

    Bakteriofaagid - tüübid, retseptid ja preparaadid

    Bakteriofaagid on spetsiifilised viirused, mis selektiivselt ründavad ja nakatavad mikroobid. Korrutades raku sees, hävitavad nad baktereid. Sel juhul hävib patogeenne mikrofloor ja selle kasulik säilitatakse.

    Nende viiruste kasutamine pakuti välja sajandi alguses nakkushaiguste raviks. Kuid huvi nende vastu paljudes maailma riikides kaeti pärast antibiootikumide ilmnemist. Täna on huvi nende viiruste vastu tagasi.

    Struktuuri ja elupaiga tunnused


    Mis on bakteriofaag? See on suur hulk viiruseid, 100 korda väiksem kui bakterirakud. Mitme suurendusega faagide struktuur on silmatorkav mitmekesisus.

    Mis on bakteriofaagid?

    On olemas 19 erinevat viiruse perekonda, mis erinevad nukleiinhappe (DNA või RNA) tüübi ja genoomi kuju ja struktuuri poolest.

    Meditsiinilised bakteriofaagid klassifitseeritakse vastavalt patogeensete bakterite mõju kiirusele:

    1. Mõõdukad bakteriofaagid vabastavad patogeenid aeglaselt ja osaliselt, põhjustades neis pöördumatuid muutusi, mis edastatakse järgmise põlvkonna mikroobidesse. See on nn lüsogeenne toime.
    2. Viiruse virulentsed molekulid, kord mikroobi rakkudes, korrutatakse aktiivselt ja kiiresti. Nad põhjustavad bakterite surma peaaegu kohe (lüütilise toimega).
    3. Bakteriaalsete infektsioonide raviks alternatiivina kasutatakse kergeid mikroobide liike. Neil on teatud eelised:
    4. Mugav vorm. Ravim on valmistatud suukaudseks manustamiseks lahuses või tabletis.

    Erinevalt antibiootikumidest ei esine bakteriofaagidel kõrvaltoimeid, nad põhjustavad vähem tõenäoliselt allergilisi reaktsioone, neil ei ole sekundaarset negatiivset mõju.

    Mikroobide resistentsus puudub. Bakteritele on keerulisem kohaneda viirustega ja komplekssete mõjudega on see peaaegu võimatu.

    Kuid on ka puudusi:

    • ravi pikkus on pikem;
    • teatud raskused õige uimastite rühma valimisel;
    • bakteriaalne genoom viiakse ühest mikroobist teise.

    Bakteriofaagide tüübid

    Meditsiinis, võttes arvesse spetsiifilisus kirjeldatud viiruste eelistavad kasutada keerulisi ja polüvalentse bakteriofaagide mis sisaldavad mitut sorti neid mikroobe.

    Bakteriofaagide loend ja kirjeldus:

    1. Dysfak, polüvalentne düsenteeriline. Ta põhjustab Shigella Flexneri ja Zonne surma.
    2. Typhoid tapab tüüfuse, salmonella patogeene.
    3. Klebsiella polüvalentne. See on kompleksne aine, mis hävitab Klebsiella pneumoonia, ozena, rhinoskleroom.
    4. Klebsiella pneumoonia, Klebsifag - suurepärane abiline võitluses urogenitaalsete, hingamisteede, seedetraktite, kirurgiliste infektsioonide, üldiste septiliste patoloogiate vastu.
    5. Koliproteofag, koloproteiin. See on ette nähtud püelonefriidi, tsüstiidi, koliidi ja muude Proteus'e ja soolepõletike poolt põhjustatud haiguste raviks.
    6. Coliphagus Tõhus toimib E. coli enteropatogeense Escherichia coli poolt esile kutsutud naha ja siseorganite infektsioonide raviks.
    7. Proteofaag, proteiini kahjustav mõju spetsiifilistele proteus-mikroobidele, vulgaris'ele ja mirabilisile, mis on soolepatoloogiate spontaansed põletikud.
    8. Streptococcus streptofaag neutraliseerib kiiresti stafülokoki, mis on sekreteeritud mis tahes põrutusseente infektsioonide korral.
    9. Pseudomaskulaarne. Seda on soovitatav põletiku raviks, mis põhjustab püootsüaanilist kleepumist. Lüüsib pseudomonas aeruginosi baktereid.
    10. Kompleksne püobakteriofaag. See on streptokokkide, enterokokkide, stafülokokkide, pseudomanus aeruginooside, Escherichia coli, Klebsielli oksütotsüütide ja kopsupõletiku fagolisiaatide segu.
    11. Sektafag, polüvalentne püobakteriofaag. Erakorraline toime Escherichia puhul, kui.
    12. Intenssi. Sigill, salmonella, energokokk, stafülokokk, pseudomania proteus ja aeruniin lüüsivad kompleksravimid.

    Bakteriofaagi ravi

    Ainult arst pärast infektsiooni uurimist ja tuvastamist peab ravimit välja kirjutama. Nende iseseisev kasutamine võib olla ebatõhus, kuna ei ole võimalik kindlaks teha tundlikkust faagidele ilma eriuuringuta.

    Ravi kava on välja töötatud iga kliendi jaoks individuaalselt. Enamik ravimeid kasutatakse soole düsbioosi raviks. Ravi võib olla umbes viis päeva, kuid mõnel juhul kuni 15 päeva. Korda kursusi suuremaks tõhususeks 2-3 korda.

    Staph-infektsiooni ravikuuri näide:

    • laps kuni kuus kuud - 5 ml;
    • kuus kuud kuni üks aasta - 10 ml;
    • laps üks-kolm aastat - 15 ml;
    • alates 3 aastast kuni 8-20 ml;
    • laps kaheksa aasta pärast - 30 ml;
    • lapsed annavad faagid suu kaudu, langevad ninasse, klistiili kujul.

    Bakteriofaagi preparaadid

    Bakteriofaagid korrutatakse bakterite sees, tappes seeläbi. Kuigi ravi käigus tarbitakse ravimeid ja nende arv väheneb, võib nende arv vastupidi suureneda.

    Toidu faagide kadumisega - kahjulikud bakterid, faagid ise kaovad.

    Bakteriofaagi preparaate kasutatakse laste haiguste ravis:

    • kõrvapõivad;
    • kuseteede infektsioonid;
    • hingamisteede infektsioonid;
    • kirurgilised infektsioonid;
    • seedetrakti infektsioonid;
    • silmahaigused jne

    Bakteriofaagide kasvatamiseks kasutatakse bakteriofaagidega materjali toitainekeskkonnas, mis on külvatud konkreetse bakterikultuuriga. Nende sisenemiskohtades moodustatakse hävitatud bakterite tsoon, mis on tühi koht. See materjal võetakse koos bakterioloogilise nõelaga. See viiakse noortele suspensioonidele, mis sisaldavad bakterkultuuri. Need toimingud viiakse läbi kuni 10 korda, nii et saadud bakteriofaag on puhas.

    Bakteriofaagide põhjal toodavad ravimid küünlaid, aerosoole, tablette, lahuseid ja muid vorme. Ravimi nimi kasutab bakterite rühma, mille vastu nad on ette nähtud.

    Võrdlus antibiootikumidega

    Erinevalt antibiootikumidest ei kahjusta bakteriofaagi preparaate igati inimkeha.

    Iga liik selektiivselt mõjutab mikroorganisme, nii et need ei kahjusta mitte ainult mikrofloorat, vaid neid kasutatakse ka düsbioosi ravis. Kuid neid ravimeid kasutatakse mitmel põhjusel palju harvem kui antibiootikumid:

    1. Bakteriofaagid ei tungi vere sisse. Neid kasutatakse ainult siis, kui on võimalik kergesti ravimit sattuda kokkupuutekohta. Näiteks loputage kõri, kandke otse haavale, juua soolestiku infektsiooniga.
    2. Bakteriofaagide kasutamisel on oluline olla kindel, et diagnoositakse. Erandid on bakteriofaagidega kombineeritud ravimid erinevate patogeenide vastu. Nende ravimite efektiivsus on väiksem ja hind on rohkem.

    Bakteriofaagid

    Bakteriofaagid (faagid) (iidse Kreeka keelest φᾰγω - "devouring") on viirused, mis selektiivselt nakatavad bakteriraku. Bakteriofaagid levivad sageli bakterite sees ja põhjustavad nende lüüsi. Reeglina koosneb bakteriofaag proteiinkihist ja üheahelalise või kaheahelalise nukleiinhappe (DNA või, harvem, RNA) geneetilistest materjalidest. Osakeste suurus on umbes 20 kuni 200 nm.

    Sisu

    Ajalugu

    1915. aastal kirjutatud ingliskeelne bakterioloog Tuort, Frederick kirjeldas stafülokokkide infektsioosset haigusseisundit, filtreid läbinud nakkust tekitavat ainet ning seda võis üle kanda ühest kolooniast teise.

    Prantsuse ja Kanada mikrobioloog D'Erel Frederick Tours'ist sõltumatult 3. septembril 1917 teatas Felix bakteriofaagide avastamisest.

    Pärast bakteriofaagi nähtuste avastamist tegi D'Erell välja teooria, et patogeensete bakterite bakteriofaagid, mis on nende parasiidid, mängivad olulist rolli nakkuste patogeneesis, tagades haige organismi paranemise ja seejärel tekitades spetsiifilise immuunsuse. See positsioon on paljude teadlaste tähelepanu pööranud bakteriofaagi nähtusele, kes soovitas leida faagides oluliseks vahendiks inimeste ja loomade kõige ohtlikumate nakkushaiguste vastu võitlemisel.

    Felix D'Erel tegi ka ettepaneku, et bakteriofaagid on korpuskulaarsed. Kuid alles pärast elektronmikroskoobi leiutist oli võimalik näha ja uurida faagide ultrastruktuuri. Pikemas perspektiivis olid faagide morfoloogia ja põhifunktsioonide ideed aluseks T-rühma faagide - T1, T2,..., T7 - ​​uurimise tulemused, mis tõid E. coli tüvest B. Ent igal aastal ilmnesid mitmesuguste faagide morfoloogias ja struktuuris uued andmed, mis tingis nende morfoloogilise klassifikatsiooni.

    Bakteriofaagide roll biosfääris

    Bacteriophages on kõige arvukam, levinud biosfääri ja arvatavasti kõige evolutsiooniliselt iidse viiruste rühma [3] [4]. Faagi ligikaudne populatsioonide suurus on üle 10 30 faagi osakese [5].

    Looduslikes tingimustes leitakse faagid nendes kohtades, kus neil on tundlikud bakterid. Mida rikkaks seda või seda substraati (pinnast, inimestelt ja loomadelt väljavoolu, vett jne) mikroorganismidelt, seda rohkem leiduvad selles vastavad faagid. Niisiis on faagid, igat liiki pinnase mikroorganismide lüüsirakud, pinnasesse. Eriti rikkalikult on tsemendi ja pinnase faagid, milles kasutati orgaanilisi väetisi.

    Bakteriofaagidel on oluline roll mikroobide populatsioonide arvu kontrollimisel vananemisrakkude autolüüsil bakteriaalsete geenide ülekandmisel, mis toimivad vektori "süsteemidena" [6].

    Bakteriofaagid on tõepoolest üks peamisi motiivseid geneetilisi elemente. Läbi transduktsiooni nad tutvustavad bakteriaalses genoomis uusi geene. On hinnatud, et 10 24 bakterit saab nakatada 1 sekundi jooksul [7]. See tähendab, et geneetilise materjali pidev ülekanne levib sarnastes tingimustes elavate bakterite vahel.

    Spetsialiseerumise kõrge tase, pikaajaline olemasolu ja võime kiiresti reprodutseerida sobivas peremees aitab kaasa nende säilimisele dünaamilises tasakaalus paljude bakteriliikide vahel igas looduslikus ökosüsteemis. Kui sobiv peremees puudub, võivad paljud faagid säilitada võime nakatuda aastakümneid, kui neid ei hävita ekstreemsete ainete või keskkonnatingimuste tõttu [8].

    Bakteriofaagide struktuur

    Bakteriofaagid erinevad keemilise struktuuri, nukleiinhappe tüübi, bakteritevahelise koostoime morfoloogia ja olemuse poolest. Suuruse järgi on bakteriviirused sadu ja tuhandeid kordi väiksemad kui mikroobid.

    Tüüpiline faagi osake (virion) koosneb pea ja sabast. Saba pikkus on tavaliselt 2 kuni 4 korda pea pea läbimõõduga. Pea sisaldab geneetilisi materjale - üheahelalist või kaheahelalist RNA-d või DNA-d ensüümi transkriptaasiga inaktiivses olekus, mida ümbritseb valgu või lipoproteiini ümbrik - kapsiid, mis hoiab geeni väljaspool rakku [9].

    Nukleiinhape ja kapsiid koos moodustavad nukleokapsiidi. Bakteriofaagidel võib olla icosaheedriline kapsiid, mis on kokku monteeritud ühe või kahe spetsiifilise valgu mitu eksemplari. Tavaliselt koosnevad nurgad valgu pentameeridest ja mõlemal küljel on sama või sarnase valgu heksameerid. Lisaks võivad faagid kujul olla sfäärilised, limoniformid või pleomorfsed [10]. Saba on valgutoru - pea peal oleva valgu kestuse jätkamine, saba aluses on ATPaas, mis taastab energia geneetilise materjali süstimiseks. Samuti on lühikese protsessiga bakteriofaagid, millel puudub protsess ja filamentne [11].

    Faagid, nagu kõik viirused, on absoluutsed intratsellulaarsed parasiidid. Kuigi nad kannavad kogu teavet oma reproduktsiooni käivitamiseks sobivas peremeesorganismis, puudub neil energiarakkude ja proteiini sünteesi ribosoomi tekitamise mehhanism. Mõned faagi genoom sisaldab mitu tuhat alustega, samas kui G faag suurima sekveneeritud faagi sisaldab 480000 aluspaari - kahekordne keskmine bakterite, kuigi ebapiisav hulga geenide oluline bakteriaalse organelle nagu ribosoomid.

    Bakteriofaagide süstemaatika

    Paljud isoleeritud ja uuritud bakteriofaagid määravad vajaduse nende süstematiseerimiseks. Bakteriviiruste klassifikatsioon muutus: see põhines peremehe viiruse omadustel, võeti arvesse seroloogilisi ja morfoloogilisi omadusi, seejärel virioni struktuuri ja füüsikalis-keemilist koostist [12].

    Praegu on vastavalt viiruste rahvusvahelise klassifikatsioonile ja nomenklatuurile bakteriofaagid, sõltuvalt nukleiinhappe tüübist, jaotatud DNA-ks ja RNA-sse.

    Morfoloogilised omadused sisaldav DNA faagid rõhutatud järgnevas perekonda: Myoviridae, Siphoviridae, Podoviridae, Lipothrixviridae, Plasmaviridae, Corticoviridae, Fuselloviridae, Tectiviridae, Microviridae, Inoviridae Plectovirus ja Inoviridae Inovirus.

    RNA-d sisaldav: Cystoviridae, Leviviridae [13].

    Bakteriofaagi interaktsioon bakterirakkudega

    Bakteriofaagi interaktsiooni olemusena bakterirakuga eristatakse virulentseid ja mõõdukaid faagisid [11]. Viiruslikud faagid võivad koguses ainult suurendada lüüsi tsüklit [8]. Interaktsiooni protsessi virulentsemad bakteriofaagi rakuga koosneb mitmest etapist: adsorptsioon faagi raku, läbistavad rakukomponentide faagi biosünteesi ja montaaž bakteriofaagi väljundi rakud [7] [14].

    Esialgu lisatakse bakteriofaagid bakteriraku pinnale fagospetsiifiliste retseptoritega. faagi saba ensüüme, mis asub selle otsa (peamiselt lüsosüümi), lokaalselt lahustab kest rakkudes väheneb ja sisalduv DNA pea süstitakse rakus, kusjuures valgukattega bakteriofaag jääb väljapoole. Injekteeritud DNA põhjustab rakkude ainevahetuse täielikku reorganiseerimist: bakteriaalse DNA, RNA ja valkude süntees lakkab. Bakteriofaagi DNA hakatakse transkribeerima, kasutades oma transkriptaasi ensüümi, mis aktiveeritakse pärast bakteriraku sisenemist. Sünteesiti esimest, varase, hiline ja siis mRNA, mis saabuvad peremeesraku ribosoomid, kus sünteesitakse varase (DNA polümeraasi nukleaasivaba) ja hilised (kapsiidivalkude ja saba protsessi ensüümid, lüsosüüm ja aasi kriptaasi) bakteriofaagivalgud. Bakteriofaagi DNA replikatsioon toimub poolkonservatiivse mehhanismi abil ja see toimub koos oma DNA polümeraasidega. Pärast hiliste valkude sünteesi ja DNA replikatsiooni lõppemist algab lõplik protsess - faagi osakeste või faagi DNA kombinatsiooni ümbrise valk ja küpsete nakkuslike faagiosakeste moodustumine [15].

    Selle protsessi kestus võib olla mitu minutit kuni mitu tundi [8]. Siis toimub rakkude lüüsi ja vabanevad uued küpsed bakteriofaagid [11]. Mõnikord algatab faagi lüüsi tsükkel, mis viib rakkude lüüsi ja uute faagide vabanemiseni. Alternatiivselt võib faagiga algatada lüsogeense tsükli, kus replikatsiooni asemel pöördub ta pöördumatult peremeesraku geneetilise süsteemiga, integreerudes kromosoomi või jäädes plasmiidiks [8]. Seega viiruse genoomi replitseeritakse sünkroonselt peremees-DNA ja rakkude jagunemisega ning seda faagi seisundit nimetatakse prophageks. Profaadi sisaldav bakter muutub lüsogeenseks, kuni teatud tingimustel või spontaanselt prostati ei stimuleerita lüüsi replikatsioonitsükli läbiviimist. Üleminek lüsogeensusest lüüsiks on lüsogeenne induktsioon või prophagous induktsioon. Faagi induktsiooni mõjutavad tugevalt peremeesraku seisund enne induktsiooni, samuti toitainete olemasolu ja muud tingimused, mis esinevad induktsiooni ajal. Halvad kasvutingimused soodustavad lüsogeenset teed, samal ajal kui head tingimused soodustavad lüüsi reaktsiooni [8] [11] [15].

    Väga oluline funktsioon faagide on nende eripära: bakteriofaagi lüüsida kultuuri teatud tüüpi lisaks on nn tüüpiline bakteriofaagi lüütilise variante liigi piires, kuigi seal on polüvalentsete bakteriofaagide mis on parasiitide bakterites eri liigid [16] [17].

    Elutsükkel

    Mõõdukas ja virulentne bakteriofaag bakteriraku interaktsiooni esialgsetel etappidel on sama tsükkel.

    • Bakteriofaagi adsorptsioon faagi spetsiifiliste raku retseptorite korral.
    • Faagi nukleiinhappe injektsioon peremeesrakku.
    • Faagi ja bakteriaalse nukleiinhappe ühine replikatsioon.
    • Rakkude jagunemine
    • Seejärel võib bakteriofaag areneda kahes mudelis: lüsogeenses või lüütilises rajas. Mõõdukad bakteriofaagid pärast rakkude jagunemist on prophage'i seisundis (lüsogeensed rajad). Virulent bakteriofaagid arenevad vastavalt Lytic mudelile:
    • Phage nukleiinhape suunab fagensüümide sünteesi, kasutades selleks bakterite sünteesimisseadmeid. Ükskõik millisel viisil faag inaktiveerib peremeesorganismi DNA-d ja RNA-d ning faagensüümid lagunevad täielikult; RNA faag "subjugates" valgusünteesi rakulist masinat.
    • Faagi nukleiinhape kordub ja suunab uute kattevalkude sünteesi. Uued faagi osakesed moodustuvad phage nukleiinhappe ümber protekretsiooni spontaanse iseseisevana (kapsiid); RNA faagi kontrolli all sünteesib lüsosüüm.
    • Rakkude lüüs: rakkude lõhkamine lüsosüümi mõjul; vabaneb umbes 200-1000 uut faagi; faagid nakatavad muud bakterid.

    Taotlus

    Meditsiinis

    Bakteriofaagi kasutamise üks valdkond on antibiootikumravi, mis on antibiootikumide alternatiiv. Näiteks kasutatakse bakteriofaagide hulka: streptokokk, stafülokokk, klebsiellozny, düsenteentne polüvalent, püobakteriofaag, kui kaitsev ja koloproteiin ning teised.

    Bakteriofaagid kasutatakse ka geenitehnoloogias kui vektorid, mis ületavad DNA osi, ja on võimalik ka looduslik geenide ülekanne bakterite vahel mõne faagi kaudu (transduktsioon).

    Faagivektorid luuakse tavaliselt mõõduka bakteriofaagi X põhjal, mis sisaldab kaheahelalist lineaarset DNA molekuli. Faagi vasakul ja paremal õlal on kõik lüüsi tsükli jaoks vajalikud geenid (replikatsioon, paljunemine). Bakteriofaagi genoomi λ keskosa (sisaldab lüsogeensust kontrollivaid geene, see tähendab selle integreerumist bakteriraku DNA-sse) ei ole selle paljunemise seisukohast oluline ning on ligikaudu 25000 baaspaari. Seda osa saab asendada võõras DNA-fragmendiga. Sellised modifitseeritud faagid läbivad lüüsi tsükli, kuid lüsogeneesi ei esine. Bakteriofaagi λ-põhiseid vektoreid kasutatakse, et kloonida eukarüootset DNA fragmenti (st suuremaid geene) kuni 23 kb suurusega. Lisaks sellele ei arene bakteriteta nakatumata faagid ilma sisendita - vähem kui 38 kb või vastupidi - liiga suured sisestused - rohkem kui 52 kb [18].

    Bioloogias

    Bakteriofaagid M13, faag T4, T7 ja faag λ kasutatakse proteiini valgu, valgu-peptiidi ja DNA-valgu interaktsioonide uurimiseks, kasutades faagi kuvamise meetodit.

    Kuna bakteriofaagi paljunemine on võimalik ainult elusrakkudes, saab bakteriofaagide elujõulisuse määramiseks kasutada bakteriofaagide kasutamist. Sellel suundul on suured väljavaated, kuna erinevate biotehnoloogiliste protsesside üheks peamiseks probleemiks on kasutatud põllukultuuride elujõulisuse kindlaksmääramine. Rakususioonide elektro-optilise analüüsi meetodi abil on demonstreeritud, et faagi-mikroobide rakkude vastastikuse staadiumi saab uurida [19].

    Täiendav Artikleid Kilpnäärme

    Progesteroon on üks naissoost suguhormoonidest, kuid vereanalüüs on ette nähtud mitte ainult naistele, vaid ka meestele. Millal see on tehtud ja miks? Seda selgitatakse allpool.

    Ultraheli eesmärk on diagnoosida siseorganid, saada nende täpne kujutis ja hinnata raseduse seisundit ja sündimata last. Õigeaegne protseduur võimaldab teil kindlaks teha erinevate patoloogiate tüüpe nende arengu varases staadiumis.

    Krooniline autoimmuunne türeoidiit (HAIT, AIT, lümfomatoosne türeoidiit, vananenud - Hashimoto haigus) on kõik ühe patoloogia tunnused, nimelt krooniline kilpnäärmepõletik, mis põhineb autoimmuunprotsessidel.