Твоя потенция
Назад

Применение бактериофагов в медицине сообщение

Опубликовано: 25.04.2020
Время на чтение: 33 мин
0
8

Немного истории…

Бактериофаги были обнаружены 100 лет назад. Ученые начали их изучать, и заметили, что иногда фаготерапия дает отличные результаты, а иногда оказывается малоэффективной. Как выяснили позже, первые бактериофаги делали с грубыми нарушениями технологии производства и хранения.

С появлением антибиотиков бактериофаги отошли на второй план, но, тем не менее, они тоже использовались в годы Великой Отечественной войны для лечения ран и предотвращения эпидемий кишечных инфекций.

https://www.youtube.com/watch?v=ytcreatorsru

Откровенно говоря, нам в институте о них рассказывали очень мало и как-то невнятно. Во времена моей врачебной практики на различных конференциях и семинарах о бактериофагах, если и упоминалось, то вскользь. Поэтому мы их не назначали.

Сейчас интерес к ним проснулся. Это связано с тем, что резистентность к антибиотикам приобрела угрожающие масштабы. Даже на стадии разработки очередного антибиотика к нему уже появляются устойчивые штаммы. И часто бывает, что миллионы, потраченные на создание и разработку нового препарата, оказываются выброшенными на ветер. Такие средства даже не выходят на рынок.

Если к первым антибиотикам устойчивость развивалась за 20-30 лет, то сейчас – за 2-3 года.

С каждым новым поколением антибиотиков сокращается период, за который микробы вырабатывают против него защиту.

Открытие

Несомненно, многие бактериологи наблюдали и описывали проявления действия фага на бактериальные культуры. В 1896 году английский бактериолог Э. Ханкин, исследуя антибактериальное действие воды индийских рек, пришел к выводу о существовании агента, проходящего через бактериальные фильтры и вызывающего лизис холерных вибрионов.

По некоторым данным, российский микробиолог Н.Ф. Гамалея в 1897 году наблюдал лизис бацилл сибирской язвы. Однако первая научная публикация о фагах — статья 1915 года английского микробиолога Ф. Туорта, в которой он описал инфекционное поражение стафилококков, значительно изменявшее морфологию колоний.

Инфекционный агент свободно проходил через бактериальные фильтры, и его можно было переносить из одной колонии в другую. Туорт выдвинул несколько гипотез, объясняющих это явление, в частности — гипотезу о фильтрующемся вирусе, подобном вирусам растений и животных. Однако его работа не привлекла внимания ученых, а Туорт забросил ее из-за службы в армии: началась Первая мировая.

Применение бактериофагов в медицине сообщение

В 1917 году канадский бактериолог Ф. Д’Эрелль независимо от Туорта сообщил об открытии вируса, «пожирающего» бактерий, — бактериофага[4]. Микробиологи того времени считали, что чума свиней вызывается совместным действием микроба и вируса. Д’Эрелль предположил, что схожая этиология и у дизентерии. С помощью свечей Шамберлана он отфильтровал фекалии больных дизентерией и добавил их в пробирки с культурами шигелл, намереваясь ввести смесь бактерий и предполагаемого вируса экспериментальным животным.

Однако на следующие сутки он обнаружил, что бульон, в котором росли шигеллы, стал прозрачным, что свидетельствовало о гибели бактерий. Профильтровав бульон из этих пробирок, он снова заразил полученными фильтратами культуры шигелл. И вновь на следующие сутки он обнаружил, что бульон стал прозрачным.

Полученное «литическое начало» можно было бесконечно пассировать от одной культуры к другой, что привело Д’Эрелля к мысли о существовании вируса, разрушающего бактерии. В дальнейшем он обнаружил фаги стафилококка, холерного вибриона и сальмонеллы. Учитывая эффективность фагов против патогенных микроорганизмов и их широкое распространение в природе, Д’Эрелль предположил, что они играют определенную роль в развитии иммунитета к инфекционным заболеваниям и выздоровлении.

В 1920–1940-е годы было проведено множество исследований по клиническому применению бактериофагов, однако стабильных результатов получено не было, и на Западе бактериофаги стали в основном объектом изучения биологов. В 1931 году Совет фармации и химии Американской медицинской ассоциации опубликовал обзор 150 работ по фаготерапии, в котором M. Итон и С.

Бэйн-Джонс [5] утверждали, что природа фага неживая; возможно, это фермент, и ошибочно связывать воздействие фага на бактерии или его терапевтический эффект с его жизнедеятельностью. Такие выводы способствовали существенному сокращению капиталовложений в исследования по медицинскому применению фагов на Западе.

В СССР в ранние годы бактериофагам уделяли достаточно внимания. В 1923 грузинский микробиолог Г.Г. Элиава, ученик Д’Эрелля, основал в Тбилиси Институт бактериофагов, ставший впоследствии Всесоюзным центром фаготерапии, коллекция которого на сегодняшний день составляет около 3000 фаговых штаммов. Однако успешное применение антибиотиков в 1960–1970-е годы практически похоронило идеи фаготерапии.

Кто в этом виноват?

  1. Врачи, которые необоснованно назначают антибиотик или ведут каналы на ютубе «для всех», где ради повышения своей популярности называют конкретные антибиотики при конкретных заболеваниях.
  2. Плачевное состояние нашей отечественной медицины с ее катастрофической нехваткой врачей и непродуманной организацией поликлинической помощи. Порой, легче попасть на прием к королеве Великобритании, чем к врачу. Поэтому люди вынуждены идти в интернет и назначать себе лечение самостоятельно, включая антибиотики.
  3. Интернет, где статьи в большинстве случаев написаны копирайтерами – людьми без медицинского образования, которые не понимают важности и серьезности того, о чем пишут.
  4. Сотрудники аптек, которые с легкостью рекомендуют антибиотики.

И не говорите мне, что такого нет!

https://www.youtube.com/watch?v=upload

Захожу на днях в группу для сотрудников аптек, и там один мужчина спрашивает, чем лечить уреаплазму (хотя «лечить» нужно не микроб, а заболевание).

Друзья, это безумие!!!

При таком положении дел пройдет совсем немного времени, и у нас не останется антибиотиков, к которым чувствительны микробы. Смертность вырастет многократно!

Я призываю вас, нет, я УМОЛЯЮ вас: не рекомендуйте антибиотики!

А администраторов групп я призываю хоть иногда включать мозги и УДАЛЯТЬ подобную информацию. Она говорит о НЕПРОФЕССИОНАЛИЗМЕ фармацевтов и провизоров, поскольку они не знают принципов рациональной антибиотикотерапии.

Бактериофаги

Мы с вами работаем в самой хрупкой сфере человеческой жизни: в сфере здоровья. Давайте всегда помнить главную заповедь медицины «НЕ НАВРЕДИ!»

Происхождение

Вопросом о природе бактериофага задавался еще Туорт в своей первой статье. Д’Эрелль в своем фундаментальном труде выдвинул несколько теорий (гипотез) происхождения фагов, из которых две сохранили значение до настоящего времени: «теория вируса» и «регрессивная теория».

В рамках вирусной теории бактериофаги, подобно вирусам растений и животных, рассматриваются как прямые потомки неких очень примитивных форм, существовавших еще до появления клеток, и представляют собой автономные агенты, являющиеся облигатными паразитами бактерий. Этой теории придерживался Д’Эрелль в самом начале своих исследований, и ее принимало как нечто само собой разумеющееся большинство вирусологов.

Но эта концепция, по сути, мало что дает, так как в применении к вирусам такие термины, как автономность и паразитизм, трудно поддаются определению, а сама гипотеза сложно доказуема, поскольку нет ископаемых останков вирусов, а их родственные связи можно изучать только методами молекулярной филогенетики [6].

Согласно регрессивной теории, фаги постепенно развивались из более сложных форм жизни путем утраты всей протоплазмы, ненужной для присущего бактериофагу способа существования. Эта гипотеза лучше вписывается в современную биологию, так как промежуточные стадии процесса дегенерации довольно легко себе представить, а постепенную утрату бактериями способности к синтезу можно изучать экспериментально.

Вполне возможно, что бактериофаги произошли из примитивного полового аппарата бактерий, первоначально развившегося для передачи генетического материала от одной бактериальной клетки к другой. Это могло бы объяснить, почему некоторые фаги и в настоящее время способны выполнять эту функцию путем лизогенной конверсии.

Теория предполагает, что генетический материал фагов — это редуцированный и модифицированный нуклеоид бактерий, сохранивший гомологию с «прародителем» и потому способный с ним рекомбинировать или даже частично замещать его. Это могло бы объяснить свойства умеренных фагов, способных встраиваться в определенные локусы ДНК клетки-хозяина, становясь частью бактериального наследственного аппарата.

В процессе эволюции умеренные фаги могли путем дальнейших мутаций, влияющих на спектр литического действия[7], необратимо превращаться в вирулентные, поражающие хозяев, с которыми они не имели генетического родства. Согласно этой теории, различные штаммы фагов филогенетически не связаны друг с другом, и определенный фаг даже может быть филогенетически ближе клетке-хозяину, нежели другим фагам.

Тем не менее биоинформатические подходы — сравнения огромных массивов геномов и фолдингов белков, а особенно «архитектуры» фаговых частиц — всё же позволяют находить у бактериофагов, фагов архей и вирусов в целом филогенетически общие признаки [3], [8].

Как устроен бактериофаг?

Применение бактериофагов в медицине сообщение

Выглядит бактериофаг, как инопланетянин: большая голова, худенькое тельце, которое специалисты называют «хвостом», и несколько ножек.

Самое главное место бактериофага – голова. Все как у нас. В ней покоится молекула ДНК (или РНК). Она не только хранит всю наследственную информацию о вирусе, но и содержит подробную «инструкцию», как ему расти и крепнуть.

Бактериофаги устроены настолько просто, что даже самостоятельно не умеют размножаться. Для этого им нужна бактериальная клетка.

Строение и классификация

На протяжении почти 70 лет бактериофаги, как и другие вирусы, были для биологов такими же невидимыми, как атомы для физиков, в силу их субмикроскопических размеров. И только в 1942 году, с помощью недавно изобретенного (М. Кнолль, Э. Руска, 1931 г.) электронного микроскопа, будущий нобелевский лауреат С.

Бактериофаг Т2

Рисунок 1. Изображения бактериофага Т2, полученные С. Лурия и Т. Андерсоном с помощью просвечивающего электронного микроскопа:а — первая в мире фотография бактериофага (2 марта 1942 г.); б — бактериофаг Т2 в культуре Escherichia coli (2 марта 1942 г.); в — Т2 «крупным планом» (29 марта 1962 г.).

[42] (фото а и б)

Как действует бактериофаг?

На поверхности бактерии естьсигнальные белки (рецепторы). У разных бактерий и даже штаммов бактерий эти белки разные. Каждый фаг может заметить один-единственный тип сигнального белка. Значит, он способен поразить только определенный штамм бактерий.

https://www.youtube.com/watch?v=ytdevru

Бактериофаг прикрепляется к бактериальной клетке с помощью посадочных ножек и подобно шприцу впрыскивает в нее ДНК из своей головки.

С этого момента бактерия исчезает как личность.

Она перестает питаться, делиться, творить свои темные дела.

Она становится рабыней Изаурой фабрикой по производству маленьких симпатичных вирусят (юных бактериофагов) и с помощью своих ресурсов начинает синтезировать все необходимое для сборки новых вирусных частиц.

В конце концов, их становится так много, а ресурсов у бактерии так мало, что она разрывается, подобно новогодней хлопушке, и новорожденные фаги выходят на свободу на поиск новых жертв.

Если бактериофаг не находит свои сигнальные белки, он не будет нападать на бактерию. Он строго специфичен.

Взаимодействие с бактериями

Фаги — облигатные внутриклеточные паразиты, так как у них нет механизмов для выработки энергии и рибосом для синтеза белка. Размножение фага происходит только внутри бактерии-хозяина и посредством ее синтетической машинерии. Важным свойством бактериофагов является их специфичность: фаги могут поражать определенный вид бактерий (моновалентные фаги) или же только избранные штаммы/варианты внутри вида (типовые фаги, например, фаги V.

cholerae classica и El Tor), но некоторые не столь разборчивы и поражают бактерий разных видов и даже родов (поливалентные фаги) [11]. Тем не менее очень сложно судить о специфичности фагов в природных условиях, поскольку там действуют многочисленные методологические ограничения и популяционные закономерности, и порой один и тот же фаг можно принять как за «генералиста», так и за «специалиста» [12].

По характеру действия на бактерии различают вирулентные и умеренные фаги.

  1. Взаимодействие вирулентного бактериофага с клеткой происходит по литическому пути и складывается из нескольких стадий: его адсорбции на клетке, проникновения в клетку, биосинтеза компонентов фага и их сборки и выхода вирионов из клетки [13].
    Адсорбция фага PIcmlclr 100ts

    Рисунок 9. Адсорбция фага PIcmlclr 100ts на поверхности Yersinia pestis.

    микрофотографии автора статьи

    Первоначально фаг обратимо, а затем и необратимо прикрепляется к фагоспецифическим рецепторам на поверхности бактериальной клетки (рис. 9). Ими могут быть компоненты пептидогликана и тейхоевых кислот грамположительных бактерий или внешней мембраны (порины, молекулы липополисахарида) грамотрицательных, белки капсул, половых пилей и жгутиков [14]. Например, фаги Т3 и Т7 распознают липополисахарид энтеробактерий, а Т4 — еще и порин OmpC, фаг λ «неравнодушен» к мальтопорину (LamB). Бактериофаги Т2 и Т6 взаимодействуют с поринами OmpF и Tsx соответственно, а многие нитчатые и РНК-содержащие (P17, M12, f2) фаги — с пилями. Помимо рецепторов, адсорбция фага зависит от рН среды, температуры, наличия катионов и некоторых соединений (например, триптофана для Т2). При избытке фага в окружающей среде на одной клетке может адсорбироваться до 200–300 вирусных частиц [10].
    В случае Т4 и подобных энтеробактериальных фагов после необратимой адсорбции в чехле отростка высвобождаются ионы Са2 , активирующие АТФазу [10], что вызывает сокращение чехла, проталкивание стержня отростка сквозь внешнюю мембрану бактерии, локальное растворение лизоцимом пептидогликана (муреина) и инъецирование в клетку ДНК вириона. С момента попадания фаговой нуклеиновой кислоты в бактериальную клетку и до полного созревания в ней вирусных частиц проходит определенный отрезок времени, называемый латентным. Он уникален для каждой системы «бактерия — фаг» и может составлять от нескольких минут до нескольких часов [15].
    Введенная ДНК фага вызывает полную перестройку метаболизма бактерии: прекращается синтез ее собственных ДНК, РНК и белков. ДНК бактериофага может начинать транскрибироваться его же РНК-полимеразой — например, фаг N4 впрыскивает этот фермент вместе с ДНК [16]. Или же, как в случае Т4, фаг впрыскивает фермент АДФ-рибозилтрансферазу (продукт гена alt), модифицирующий хозяйскую РНК-полимеразу так, что та переключается на транскрипцию исключительно фаговых генов [17]. Синтезирующиеся мРНК поступают на рибосомы бактерии, которые послушно производят белки бактериофага: ранние (ДНК-полимеразу, нуклеазы) и поздние (белки капсида, отростка, базальной пластинки и др.). Репликация ДНК бактериофага осуществляется его собственной ДНК-полимеразой. Поздние белки и копии фаговой ДНК объединяются, образуя зрелые инфекционные фаговые частицы [18]. Затем происходит лизис клетки-хозяина: фаговые лизины (гидролазы, а не аминокислоты!) и холины изнутри пробивают отверстия в ее мембране и пептидогликане, и в клетку начинает поступать вода. В итоге бактерия лопается с выходом зрелых бактериофагов (рис. 10). При этом в зависимости от типа фага количество образовавшихся вирионов будет различным — от единичных частиц до нескольких тысяч.

  2. Лизис E. coli

    Рисунок 10. Лизис E. coli и выход фаговых частиц.Справа — зрелая форма бактериофага.

    микрофотографии автора статьи

  3. Умеренные фаги проникают в клетку так же, как и вирулентные. Например, фаг Mu инъецирует генетический материал очень схоже с Т4, но базальная пластинка Mu устроена проще, и гомологи ее компонентов обнаружены в инъекционных аппаратах большинства фагов с сократимым чехлом. Более того, подобные компоненты характерны и для бактериальных наномашин вроде системы секреции VI типа и R-тейлоцинов (рис. 11) [19]. Умеренный фаг инициирует лизогенный цикл, при котором он вместо репликации обратимо взаимодействует с геномом бактерии-хозяина, интегрируясь в хромосому (фаг λ), либо поддерживается в клетке в виде низкокопийной плазмиды (фаги P1 и N15) [15]. В первом случае ДНК фага пассивно реплицируется в составе хромосомы. Так или иначе при делении бактерии фаговый геном передается дочерним клеткам. Такое состояние фага называется профагом, в нём вирус может находиться во многих поколениях потомства первой зараженной им клетки. Бактерия, содержащая профаг, лизогенна до тех пор, пока при определенных условиях профаг не активируется и не вступит в литический цикл. Переход от лизогении к лизису называется лизогенной индукцией, или индукцией профага. На индукцию фага оказывают влияние условия внешней среды, состояние клетки хозяина, наличие питательных веществ и т.д.
Дефектные фаги

Рисунок 11. Дефектные фаги — пиоцины (бактериоцины Pseudomonas aeruginosa). Многие бактерии (особенно γ-протеобактерии) экспонируют на своей поверхности тейлоцины (tailocins) — «перевернутых безголовых фагов». Эти фаговые хвосты незаменимы в конкурентной борьбе бактерий с близкими родственниками (такие структуры называют бактериоцинами), а иногда служат для поражения эукариотических клеток (PLTS, фагоподобные структуры для транслокации белков). Гены тейлоцинов бактерии заимствовали у различных профагов семейств Myoviridae и Podoviridae, причем ДНК одной бактерии может содержать несколько генетических кластеров разных тейлоцинов наряду с полноценными родственными либо неродственными профагами, кодирующими все «запчасти» вириона [43]. Размножаться «дефектные фаги» не могут из-за отсутствия головки с ДНК, однако множественные отростки на поверхности клетки-хозяина способны подобно шприцам с токсичным содержимым повреждать клетки жертв.

микрофотография автора статьи

Отличия бактериофагов и антибиотиков

1. Фаг «бьет» точно в цель, как снайпер. Действие антибиотика – это «бомбежка» по местности, где есть свои и чужие.

Поэтому антибиотики часто вызывают дисбиоз кишечника. Фаги – нет.

Применение бактериофагов в медицине сообщение

2. Антибиотики обязательно действуют и на другие органы.

Например, так любимый многими докторами Амоксиклав может привести к антибиотико-ассоциированному колиту, гепатиту, интерстициальному нефриту.

Цефалоспорины «сажают» печень, почки, могут вызвать изъязвления слизистой рта.

Сумамед тоже не лучшим образом действует на печень, почки, может давать побочные в виде сердцебиения, головокружения, головной боли, сонливости.

1. Широкий спектр действия. Необязательно знать возбудителя.

2. Не нужны специальные условия хранения и транспортировки.

https://www.youtube.com/watch?v=ytpolicyandsafetyru

3. Можно подобрать антибиотик, чтобы курс лечения был недорогим.

«Так почему же врачи так редко назначают фаги и травят народ антибиотиками?»

Бактериальный иммунитет

Future Biotech

Казалось бы: если бактериофаги атакуют любых бактерий и их численность настолько велика (фаги — самые многочисленные вирусные формы в биосфере Земли, их общее количество — 1030–1032 фаговых частиц [21], что примерно равно количеству бактерий, 4–6×1030), то почему они до сих пор не уничтожили всех бактерий?

Ответ очевиден: в процессе эволюционного соразвития бактерии выработали своего рода иммунитет против фагов. Причем иммунитет многослойный. Во-первых, бактерия может быть изначально лишена рецепторов к тому или иному фагу или лишиться их посредством мутаций. Во-вторых, бактерия может быть иммунизирована уже «прописавшимися» в ней профагами, которые с помощью специфических репрессоров просто не дадут вновь прибывшим сородичам размножиться.

А в-четвертых... В 2005 году стало известно, что функциональной основой бактериального иммунитета является система CRISPR[22], двумя годами позже — что для ее работы критически важен белок Cas, а в 2012-м уже появилась возможность создания инженерных систем на основе CRISPR-Cas9 Streptococcus pyogenes[23].

Работа системы CRISPR-Cas основана на том, что небольшой фрагмент, вырезанный из проникшей в бактериальную клетку фаговой ДНК, вставляется в специальный участок (локус CRISPR) генома бактерии. Каждый локус CRISPR содержит множество таких вставок (спейсеров, разделенных особыми короткими нуклеотидными повторами), представляющих собой фрагменты ДНК встреченных когда-либо фагов и плазмид.

На основе спейсеров синтезируются молекулы РНК, комплементарные соответствующему участку фагового (или плазмидного) генома. Эти РНК в комплексе с белками Cas затем опознают и обезвреживают мишень — чужеродную ДНК с комплементарной последовательностью нуклеотидов. Таким образом, если в клетку однажды проникла фаговая ДНК, но клетка выжила и встроила фрагмент чужеродного генома в свой нуклеоид, то последующие попытки таких же фагов эксплуатировать клетку или ее потомков будут неэффективны [24].

Впрочем, бактериофаги за счет случайных мутаций и отбора умеют обходить системы CRISPR-Cas. Чтобы конкретный спейсер потерял эффективность, достаточно даже незначительного изменения комплементарного ему фрагмента фагового генома. Поэтому фаги успешно и довольно быстро преодолевают приобретенный иммунитет бактерий за счет точечных мутаций.

Микрофотография фага Т2

С другой стороны, системы CRISPR очень широко распространены у бактерий и, судя по всему, обеспечивают своим обладателям надежную защиту. Эффективность CRISPR обеспечивается тем, что даже две разные бактерии одного и того же штамма встраивают в свой геном разные спейсеры, соответствующие разным участкам генома фага.

В результате популяция бактерий быстро приобретает генетическое разнообразие, что значительно повышает их шансы на выживание. Точечные мутации, «обезвреживающие» один спейсер, позволят фагам заразить только небольшую часть бактериальной популяции. К тому же, бактериофаг не может определить заранее, какие спейсеры имеются у конкретной клетки. Поэтому большинство фагов в полиморфной популяции бактерий погибает даже при высокой скорости появления точечных мутаций.

у них распространились мутации, меняющие рецептор, к которому прикрепляется фаг. Такой способ защиты оказался менее эффективным, так как по истечении 30 суток эксперимента бактериофаги всё еще находились в популяции. Чтобы доказать, что разнообразие спейсеров системы CRISPR-Cas — основа эффективности коллективной иммунной защиты, ученые сравнили устойчивость к фагам у бактериальных популяций с разным уровнем разнообразия спейсеров.

https://www.youtube.com/watch?v=ytaboutru

Оказалось, что фаги в монокультурах бактерий уже в первые сутки приобретали мутации, нейтрализующие соответствующие спейсеры. У фагов же в популяциях, составленных из нескольких клонов бактерий с различными спейсерами, устойчивость формировалась лишь в немногих случаях. В популяциях, сформированных из 24–48 клонов, фаги не смогли преодолеть защиту CRISPR-Cas.

Отсюда следует, что в монокультуре единичная мутация фаговой ДНК, обеспечивающая защиту от конкретного спейсера, позволяет фагу заразить любую бактерию, а в полиморфной культуре из 48 клонов точно такая же мутация обеспечивает успех с вероятностью лишь 1/48. Даже при условии, что ДНК фага встроится в бактерию, защиту которой он преодолел, его потомки снова столкнутся с той же проблемой, и она будет усугубляться по мере снижения численности бактерий, чувствительных к этому фагу.

Таким образом, точечные мутации и отбор — недостаточно эффективная для вирусов эволюционная стратегия, что объясняет успешность систем CRISPR-Cas и их широкое распространение у бактерий. Но тогда почему бактериофаги до сих пор не «вымерли» — раз эта система так эффективна? Не так давно у них обнаружили особые гены, подавляющие работу CRISPR [29].

А что же могут противопоставить бактерии? Ответ, опять же, в разнообразии: существует много разных вариантов системы CRISPR, каждый из которых уязвим только для некоторых анти-CRISPR-генов и защищен от других. Содержать же в своем геноме множество подобных генов бактериофаги не могут, так как отбор у них ведется преимущественно в направлении компактизации генома — в угоду увеличению скорости размножения.

Фаговые морфогруппы по Бредли

Такая антагонистическая коэволюция фагов и бактерий, протекающая параллельно на разных уровнях и в разных временных масштабах (формирование новых спейсеров бактериями — точечные мутации фагов, выработка новых генов анти-CRISPR — формирование новых вариантов системы CRISPR) позволяет соблюдать баланс в системе «бактериофаг — бактерия» на уровне одной популяции и биоценоза в целом [28], [30].

Когда назначаются или могут назначаться бактериофаги?

1. При резистентности возбудителя ко всем антибиотикам.

2. При внутрибольничных инфекциях. Это инфекции, возникающие в условиях стационара. Микробы, вызывающие их, за время проживания в больничных покоях выработали устойчивость к большинству антибиотиков. Тысячи больных ежегодно умирают от заболеваний, которые по всем медицинским канонам прекрасно лечатся.

3. При наличии противопоказаний к большинству антибиотиков.

4. При аллергии на все антибиотики.

А также…

1. Беременным, кормящим, новорожденным.

2. При нетяжелых инфекциях, когда можно обойтись без антибиотика, но нельзя без антибактериальной терапии.

3. Пожилым людям с букетом хронических заболеваний.

Фаговые морфогруппы по Тихоненко

4. Вместе с антибиотиком, чтобы уменьшить его дозу или повысить его эффективность, поскольку бактериофаг будет действовать и на бактерии, устойчивые к этому антибиотику.

Получение бактериофагов

Фаговые бляшки

Рисунок 12. Фаговые бляшки (зоны лизиса на культуре E. coli).

«Википедия»

Бактериофаги широко распространены в природе. Везде, где есть бактерии — есть фаги. Их можно выделить из открытых полостей организма человека и животных, водоемов, сточных вод, почвы, из соответствующих культур бактерий и т.д. Большое количество бактериофагов находится в выделениях больных людей и животных, особенно в период выздоровления от инфекционных заболеваний.

Таким образом, поиск и выделение новых фагов не представляет трудности. Для выделения бактериофага исследуемый материал (воду, испражнения, гной, почву и др.) засевают в жидкую питательную среду, инкубируют в термостате, и через сутки помутневшую жидкость пропускают через бумажный, а затем через бактериальный фильтры, асбестовые пластины, керамические свечи.

Полученный фильтрат исследуют на наличие бактериофага путем совместного посева с подходящей микробной культурой на плотные или в жидкие питательные среды. Если бактериофаг выделился, то после 18-часовой инкубации на поверхности агара вырастает сплошной газон культуры с прозрачными бляшками — зонами лизиса (рис. 12). В бульоне бактериофаг обусловливает просветление среды.

Для выделения чистой культуры бактериофага материал из отдельной бляшки переносят бактериологической иглой в суспензию молодой микробной культуры.

Материал из вновь возникшего стерильного пятна засевают вместе с фагочувствительными микробами в жидкую питательную среду. После 6–18 часов инкубации среду фильтруют и получают чистую культуру бактериофага.

Морфоварианты бактериофагов

Для изготовления серийного препарата бактериофага применяют только апробированные штаммы и культуры микробов, обладающие типичными морфологическими, биохимическими и серологическими свойствами. Штаммы бактериофагов должны быть музейными и рабочими. Музейные производственные штаммы ежегодно обновляются путем выделения новых или пассажами имеющихся фаговых штаммов через организм больного, а также адаптацией к свежевыделенным, резистентным к данному бактериофагу культурам.

Промышленное получение бактериофага в настоящее время осуществляют в специальных аппаратах — реакторах емкостью 250–1000 л, с применением аэрации как фактора, стимулирующего развитие микроорганизмов. В реактор наливают жидкую питательную среду, которую стерилизуют при температуре 110 °С в течение 40 минут.

После стерилизации среду охлаждают до 39 °С и засевают соответствующей микробной культурой и бактериофагом одновременно. Для засева используют 18-часовые агаровые культуры, которые прибавляют из расчета 50 млн микробных клеток на миллилитр среды. Бактериофаг добавляют в количестве не более 0,3 % по отношению к объему питательной среды.

Среду с бактериальной культурой и фагом оставляют при температуре 37 °С на 6–18 часов. Фаги активно размножаются внутри бактериальных клеток и вызывают их лизис, что внешне проявляется полным просветлением среды. К полученному лизату добавляют в качестве консерванта хинозол (0,01 %) или фенол (0,25 %) и не позже чем через два часа после этого фильтруют содержимое реактора через бактериальные фильтры для удаления оставшихся микробных клеток.

Полученный препарат бактериофага должен иметь вид совершенно прозрачной жидкости желтого цвета. Он проходит контроль на стерильность, безвредность и литическую активность. Безвредность препарата проверяют путем введения животным. Например, брюшнотифозный и дизентерийный бактериофаги вводят подкожно трем мышам по 1 мл, либо внутривенно одному кролику 5 мл.

За животными наблюдают в течение 3–4 суток. Литическую активность бактериофага определяют титрованием в жидкой питательной среде методом Аппельмана, на плотной питательной среде — методом Отто. За титр бактериофага при определении методом Аппельмана принимают то его наибольшее разведение, которое вызывает полный лизис тестовой культуры микроорганизмов.

Морфоварианты бактериофагов

После проведения контрольных исследований препарат разливают во флаконы нейтрального стекла. Помимо жидких препаратов бактериофага могут изготавливать и сухие. Для их получения фаголизат осаждают сернокислым аммонием, осадок отделяют от жидкой части, добавляют к нему стабилизатор (9 % глюконат кальция), смесь тщательно растирают и лиофилизируют [31].

Биологическое значение бактериофагов

вырезаясь из генома одной бактерии, они могут прихватывать с собой в капсид ее гены и, инфицируя другую клетку, передавать их новому хозяину. Есть все основания предполагать, что большинство бактерий содержит профаги. Многие культуры несут 2–4 и даже более умеренных фагов, то есть являются полилизогенными. Например, многие актиномицеты и клубеньковые бактерии содержат в геноме четырех и более профагов.

https://www.youtube.com/watch?v=ytadvertiseru

Способность фагов менять фенотип бактерий путем привнесения чужеродных (и фаговых в том числе) генов может быть одновременно залогом процветания для бактерий и источником больших проблем для человечества: так бактерии могут приобретать факторы вирулентности и устойчивости — к другим фагам, антибиотикам и прочим воздействиям (если фаг, например, награждает бактерию способностью формировать биопленки) [32].

В 1951 году была описана фаговая конверсияCorinebacterium diphtheriae: оказалось, что ген tox, кодирующий дифтерийный токсин, в геном нетоксигенных бактериальных штаммов привносится умеренным фагом β. В результате коринебактерия производит сильнейший токсин, инактивирующий в человеческих клетках один из компонентов трансляционного аппарата — EF-2 (эукариотический фактор элонгации 2).

Причины ограниченного использования бактериофагов

Первое. Незнание, непонимание этой группы средств.

Второе. Чтобы назначить бактериофаг, нужно сделать посев на флору (кала, мочи, мазка из горла, носа и пр.) и чувствительность к бактериофагам, дабы подобрать оптимальный.

Во-первых, этот анализ недешевый, во-вторых, результаты будут готовы через 4-7 дней. В ряде ситуаций оставлять больного на это время без антибактериальной терапии нельзя.

Третье. Нет четких методических рекомендаций для использования бактериофагов при конкретных заболеваниях: куда, как и сколько? Поэтому назначения врачей часто носят эмпирический характер.

Допустим, врач назначил капать Секстафаг в нос по 2 капли 3 раза в день. Результат его не устроил, и он увеличил дозу, к примеру, до 4 капель 3 раза в день. Но самое приятное в работе с фагами — это то, что навредить больному увеличением дозы сложно.

Четвертое. Лечение фагами, как правило, не входит в клинические рекомендации Минздрава по лечению различных заболеваний, потому что клинических исследований, доказавших эффективность бактериофагов, недостаточно. И потому что десятки лет привыкли пользоваться антибиотиками.

Пятое. Длительный курс лечения фагами: 1-2-3 недели, при необходимости больше.

Шестое. Проще выписать антибиотик, чем назначать посев, подбирать дозу фага, расписывать и объяснять, как его использовать.

Седьмое. Курс лечения бактериофагом обходится в кругленькую сумму. Для многих это не по карману.

Как обычно назначают Секстафаг, или Пиобактериофаг поливалентный?

В нос, в ухо при гнойном отите, в глаза: по 2-3 капли 2-4 раза в день неразведенными. Предварительно согреть в руке!

А вот при бактериальном рините, когда сопли становятся «цветными» — он будет кстати.

В ухо второй способ: смачивают ватную турунду – и на час.

https://www.youtube.com/watch?v=https:accounts.google.comServiceLogin

Полоскание горла: по 10-20 мл на один раз. Бактериофаг набрали шприцем, подержали его в руке – согрели, вылили в стаканчик, чтобы удобнее было взять в рот. И так 2-3 раза в день. Разводить не надо.

Ингаляции через небулайзер, только не ультразвуковой: при ларингитах, бронхитах, пневмониях – по 5 мл в неразведенном виде 1 раз в день. Раствор стерильный, и при правильном использовании стерильность не нарушается.

При гайморите дополнительно врач промывает бактериофагом придаточную пазуху.

Внутрь: в зависимости от возраста по 5-30 мл 3 раза в день за час до еды (в инструкции есть таблица по возрастам). Для маленьких детей можно развести в воде, хотя на вкус бактериофаг не противный. Бывает, что ребенка от вкусного сиропа рвет, а бактериофаг он пьет прекрасно.

При кишечных инфекциях один пероральный прием врач может заменить введением препарата через «высокую» клизму с помощью газоотводной трубки или катетера: 10-50 мл на один раз в зависимости от возраста.

При циститах принимают внутрь. При хронических циститах бактериофаг может вводиться врачом непосредственно в мочевой пузырь.

При стоматитах, пародонтитах – 10-20 мл бактериофага взять в рот и полоскать. И так 3-4 раза в день.

При трофических язвах, пролежнях, гнойных ранах чаще используют Пиобактериофаг, Секстафаг или Стафилококковый бактериофаг– в случае чувствительности возбудителя. Смачивают марлевую салфетку раствором, накладывают на рану и фиксируют. Перевязки проводят ежедневно или 2 раза в день.

Схема строения вириона фага

Интести-бактериофагприменяется для лечения различных кишечных инфекций: дизентерия, сальмонеллез, энтероколит, колит, или для коррекции нарушений кишечной микрофлоры. Хотя в последнем случае врач может назначить и Стафилококковый бактериофаг, и Пиобактериофаг, и Секстафаг – опять же в зависимости от возбудителя и его чувствительности к фагу.

Его применяют внутрь в возрастных дозировках (они указаны в инструкции) за 30 минут до еды или в виде клизмы (если у больного рвота на любое средство, принимаемое через рот).

https://www.youtube.com/watch?v=ytpressru

Либо врач назначит 2 раза принимать его внутрь и 1 раз в виде «высокой» клизмы с помощью газоотводки или катетера.

Способы применения

Способность фагов к внесению в клетку определенного количества генетического материала, упакованного в капсид, широко эксплуатируется в генной инженерии: их часто используют в качестве векторов различного назначения. Например, для создания библиотек генов нередко конструируют векторы на основе бактериофага λ, содержащего двухцепочечную ДНК.

Левое и правое плечи ДНК фага содержат гены, необходимые для литического цикла, а среднюю — несущественную для размножения — часть молекулы можно заменять крупным (примерно до 24 т.п.н.) фрагментом чужеродной ДНК, включая эукариотическую. Такую рекомбинантную ДНК упаковывают в вирионы и заражают ими подходящую культуру бактерий, которая затем многократно воспроизводит фаговую ДНК с интересующими человека фрагментами.

Из-за высокой специфичности многие фаги служат диагностическими инструментами для идентификации бактериальных культур в медицинской, ветеринарной, технической микробиологии и фитопатологии. Метод фаготипирования, основанный на исключительной специфичности определенных фаговых штаммов, позволил распределить на фаготипы ряд штаммов бактерий, неотличимых друг от друга по другим признакам.

Бактериофаги прекрасно подходят для быстрого обнаружения небольших количеств патогенных бактерий во внешней среде: появляются и множатся хозяева — нарастает титр специфического бактериофага. Определение колифагов стало одним из ключевых мероприятий в санитарном контроле вод, поскольку позволяет выявить фекальное загрязнение даже при малом количестве кишечной палочки, не определяемом бактериологическими методами.

Фаги применяются и в борьбе с бактериальными вредителями различных технических брожений, и в производстве ферментов с помощью бактериальных культур. В то же время, заражая промышленные культуры, бактериофаг вредит «полезным» производственным штаммам (вакцинным, продуцентам антибиотиков, возбудителям молочнокислого, ацетонобутилового и некоторых других брожений), чем вызывает серьезные нарушения технологического процесса.

Первый отчет об успешной фаготерапии был опубликован в 1921 году фламандцами Р. Бранохе и Ж. Майсином, которые использовали бактериофаг для лечения кожной стафилококковой инфекции [33].

Бактериофаг с высвободившейся нитью ДНК

Как уже было упомянуто, западная медицина c середины ХХ века практически отказалась от использования бактериофагов в терапевтических целях [5], однако в СССР фаги довольно широко применялись. Одним из самых, пожалуй, масштабных примеров практического применения фагов является использование комплексного препарата бактериофагов в Сталинграде во время Великой Отечественной войны. З.В.

Ермольева во время работы в Ташкентском институте вакцин и сывороток разработала препарат, содержащий 19 видов бактериофагов, в том числе холерный, брюшнотифозный и дифтерийный. Во время Сталинградской битвы в связи с угрозой эпидемии холеры было налажено производство холерного фага в самом Сталинграде, и препарат ежедневно принимали около 50 тысяч человек [34].

После войны в СССР приступили к промышленному производству фаговых препаратов, которое действует и в настоящее время. В России производством бактериофагов занимаются в основном филиалы НПО «Микроген»: «Иммунопрепарат» (г. Уфа), «ИмБио» (г. Нижний Новгород), «Биомед» (г. Пермь).

На данный момент в РФ зарегистрировано и производится 13 фаговых препаратов (табл. 2).

Таблица 2. Препараты бактериофагов, выпускаемые в РФ.Таблица составлена на основе информации с сайта производителя.
Препарат Применение* Состав
Секстафаг®, пиобактериофаг поливалентный жидкий Для лечения и профилактики заболеваний, вызванных стафилококками, стрептококками, протеями, клебсиеллами, синегнойной и кишечной палочками Стерильный фильтрат фаголизатов бактерий Staphylococcus, Streptococcus, Proteus (P. vulgaris, P. mirabilis), Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, энтеропатогенных Escherichia coli
Интести-бактериофаг Для лечения и профилактики заболеваний, вызванных стафилококками, стрептококками, протеями, клебсиеллами, синегнойной и кишечной палочками Смесь стерильных фильтратов фаголизатов Shigella flexneri (сероваров 1, 2, 3, 4, 6), Shigella sonnei, Salmonella enterica (сероваров Paratyphi A, Paratyphi B, Typhimurium, Infantis, Choleraesuis, Oranienburg, Enteritidis), энтеропатогенных Escherichia coli (серогрупп, наиболее значимых в этиологии кишечных инфекций), Proteus vulgaris, Proteus mirabilis, Enterococcus, Staphylococcus, Pseudomonas aeruginosa
Пиобактериофаг поливалентный очищенный Для лечения и профилактики различных форм гнойно-воспалительных заболеваний и инфекций ЖКТ Стерильный фильтрат фаголизатов Staphylococcus, Streptococcus, Proteus mirabilis, Proteus vulgaris, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae
Пиобактериофаг комплексный жидкий Для лечения гнойно-воспалительных заболеваний, обработки операционных и свежеинфицированных ран Смесь стерильных фильтратов фаголизатов Staphylococcus, Streptococcus, Enterococcus, Proteus (P. vulgaris, P. mirabilis), Pseudomonas aeruginosa, энтеропатогенных Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Klebsiella oxytoca
Бактериофаг стрептококковый Для лече­ния и профилактики заболеваний, вызванных стрептококками Стерильные фаголизаты Streptococcus spp.
Бактериофаг дизентерийный Для лечения и профилактики дизентерии Смесь стерильных фильтратов фаголизатов Shigella flexneri (сероваров 1, 2, 3, 4, 6) и Shigella sonnei
Бактериофаг стафилококковый Для лечения и профилактики гнойно-воспалительных и кишечных заболеваний, вызванных стафилококками Стерильные фаголизаты Staphylococcus spp.
Бактериофаг псевдомонас аеругиноза (синегнойный) Для лечения и профилактики заболеваний, вызванных синегнойной палочкой Стерильные фаголизаты Pseudomonas aeruginosa
Бактериофаг сальмонеллезный групп A,B,C,D,E Для лечения заболеваний, вызванных сальмонеллами Стерильный фильтрат фаголизатов наиболее распространенных сероваров Salmonella enterica (Paratyphi А и В, Typhimurium, Choleraesuis, Infantis, Oranienburg, Enteritidis)
Бактериофаг клебсиелл поливалентный очищенный Для лечения и профилактики заболеваний, вызванных клебсиеллами Стерильная смесь очищенных фильтратов фаголизатов Klebsiella (K. pneumoniae, K. ozaenae, K. rhinoscleromatis)
Бактериофаг коли Для лечения и профилактики заболеваний, вызванных кишечной палочкой Стерильный фильтрат фаголизатов патогенных штаммов Escherichia coli
Бактериофаг протейный жидкий Для лечения и профилактики гнойно-воспалительных и кишечных заболеваний, вызванных протеями Стерильный фильтрат фаголизатов Proteus vulgaris и Proteus mirabilis
Бактериофаг колипротейный Для лечения и профилактики гнойно-воспалительных и кишечных заболеваний Смесь стерильных фильтратов фаголизатов Proteus vulgaris, Proteus mirabilis и энтеропатогенных серогрупп Escherichia coli
* Производитель предупреждает, что препараты должны применяться после оценки чувствительности возбудителей болезни к фагам, что означает еще и необходимость идентификации бактерии-возбудителя. Кроме того, в случае тяжелых инфекций фаготерапия допустима только как часть комплексного лечения

Отдельно стоит осветить вопрос применения фаготерапии в странах Запада. Как известно, после открытия антибиотиков работы, связанные с медицинским применением фагов, там были полностью свернуты. Однако в последние годы в связи с тревожной динамикой распространения внутрибольничных инфекций, резистентных к большинству известных антибиотиков, многие биотехнологические компании сделали резкий поворот к изучению возможности создания лекарств на основе бактериофагов.

В начале 2000-х Гленн Моррис, сотрудник Мэрилендского университета, совместно с НИИ бактериофагов, микробиологии и вирусологии в Тбилиси начал испытания фаговых препаратов для получения лицензии на их применение в США. В итоге в 2006 году использование бактериофагов в США было одобрено — в качестве пищевой антилистерийной добавки (спрей для обработки мяса), а вице-президент США Альберт Гор назвал их «новым оружием для борьбы с болезнетворными бактериями».

В некоторых штатах фаготерапию разрешено применять натуропатам или же в качестве дополнительного метода в комплексном лечении, например, ран [35], [36]. В настоящее время на Западе проходят доклинические испытания ряда препаратов природных и генетически модифицированных штаммов бактериофагов, активных в отношении таких коварных бактерий, как Clostridium difficile и Pseudomonas aeruginosa, правда, выход препаратов в продажу планируется только к 2023 году [37]. Есть информация и о прохождении клинических испытаний фаговых препаратов [38].

#

С терапевтической целью бактериофаги применяют, например, в России, Грузии и Польше, причем самыми разными способами. Для коррекции кишечных дисбиозов жидкие препараты применяют внутрь или per rectum при помощи клизмы. Таблетированные формы принимают внутрь, возможно использование бактериофагов и в составе ректальных свечей.

При кожных и раневых инфекциях их применяют в виде примочек на очаги поражения. При фарингитах, ларингитах и тонзиллитах препараты используют для орошения или полосканий, при отитах — закапывают в уши. Для лечения абсцессов в их полость вводят ватный шарик, пропитанный препаратом. Больным, страдающим хроническими остеомиелитами, препарат вводят непосредственно в пораженный участок кости.

Также препараты можно вносить в брюшную, плевральную и суставные полости, а также применять в форме аэрозолей при поражениях легких. При инфекциях мочевыводящих путей бактериофаги вливают непосредственно в пораженный орган с помощью зонда. При гинекологических заболеваниях препарат вливают в матку либо применяют влагалищные тампоны, пропитанные фаговым раствором.

Какие болезни лечат с помощью фагов?

  • Бактериальные инфекции ЛОР-органов: ангина, фарингит, ларингит, ринит, синусит.
  • Бактериальные инфекции органов дыхания: трахеит, бронхит, пневмония, плеврит.
  • Хирургические инфекции: нагноение ран, ожог, абсцесс, флегмона, трофическая язва, пролежни, фурункул, карбункул, панариций, парапроктит, мастит, остеомиелит и пр.
  • Инфекции мочеполовой системы: уретрит, цистит, пиелонефрит, вагинит (кольпит), эндометрит, аднексит и пр.
  • Кишечные инфекции.
  • Дисбиоз кишечника.
  • Инфекционные заболевания глаз (конъюнктивиты, гнойные язвы роговицы и пр.).
  • Гнойно-воспалительные заболевания новорожденных: омфалит (воспаление пупочной ранки), пиодермия (гнойнички по телу), конъюнктивит, сепсис и пр.

Заключение

Прошло уже 100 лет с момента открытия бактериофагов. Неоправданно забытые на Западе и чудом сохранившиеся в России, они полвека пребывали в тени успеха антибиотиков. Но эпоха триумфа антибиотиков выявила и важнейшую проблему их активного применения — угрожающий рост резистентности к ним среди опасных патогенов, и многие ученые и врачи видят именно в фагах альтернативу антибиотикам.

Если на сегодняшний день мы имеем штаммы бактерий, устойчивые даже к антимикробным препаратам «последней надежды», то фаги, благодаря описанным выше механизмам коэволюции с бактериями, никогда не утратят актуальности. За 100 лет они были детально изучены, признаны безопасными и стали незаменимым инструментом в генетике и биоинженерии, санитарной микробиологии и эпидемиологии, промышленности, медицине и даже в космической сфере (да-да, бактерии с профагом используют для оценки защиты обшивки космических кораблей от радиации). И как нельзя лучше характеризует значение фагов для человека древняя пословица: «Враг моего врага — мой друг».

Первоначальный вариант статьи опубликован на сайте Medach.pro.

Препараты бактериофаги

Фармацевтическая промышленность предлагает множество препаратов, принцип действия которых основан на противомикробной направленности бактериофагов.

  • Интести-бактериофаг (Интестифаг)

    Жидкий иммунобиологический препарат противомикробной направленности. Он подавляет активность микроорганизмов, вызывающих болезни желудочно-кишечного тракта (бактериальную дизентерию, брюшной тиф, энтероколит, паратиф, дисбактериоз, сальмонеллез). Применяется внутрь и в виде клизмы. Противопоказания: гиперчувствительность к препарату. Побочные эффекты: у новорожденных в первые 2 дня приема возможны высыпания на коже и срыгивания.

  • Пиобактериофаг поливалентный (Секстафаг)

    Успешно справляется с гнойно-септическими заболеваниями новорожденных и грудничков, гнойно-воспалительными заболеваниями ЛОР-органов, энтеральных инфекций. Применяется для обработки свежеинфицированных ран. Противопоказания и побочные эффекты отсутствуют.

  • Бактериофаг клебсиелл пневмонии (Клебсифаг)

    Поражает бактерии, вызывающие пневмонию, озены, риносклеромы. Также помогает при генерализированных септических состояниях, для профилактики обсемененности внутрибольничными штаммами клебсиелл. Побочных действий нет. Противопоказание: повышенная чувствительность к компонентам.

  • Бактериофаг сальмонеллезный

    Разрушает клетки сальмонелл и схожих с ними по антигенной структуре микроорганизмов. Подходит для лечения сальмонеллеза у детей и взрослых. Противопоказания и побочные эффекты отсутствуют.

  • Бактериофаг синегнойный (Псевдомонас аеругиноза)

    Применяется для терапии при поражении различных органов синегнойной палочкой. Побочные действия не выявлены. Противопоказание - повышенная чувствительность к препарату.

  • Бактериофаг стрептококковый (Стрептофаг)

    Убивает стрептококковые бактерии, что делает препараты на его основе незаменимыми при лечении ангины, тонзиллита, синусита, панариция, нагноившихся ран и множества других недугов. Для лечения гайморита рекомендуется закапывать данный бактериофаг в нос. Побочных действий нет. Противопоказание: сверхчувствительность к препарату.

  • Бактериофаг коли

    Обладает специфическим антибактериальным действием, направленным исключительно против патогенных штаммов кишечной палочки. Назначается при поражениях желудочно-кишечного тракта, нагноениях ран, сепсисе новорожденных, конъюнктивите, урогенитальных инфекциях. Противопоказание: повышенная чувствительность к препарату. Побочных действий не выявлено.

  • Бактериофаг клебсиелловый поливалентный

    Эффективен при лечении перитонитов, плевритов, гнойно-воспалительных заболеваний в гинекологии. Используется также при лечении стоматита, пародонтита и воспалений пазух носа. Побочные действия отсутствуют. Противопоказание - гиперчувствительность к компонентам препарата.

  • Колипротейный бактериофаг

    В жидкой форме востребован для профилактики и терапии кольпитов, энтероколитов. В форме таблеток он чаще применяется при запущенных формах пиелонефритов и циститов, воспалительных процессов в органах малого таза. Противопоказание: аллергия на любой из его компонентов препарата. Побочные эффекты отсутствуют.

  • Дизентерийный бактериофаг

    Применяется для терапии и профилактики дизентерии. Побочные действия не выявлены. Противопоказания: сверхчувствительность к компонентам, а для формы препарата в таблетках - возраст пациента менее 1 года, период беременности и кормления грудью.

Не стоит преувеличивать опасность вирусов, входящих в состав подобных препаратов и бактериофаг-аналогов. Они смертельно опасны только для бактерий, вызывающих заболевания. Если доктор считает целесообразным включение бактериофагов в схему лечения, стоит довериться и настроиться на скорейшее выздоровление.

Применение бактериофагов проводится исключительно по назначению и под наблюдением лечащего врача.

Одной из областей использования бактериофагов является антибактериальная терапия, альтернативная приёму антибиотиков. Например, применяются бактериофаги: стрептококковый,стафилококковый, клебсиеллёзный, дизентерийный поливалентный, пиобактериофаг, коли, протейный и колипротейный и другие.

Бактериофаги применяются также в генной инженерии в качестве векторов, переносящих участки ДНК, возможна также естественная передача генов между бактериями посредством некоторых фагов (трансдукция).

2. В биологии

Бактериофаги M13, фаг Т4, T7 и фаг л используют для изучения белок-белковых, белок-пептидных и ДНК-белковых взаимодействий методом фагового дисплея.

Поскольку размножение бактериофага возможно только в живых клетках, бактериофаги могут быть использованы для определения жизнеспособности бактерий. Данное направление имеет большие перспективы, поскольку, одним из основных вопросов при разных биотехнологических процессах является определение жизнеспособности используемых культур.

В новосибирской клинике проводится экспериментальное лечение диабетической стопы – грозного осложнения диабета, которое может привести к гангрене, потере конечности и инвалидизации больного. Бактериальная инфекция является одним из факторов, вызывающих эту тяжелую патологию. При фаговой терапии диабетической стопы из больных тканей берут мазок для выявления конкретной бактерии-патогена. Затем из коллекции бактериофагов подбирают тот, который способен лизировать именно эту бактерию. Фаговый препарат наносят на стерильную салфетку, которую прикладывают к ране. Лечение длится около недели

ПРЕИМУЩЕСТВА БАКТЕРИОФАГОВ ПЕРЕД АНТИБИОТИКАМИ:

  • · высокоэффективные биологические препараты антибактериального действия для профилактики и лечения острых кишечных инфекций и гнойно-воспалительных заболеваний, лечения дисбактериозов;
  • · при применении не нарушают нормального биоценоза человека (в отличии от антибиотиков, после которых всегда надо лечить дисбактериоз - Прим. автора);
  • · незаменимы при устойчивости возбудителей к антибиотикам;
  • · могут применяться в комплексной терапии с другими лекарственными средствами;
  • · необходимы при лечении дисбактериозов в комплексе с препаратами, нормализующими микрофлору кишечника;
  • · рекомендованы взрослым и детям;
  • · изготавливаются с применением природного сырья.

К преимуществам
бактериофаговых препаратов относятся узкая специфичность действия, не вызывающая, в отличие от антибиотиков, угнетения нормальной микрофлоры. Доказано стимулирующее действие стафилококкового бактериофага на бифидобактерии -- важнейший компонент микробиоценоза кишечника. Использование бактериофагов для лечения инфекционных заболеваний стимулирует факторы специфического и неспецифического иммунитета, что особенно эффективно для лечения хронических воспалительных заболеваний на фоне иммунодепрессивных состояний, бактерионосительства.

И антибиотики, и бактериофаги действуют непосредственно на микробы, только антибиотики губят не только патогенную, но и нормальную микрофлору, нарушая естественный баланс, в то время как бактериофаги действуют только на патогенные микроорганизмы. Встречая чувствительную микробную клетку, фаг проникает внутрь нее, переключает механизм ее действия на воспроизводство себе подобных, которые, разрывая оболочку клетки, в десятикратном количестве атакуют другие микробы.

Лизис приобретает спонтанный характер, и освобождение от нежелательных микробов происходит в считанные часы. Следует упомянуть также комплексные препараты, представляющие собой набор фагов сразу к нескольким возбудителям: это пиобактериофаг для лечения гнойно-септических заболеваний и интестибактериофаг против кишечных инфекций.

Основными производителями бактериофагов у нас в стране являются НПО "Иммунопрепарат" (Уфа), предприятие по производству бактерийных препаратов (Нижний Новгород), МП "Биофон" (Саратов), НПО "Биомед" (Пермь).

Клиническая практика показала эффективность использования бактериофагов при инфекционных заболеваниях желудочно-кишечного тракта, а также при воспалительных заболеваниях пазух носа, ротовой полости, верхних дыхательных путей, мочеполовой системы, холециститах и др., вызванных бактериями, чувствительными к фагу.

Однако фаги, эти "природные санитары", могут быть использованы не только для лечения, но и для профилактики инфекционных заболеваний. Они не токсичны, не имеют противопоказаний к применению, могут быть использованы в сочетании с любыми другими лекарственными препаратами. Их можно назначать беременным, кормящим матерям и детям любого возраста, включая недоношенных.

Основным условием их успешного применения является проверка выделенной культуры на чувствительность к соответствующему фагу. Отмечена удивительная закономерность: в отличие от антибиотиков, чувствительность клинических штаммов микроорганизмов к бактериофагам стабильна и имеет тенденцию к росту, что можно объяснить обогащением лечебных препаратов новыми расами фагов.

Препараты бактериофага назначают внутрь при заболеваниях внутренних органов либо местно, непосредственно на очаг поражения. Действие фага проявляется уже через 2-4 часа после его введения (что особенно важно в условиях реанимации). Бактериофаги проникают в кровь, лимфу и выводятся через почки, санируя мочевыводящие пути. В 20-е годы фаги активно использовались при лечении различных заболеваний.

№ 10-2013

Фотография, сделанная с помощью электронного микроскопа, показывает процесс закрепления бактериофагов (колифагов T1) на поверхности бактерии E. coli
.

В конце ХХ века стало ясно, что бактерии безусловно доминируют в биосфере Земли, составляя более 90% ее биомассы. У каждого вида имеется множество специализированных типов вирусов. По предварительным оценкам, число видов бактериофагов составляет около 10 15 . Чтобы понять масштаб этой цифры, можно сказать, что если каждый человек на Земле будет каждый день открывать по одному новому бактериофагу, то на описание всех их понадобится 30 лет.

Таким образом, бактериофаги – самые малоизученные существа в нашей биосфере. Большинство известных сегодня бактериофагов принадлежит к отряду Caudovirales – хвостатые вирусы. Их частицы имеют размер от 50 до 200 нм. Хвост разной длины и формы обеспечивает присоединение вируса к поверхности бактерии-хозяина, головка (капсид) служит хранилищем для генома.

Можно сказать, что бактериофаг – это природный высокотехнологичный нанообъект. Например, хвосты фагов представляют собой «молекулярный шприц», который протыкает стенку бактерии и, сокращаясь, впрыскивает свою ДНК внутрь клетки. С этого момента начинается инфекционный цикл. Его дальнейшие этапы состоят из переключения механизмов жизнедеятельности бактерии на обслуживание бактериофага, размножение его генома, построение множества копий вирусных оболочек, упаковки в них ДНК вируса и, наконец, разрушение (лизис) хозяйской клетки.

Как правильно использовать бактериофаг?

Фаги – ребята нежные. Любят температуру 2-8 градусов, поэтому должны храниться в холодильнике.

На сегодняшний день они выпускаются в виде раствора во флаконах по 100 мл и во флаконах объемом 20 мл по 4 штуки в упаковке.

Чтобы набрать из флакона необходимое количество фага, нужно вскрыть центральную часть колпачка. Под ним – резиновая пробка.

Обработать ее спиртом и ввести туда иглу одноразового шприца объемом 5-10 мл (объем шприца зависит от разовой дозы).

Набрать нужное количество фага, отсоединить шприц от иглы, подержать его в руке, чтобы согреть.

Далее поместить в чистую емкость и принять внутрь. Или взять нужное количество пипеткой. Или смочить фагом марлевую салфетку. Или взять в рот, чтобы прополоскать горло.

Игла в резиновой пробке остается, пока этот флакон не опустеет.

Для другого флакона берут другой шприц.

Флакон с воткнутой в него иглой хранят в холодильнике.

Впрочем, если бактериофаг назначен для приема внутрь и в клизме, можно не заморачиваться со шприцем, открыть его, взять нужно количество, закрыть резиновой пробкой и поместить в холодильник. Резиновую пробку не класть внутренней стороной на стол и не оставлять флакон открытым.

Перед открытием флакона его нужно встряхнуть и посмотреть, не помутнел ли раствор. Он должен быть прозрачным.

Прозрачный раствор можно использовать в течение всего срока годности.

Ответы на самые частые вопросы

Можно ли передозировать бактериофаг?

Случаи передозировки не описаны. В организме фаг направляется в очаг инфекции, где есть его жертва. Он размножается до тех пор, пока есть ЕГО бактерии. После этого он выводится из организма естественным путем.

Применение бактериофагов в медицине сообщение

Развивается ли устойчивость к фагам?

Как утверждают специалисты НПО «Микроген», устойчивость к ним не развивается. Прежде всего потому, что они сами постоянно эволюционируют. Но в интернете можно найти публикации, где это утверждение оспаривается.

Как часто можно принимать Бактериофаги?

Так часто, как это требуется.

Можно ли принимать фаг совместно с другими препаратами?

Бактериофаги совместимы с любыми препаратами.

Бывают ли побочные эффекты от фагов?

Крайне редко. В составе бактериофага есть консервант, может быть индивидуальная непереносимость его.

Можно ли использовать Бактериофаг без анализа на чувствительность к нему возбудителя?

Можно, если денег не жалко. Этот возбудитель может быть нечувствителен к фагу. Каждая бактерия имеет несколько штаммов (разновидностей), один штамм может быть чувствителен к фагу, а другой нет.

Можно ли рекомендовать бактериофаги покупателям?

Теоретически поливалентные фаги (Секстафаг, Пиобактериофаг) рекомендовать можно, тем более, что эти средства — безрецептурные. Но практически фаг может оказаться неэффективным, если возбудитель к нему нечувствителен.

К кому придут с претензиями?

В жизненном цикле биопленки выделяют несколько стадий: первичное прикрепление микроорганизмов к поверхности (адгезия) (1); фиксация (окончательное прикрепление) с выделением внеклеточных полимеров (2); созревание, когда в колонии накапливаются питательные вещества, а клетки начинают делиться (3); дисперсия – выброс с поверхности биопленки микроорганизмов, которые могут стать родоначальниками новых колоний (4)

Правильно! К Вам.

Так что, пусть лучше ответственность за назначение фага берет на себя врач.

Почему фаг может оказаться неэффективным?

1. Не сделан анализ на флору и чувствительность к бактериофагу.

2. Неадекватная дозировка. Или врач выбрал не лучший в данной конкретной ситуации способ введения бактериофага.

Сотрудники лаборатории молекулярной микробиологии Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (Новосибирск) В. В. Морозова и Ю. Н. Козлова титруют препарат бактериофага

3. Не долечились. Средний курс лечения фагом: 7-14 дней. При необходимости врач может его продлить.

4. Были нарушены условия хранения и использования.

5. Некоторые микроорганизмы способны образовывать в органах биопленки. Это конгломераты бактерий, куда не могут проникнуть ни фаги, ни антибиотики.

Как правильно перевозить фаги?

Производитель пишет, что допускается транспортировка при температуре от 9 до 25 градусов не более 1 месяца.

Что такое Отофаг, Фагодент, Фагодерм, Фагогин?

Это косметические гели с бактериофагами для гигиены и нормализации микрофлоры уха, полости рта, интимной сферы, кожи и мягких тканей. Их производит не НПО «Микроген», а другая компания.

Что лучше: использовать фаг вместе с антибиотиком или отдельно?

В каждой конкретной ситуации это решает врач. Мое мнение: если их использовать вместе, все равно это не убережет от негативных последствий применения антибиотика. Поэтому если можно обойтись без антибиотика, лучше использовать один бактериофаг.

Советы по продаже бактериофага

1. Посчитайте вместе с покупателем количество упаковок бактериофага на курс.

2. Для начала отпустите количество упаковок на 1-2 дня, чтобы посмотреть индивидуальную переносимость. Скажите покупателю, чтобы в случае хорошей переносимости он пришел за остальными упаковками, иначе деньги окажутся потраченными зря, и лечение будет неэффективным.

3. Не забудьте предложить разовые шприцы на 5 или 10 мл для забора из флакона нужного количества фага и спирт (салициловый, левомицетиновый, борный) – чтобы протирать резиновую пробку флакона.

Бактериофаги атакуют бактерию

4. Предупредите, чтобы хранили бактериофаг в холодильнике.

5. Перед применением, особенно, в виде капель или полоскания, шприц с набранным фагом нужно подержать несколько минут в руке.

6. Скажите, что при помутнении раствора, появлении каких-то включений его использовать нельзя.

На этом у меня все. Надеюсь, что статья была для вас полезной.

Напоминаю, что у нас вконтакте есть группа. Она предназначена ТОЛЬКО для сотрудников аптек. Если Вы — сотрудник аптеки, присоединяйтесь!

Все мои книги для сотрудников аптек собраны здесь.

https://www.youtube.com/watch?v=ytcopyrightru

До новой встречи на блоге «Аптека для Человека»!

С любовью к вам, Марина Кузнецова

Предлагаем ознакомиться  #бляшки в коррекции искривления члена
, , ,
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector