Главная · Дисбактериоз · Где используются бактериофаги. Виды и среда обитания. Показания и противопоказания для детей

Где используются бактериофаги. Виды и среда обитания. Показания и противопоказания для детей

Бактериофагами являются специфические вирусы, избирательно атакующие и поражающие микробы . Размножаясь внутри клетки, они разрушают бактерии. При этом патогенная микрофлора уничтожается, а полезная – сохраняется. Использование этих вирусов было предложено еще в начале века для лечения инфекционных заболеваний. Однако интерес к ним во многих странах мира был утрачен после появления антибиотиков. Сегодня интерес к данным вирусам возвращается.

Термин вирус обычно используется для обозначения инфекционных агентов эукариот. Когда мы хотим описать те, которые заражают прокариот, мы используем термин бактериофаг. Бактериофаги образуются только нуклеокапсидом, и нет огибающих форм. Оба начинают, когда бактериофаг Т входит в контакт с бактерией, прилипая к клеточной стенке через белковые волокна хвоста. Затем хвост бактериофага Т сжимается, нажимая центральную трубчатую часть в клетку, как если бы это был микрошарик.

В литическом цикле бактериофаг вторгается в бактерии, где нормальные функции бактериофага прерываются в присутствии нуклеиновой кислоты-захватчика. Производятся новые вирионы. Примерно через 30 минут после введения одного заражающего бактериофага бактериальная клетка уже сведена к мешочку, заполненному вирусными частицами. В этот момент образуются ферменты, которые инициируют клеточный лизис, то есть разрушается бактериальная стенка и высвобождаются зрелые вирионы, способны заражать другие бактерии и возобновлять цикл.

Особенности строения и среда обитания

Что такое бактериофаги? Это большая группа вирусов, размером в 100 раз меньше клеток бактерий. Структура фагов при многократном увеличении поражает многообразием.

Какие бывают бактериофаги

Рассмотрим виды микробов и назначение, в зависимости от их типа.

Симптомы, вызванные бактериофагом, который воспроизводится таким образом, в многоклеточном организме, появляются немедленно. В этом цикле бактериофаги используют рибосомы клетки, чтобы сделать свой белок. Во время процесса деления клеток генетический материал клетки вместе с генетическим материалом бактериофага, который был включен, подвергается дублированию, а затем равномерно распределяется между дочерними клетками. Симптомы, вызванные вирусом, который воспроизводится в многоклеточном организме, могут проявляться медленно.

Этот вирус имеет репродуктивный цикл лизогенного типа и атакует лимфоциты, клетки крови, чья функция заключается в защите организма от захватчиков. Когда вирусы уничтожают лимфоциты, иммунная система становится недостаточной, и вирусный носитель подвергается воздействию множества заболеваний.

Существует девятнадцать семейств вирусов, различающихся по типу нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), а также по форме и строению генома.

Бактериофаги в медицине классифицируются в соответствии со скоростью влияния на патогенной бактерии:

  1. Умеренные бактериофаги медленно и частично разрушают болезнетворные микроорганизмы, вызывая в них необратимые изменения, передающиеся следующему поколению микробов. Это так называемый лизогенный эффект.
  2. Вирулентные молекулы вируса , попав в клетки микроба, активно и быстро размножаются. Они приводят к гибели бактерии почти мгновенно (литический эффект).
  3. Умеренный вид микробов применяют как альтернативу для лечения бактериальных инфекций. Они имеют определенные преимущества:
  4. Удобная форма . Препарат производится для перорального приема как раствор или в виде таблетки.

В отличие от антибиотиков, бактериофаги не имеют побочных действий, они реже вызывают аллергическую реакцию, не имеют вторичных негативных эффектов.

Поскольку они очень похожи на симптомы гриппа, эти симптомы рассматриваются как таковые или игнорируются и исчезают, даже без лечения, через несколько недель. На втором этапе заболевания, которое длится в среднем 10 лет, не наблюдается появления симптомов; носитель ВИЧ-инфицирован, но еще не развил эту болезнь. Симптомы этой фазы: усталость, кашель, потеря веса, диарея, воспаление лимфатических узлов, ночные поты.

Хотя они эффективны в борьбе с вирусом, эти препараты вызывают значительные побочные эффекты в почках, печени и иммунной системе пациентов. Способы профилактики этого заболевания очень просты: используйте презервативы в половом акте, используйте одноразовые иглы и шприцы при переливании крови и стерилизуйте острые предметы.

Отсутствует резистентность микробов. Бактериям адаптироваться к вирусам сложнее, а при комплексном воздействии это почти невозможно.

Но есть и свои минусы:

  • курс терапии более длительный;
  • определенные трудности с выбором правильной группы препаратов;
  • геном бактерии переносится от одного микроба к другому.

В медицине, с учетом специфичности описываемых вирусов, предпочитают применять комплексные и поливалентные бактериофаги, которые содержат несколько разновидностей этих микробов.

Денге не передается напрямую от одного человека к другому. Существует два типа денге: классический и геморрагический. Люди, которые заключают контракт с классической лихорадкой, обычно имеют такие симптомы, как: сильная головная боль; боль за глазами; головокружение; сонливость и боль в теле; тошнота и рвота; интенсивная усталость; потеря вкуса и аппетита, а также красные пятна на коже. Симптомы геморрагической лихорадки те же, что и у обычной лихорадки денге. Разница заключается в остановке лихорадки и появлении предупреждающих признаков: сильные и непрерывные боли в животе; кровотечение из носа и десен; чрезмерная жажда и сухость во рту; быстрый и тонкий пульс; затрудненное дыхание; постоянная рвота.

Список и описание медицинских препаратов :

  1. Дизфак, поливалентный дизентерийный. Он вызывает гибель шигелл Флекснера и Зонне.
  2. Брюшнотифозный убивает возбудителей брюшного тифа, сальмонелл.
  3. Клебсиеллезный поливалентный. Представляет собой комплексное средство, уничтожающее клебсиеллы пневмонии, озена, риносклеромы.
  4. Клебсиелл пневмонии, клебсифаг – отличный помощник в борьбе с урогенитальной, дыхательной, пищеварительной систем, хирургических инфекций, генерализованных септических патологий.
  5. Колипротеофаг, колипротейный. Предназначается для лечения пиелонефритов, циститов, колитов и других болезней, спровоцированных протеем и кишечными палочками.
  6. Колифаг, коли. Эффективно действует в терапии инфекций кожи и внутренних органов, спровоцированной энтеропатогенной кишечной палочкой Е. Coli.
  7. Протеофаг, протейный губительно действует на специфические протейные микробы вульгарис и мирабилис, являющиеся возбудителями гнойных воспалений патологий кишечника.
  8. Стрептококковы, стрептофаг быстро нейтрализует стафилококки, выделяемые при любых гнойных инфекциях.
  9. Синегнойный. Рекомендуется для терапии воспалений, который провоцирует синегнойная палочка. Лизирует бактерии псевдомонас аэругиноза.
  10. Комплексный пиобактериофаг. Является смесью фаголизатов стрептококков, энтерококков, стафилококков, псевдоманус аэругиноза, эшерихий коли, клебсиелл окситока и пневмонии.
  11. Сектафаг, поливалетный пиобактериофаг. Пагубно действует на эшерихии коли.
  12. Интенси. Комплексный препарат, лизирующий шигиллы, сальмонеллы, энерококки, стафилококки, псевдоманис протей и аэрунина.

Только врач после обследования и выявления инфекции должен назначать медикаменты. Самостоятельное их применение может быть неэффективным потому, что нельзя определить чувствительность к фагам без специального исследования.

Лечение лихорадки денге осуществляется при приеме большого количества жидкости и покоя. Не рекомендуется самолечение: ацетилсалициловая кислота или другие нестероидные противовоспалительные препараты, обычно используемые для повышения температуры, облегчают кровотечение.

Вот несколько советов о том, как не оставлять стоячую воду. Если пул не используется, аккуратно его покрывайте. Если он пуст, положите фунт соли в самую мелкую часть. - Удалите все, что может препятствовать прохождению воды через желоба. - Не позволяйте дождевой воде накапливаться на плите.

Схема лечения разрабатывается индивидуально для каждого клиента. Чаще всего прибегают к медикаментам для терапии кишечного дисбактериоза. Курс лечения может составлять около пяти дней, но в некоторых случаях – до 15 дней. Повторяют курсы для большей эффективности 2-3 раза.

Источники консультаций содержатся в комментариях. Рисунок Представление типичной структурной модели миовируса бактериофагов. Вирусы могут быть определены как генетические элементы, которые могут быть реплицированы независимо от клеточных хромосом, но не клетки. Вирусы являются клеточными паразитами, которые могут быть реплицированы только внутри клетки, к которой они заражаются, и которые содержат всю генетическую информацию внутри для достижения этой цели. Вирусная частица взаимодействует и связывается по аффинности между ее собственными молекулами и другими, которые специфичны для клетки-хозяина.

Пример курса терапии стафилококковой инфекции:

  • ребенку до полугода – по 5 мл;
  • от полугода до одного года – по 10 мл;
  • ребенку от одного года до трех лет – 15 мл;
  • от 3-х лет до 8-20 мл;
  • ребенку после восьми лет – 30мл.;
  • грудничкам дают фаги перорально, каплями в нос, в форме клизмы.

Бактериофаги размножаются внутри бактерий, этим убивая их. В то время как лекарства в процессе лечения расходуются и их количество уменьшается, то количество фагов может, наоборот, возрастать.

После прикрепления их структурные белки выполняют функцию инъекции генетического материала, который они переносят внутрь, и инфекция потребляется. Рисунок Представление инфекционного процесса бактериофага. В розовом вирусном геноме схематизируется введением бактериальной цитоплазмы. Взято из Брукской биологии микрорганизма, 13-е издание.

Подобно компьютерному вирусу, биологические вирусы предназначены для введения своей программы вредоносной генетической информации внутри клетки, так что выполнение этой программы отвлекает клеточный метаболизм от его самых фундаментальных функций и концентрируется на них необходимых для синтеза и размножения составных материалов вируса, в конечном счете вызывая гибель клеток и высвобождение вирусного потомства.

При исчезновении пищи фагов - вредных бактерий, исчезают и сами фаги.

Препараты бактериофагов применяют при лечении заболеваний у детей:

  • ушные инфекции;
  • инфекции мочеполовых органов;
  • инфекции органов дыхания;
  • хирургические инфекции;
  • инфекции желудочно-кишечного тракта;
  • инфекции глаз и др.

Чтобы вырастить бактериофаги, на питательную среду, которая засеяна определенной культурой бактерий, наносится материал с бактериофагами. В местах их попадания формируется зона разрушенных бактерий, представляющая собой пустое пятно. Данный материал бактериологичной иглой забирается. Его переносят в содержащую бактериальную молодую культуру, суспензию. Эти действия выполняют до 10 раз, чтобы полученная бактериофага была чистой.

Бактериофаги - самые распространенные биологические частицы в мире, и их эволюционные пути всегда связаны с их хозяевами. У каждого вируса есть свой ограниченный каталог бактерий, которые он может заразить, а инфекция не всегда вызывает смерть. По разным функциональным причинам, таким как возможность рекомбинации вируса с бактериальной хромосомой и формирования временной и бесшумной части вирусов, вирусы могут принимать полные гены или фрагменты бактерии, в которую они заражаются, и в следующей инфекции вставляют их в другую бактерию, Таким образом, бактериофаги способствуют генетической изменчивости бактерий, способствуя обмену генами между штаммами и между видами.








На основе бактериофагов выпускают препараты в виде свечей, аэрозолей, таблеток, растворов и других форм. В названии медикаментов используют группу бактерий, для борьбы с которыми они предназначается.

Эти гены могут принести новые характеристики бактериям-хозяевам, которые помогают или ограничивают их в выполнении их биологической ниши, в свою очередь, они унаследованы дочерними поколениями. С течением времени будут выбраны эти популяции бактерий, чьи новые характеристики позволят им лучше адаптироваться к окружающей среде.

Стратегия внедрения, использование бактериофагов в качестве транспортных средств

Поскольку молекулярная биология, регулирующая репликацию вируса в бактериях, стала более ясной, была изучена возможность использования ее для человеческой выгоды. Следуя компьютерной аналогии, текущие знания позволяют анализировать информацию в вирусной программе и вмешиваться, чтобы проверить бактерии хозяина и заставить ее принять определенное метаболическое направление. Вирус может использоваться в качестве средства для специализированных генетических программ и лишен его репликативной функциональности для поддержания контроля над рекомбинантной вирусной частицей и жизнеспособностью клетки-хозяина.

Сравнение с антибиотиками

В отличие от антибиотиков, все виды бактериофагов препаратов не влияют отрицательно на организм человека.

Каждый вид избирательно влияет на микроорганизмы, поэтому они не только не вредят микрофлоре, но и применяются при лечении дисбактериоза. Однако эти лекарства используют гораздо реже, чем антибиотики по нескольким причинам:

Новая программа может быть использована для бактерий-хозяев, чтобы изменить свой цвет и выявить его присутствие, выражать токсический белок, который убивает его, не вызывая воспалительных реакций, или напрямую трансформируется в биологическую машину, предназначенную для конкретной задачи. В принципе, бактериофаги могут использоваться как система для эффективного преобразования бактерий как в лаборатории, так и в условиях, менее контролируемых по отношению к их естественной среде обитания.

Вирус почти никогда не заражает один клеточный вид и гораздо меньше различий между одним штаммом и другим одним и тем же видом. Ограничение заражения программой, разработанной для определенных бактерий, является сложным, тем более, когда указанные бактерии являются частью сложных полимикробных сообществ. В этом смысле для научного сообщества большой проблемой является выявление бактерий, присутствующих в полимикробном образце.

  1. Бактериофаги не проникают в кровь. Их применяют только при наличии возможности легко доставить препарат к месту воздействия. Например, прополоскать горло, нанести непосредственно на рану, выпить при кишечной инфекции.
  2. Для применения бактериофагов важно быть уверенным в диагнозе. Исключением являются комбинированные препараты с бактериофагами против различных возбудителей. Эффективность этих препаратов меньше, а цена больше.

Бактериофаги или фаги (от др.-греч. φᾰγω – «пожираю») – вирусы, избирательно поражающие бактериальные клетки. Чаще всего бактериофаги размножаются внутри бактерий и вызывают их лизис. Как правило, бактериофаг состоит из белковой оболочки и генетического материала.

Система становится еще более ограничительной, если сигнал становится зависимым от двух фрагментов репортерного белка, выражения которых определяются одним и тем же принципом и последовательности которых были стратегически выбраны для оптимизации специфичности. Представьте себе, что мы хотим создать троянский вирус с функцией, которая при запуске заставит экран компьютера становиться зеленым. Мы не можем определить, какие компьютеры заразят вирус, потому что они в основном одинаковы, но мы хотим, чтобы они запускались только на компьютерах людей, которые занимаются компьютерным мошенничеством.

История

Английский бактериолог Фредерик Туорт в статье 1915 года описал инфекционную болезнь стафилококков, инфицирующий агент проходил через фильтры, и его можно было переносить от одной колонии к другой. Независимо от Фредерика Туорта французско-канадский микробиолог Феликс Д’Эрелль 3 сентября 1917 года сообщил об открытии бактериофагов. Наряду с этим известно, что российский микробиолог Николай Фёдорович Гамалея ещё в 1897 году впервые наблюдал явление лизиса бактерий (сибиреязвенной палочки) под влиянием перевиваемого агента.

Мы создаем троянский вирус, но добавляем шифрование, которое имеет функцию предотвращения выполнения программы, если оно не дешифровано, и для этого требуется наличие определенного программного кода, который, как мы знаем, обычно выполняется в компьютеры от компьютерных мошенников. Тогда нам больше не нужны услуги Шерлока Холмса, и все, что нам нужно сделать, это отправить троянца нашим подозреваемым и расследовать тех, чьи экраны становятся зелеными.

Важно подчеркнуть, что, будучи лишенным репликативной способности, рекомбинантный вирус теряет возможность получения новых вирусных инфекционных частиц с использованием инфицированных бактерий в качестве метаболических механизмов. Это важно для обеспечения биобезопасности системы и сообщества. Будучи контролируемой системой, мы избегаем вводить новые вирусы в экосистему, где им не место, и где мы не можем предсказать эволюционный путь, который они возьмут, или потенциальное воздействие на природу.

Бактериофаги в природе

Бактериофаги незримо присутствуют повсюду в нашем мире – в океане, почве, глубоководных источниках, питьевой воде и пище. Они – наиболее представленная форма жизни на Земле – от 10 30 до 10 32 фаговых частиц в биосфере, – и играют ключевую роль в поддержании баланса всех исследованных экосистем. Бактериофаги являются естественными регуляторами и борцами с бактериями и обеспечивают динамическое равновесие в природе, сохраняя относительное постоянство микробного пейзажа в природе и ограничивая рост популяции бактерий. Бактериофаги присутствуют даже в нашей пище – ежедневное поедание бактериофагов с пищей, в которой они присутствуют естественным образом, регулирует микробный баланс в организме человека.

Предыстория использования бактериофагов в качестве детекторов

Широко распространено применение фагового использования для обнаружения патогенов, передающихся через пищевые продукты. Обнаружение на основе лизиса, вызванного бактериофагами. Он стремится следовать химическим молекулам клеточного интерьера, которые высвобождаются во время лизиса. Некоторые исследователи измеряют изменения электрических свойств жидких сред, вызванные ингибированием высвобождения молекул в результате снижения бактериальной пролиферации, вызванной вирусами.

Знаменитый ученый Д, Эрелль представил миру бактериофаги как естественные антибактериальные агенты и предложил использовать их для терапии – еще до открытия антибиотиков.


Классификация

Различают две группы бактериофагов: умеренные и вирулентные. Умеренные фаги медленно размножаются внутри пораженной бактериальной клетки, передаются внутри бактериальной колонии из поколения в поколение, периодически разрушая микробные клетки. Такой эффект называется лизогенным. Вирулентные фаги, попав в клетку микроба начинают стремительно размножаться, приводя к быстрой гибели зараженной клетки. Такой эффект называется литическим.

Какие проблемы решают препараты бактериофагов?

1.Эффективная борьба с бактериальными инфекциями

Позволяют эффективно бороться с бактериальными инфекциями без риска развития осложнений на печень, почки и другие жизненно важные органы, подвергающиеся повреждающему действию обычных антибактериальных средств.

2.Усиление действия антибиотиков

При совместном применении с антибиотиком могут усиливать эффективность последнего.

3.Уничтожают только вредоносные бактерии

Уничтожают вредоносные бактерии и сохраняют собственные, «полезные» для нас бактерии (кишечную микрофлору, микрофлору половых органов), не вызывая дисбактериоз.

4.Эффективная замена антибиотикам

При отсутствии эффекта от применения антибиотиков (при устойчивости бактерий к антибиотикам) и наличии хронической, рецидивирующей инфекции, бактериофаги являются отличным выбором в качестве препаратов антибактериальной терапии.

5. Минимум противопоказаний

При наличии противопоказаний к применению антибиотиков (при антибиотико ассоциированных диареях, нарушении работы печени и почек и др.) – бактериофаги незаменимы.

6. Бактериофаги могут применяться как внутрь, так и использоваться для наружного применения

Бактериофаги могут применяться как внутрь, так и использоваться для наружного применения, что решает проблему не только на уровне всего организма, но и местно в месте локализации инфекции.

Механизм действия бактериофагов


Вирус проникает в клетку патогенной бактерии, внедряется в ее геном и начинает размножаться. После накопления внутри бактериальной клетки определенного количества новых вирусных частиц (вирионов) клетка разрушается, вирусы выходят наружу и заражают новые бактериальные клетки.

Жизненный цикл бактериофага

  1. Фаг приближается к бактерии, и хвостовые нити связываются с рецепторными участками на поверхности бактериальной клетки.
  2. Хвостовые нити изгибаются и «заякоривают» шипы и базальную пластинку на поверхности клетки; хвостовой чехол сокращается, заставляя полый стержень входить в клетку; этому способствует фермент лизоцим, который находится в базальной пластинке; таким образом, нуклеиновая кислота (ДНК или РНК) вводится внутрь клетки.
  3. Нуклеиновая кислота фага кодирует синтез ферментов фага, используя для этого белоксинтезирующий аппарат хозяина.
  4. Фаг тем или иным способом инактивирует ДНК и РНК хозяина, а ферменты фага совсем расщепляют её; РНК фага подчиняет себе клеточный аппарат.
  5. Нуклеиновая кислота фага реплицируется и кодирует синтез новых белков оболочки.
  6. Новые частицы фага, образовавшиеся в результате спонтаной самосборки белковой оболочки вокруг фаговой нуклеиновой кислоты; под контролем РНК фага синтезируется лизоцим.
  7. Лизис клетки: клетка лопается под воздействием лизоцима; высвобождается около 200-1000 новых фагов; фаги инфицируют другие бактерии.
  8. Стадии 1-7 по времени занимают около 30 минут; этот период называется латентным периодом.

Две стороны медали

Достоинства

Бактерии теряют чувствительность к действию антибиотиков. Фармацевтическая промышленность неустанно синтезирует другие. Однако известно, что возможности синтеза антибиотиков ограничены. К действию бактериофагов антибиотики приспосабливаются очень тяжело, а, как утверждают специалисты, к комплексу из нескольких бактериофагов микробы не могут выработать резистентность и вовсе. Кроме того, бактериофаги практически не имеют побочного действия, реже вызывают аллергические явления, могут сочетаться с любыми препаратами. Бактериофаги в настоящий момент хорошо зарекомендовали себя при лечении урологических заболеваний, гнойных процессов в хирургии, а также при лечении инфекционных заболеваний кишечника у новорожденных детей.

Недостатки

  1. К сожалению, недостатков у медицинских бактериофагов тоже немало. Самая главная проблема проистекает из достоинства – высокой специфичности фагов. Каждый бактериофаг инфицирует строго определенный тип бактерий, даже не таксономический вид, а ряд более узких разновидностей, штаммов. Условно говоря, как если бы сторожевая собака начинала лаять только на одетых в черные плащи громил двухметрового роста, а на лезущего в дом подростка в шортах никак не реагировала. Поэтому для нынешних фаговых препаратов нередки случаи неэффективного применения. Препарат, сделанный против определенного набора штаммов и прекрасно лечащий стрептококковую ангину в Смоленске, может оказаться бессильным против по всем признакам такой же ангины в Кемерове. Болезнь та же, вызывается тем же микробом, а штаммы стрептококка в разных регионах оказываются различными.

Для максимально эффективного применения бактериофага необходима точная диагностика патогенного микроба, вплоть до штамма. Самый распространенный сейчас метод диагностики – культуральный посев – занимает много времени и требуемой точности не дает. Быстрые методы – типирование с помощью полимеразной цепной реакции или масс-спектрометрии – внедряются медленно из-за дороговизны аппаратуры и более высоких требований к квалификации лаборантов. В идеале подбор фагов-компонентов лекарственного препарата можно было бы делать против инфекции каждого конкретного пациента, но это дорого и на практике неприемлемо.

  1. Другой важный недостаток фагов – их биологическая природа. Кроме того, что бактериофаги для поддержания инфекционности требуют особых условий хранения и транспортировки, такой метод лечения открывает простор для множества спекуляций на тему «посторонней ДНК в человеке». И хотя известно, что бактериофаг в принципе не может заразить человеческую клетку и внедрить в нее свою ДНК, поменять общественное мнение непросто.
  2. Из биологической природы и довольно большого, по сравнению с низкомолекулярными лекарствами (теми же антибиотиками), размера вытекает третье ограничение – проблема доставки бактериофага в организм. Если микробная инфекция развивается там, куда бактериофаг можно приложить напрямую в виде капель, спрея или клизмы, – на коже, открытых ранах, ожогах, слизистых оболочках носоглотки, ушей, глаз, толстого кишечника – то проблем не возникает.
  3. Но если заражение происходит во внутренних органах, ситуация сложнее. Случаи успешного излечения инфекций почек или селезенки при обычном пероральном приеме препарата бактериофага известны. Но сам механизм проникновения относительно крупных (100 нм) фаговых частиц из желудка в кровоток и во внутренние органы изучен плохо и сильно разнится от пациента к пациенту. Бактериофаги бессильны и против тех микробов, которые развиваются внутри клеток, например возбудителей туберкулеза и проказы. Через стенку человеческой клетки бактериофаг пробраться не может.

Нужно отметить, что противопоставлять применение бактериофагов и антибиотиков в медицинских целях не следует. При совместном их действии наблюдается взаимное усиление противобактериального эффекта. Это позволяет, например, снизить дозы антибиотиков до значений, не вызывающих выраженных побочных эффектов. Соответственно, и механизм выработки у бактерий устойчивости к обоим компонентам комбинированного лекарства почти невозможен.

Расширение арсенала противомикробных препаратов дает больше степеней свободы в выборе методики лечения. Таким образом, научно обоснованное развитие концепции применения бактериофагов в противомикробной терапии – перспективное направление. Бактериофаги служат не столько альтернативой, сколько дополнением и усилением в борьбе с инфекциями.


Применение

В медицине

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. В настоящее время их применяют для лечения бактериальных инфекций, которые не чувствительны к традиционному лечению антибиотиками, особенно в республике Грузия. Обычно, применение бактериофагов сопровождается большим, чем антибиотики, успехом там, где присутствуют биологические мембраны, покрытые полисахаридами, через которые антибиотики обычно не проникают. В настоящее время терапевтическое применение бактериофагов не получило одобрения на Западе, хотя и применяются фаги для уничтожения бактерий, вызывающих пищевые отравления, таких, как листерии. В многолетнем опыте в объёме крупного города и сельской местности доказана необычайно высокая лечебная и профилактическая эффективность дизентерийного бактериофага.

В биологии

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

Фаговые векторы обычно создают на базе умеренного бактериофага λ, содержащего двухцепочечную линейную молекулу ДНК. Левое и правое плечи фага имеют все гены, необходимые для литического цикла (репликации, размножения). Средняя часть генома бактериофага λ (содержит гены, контролирующие лизогению, то есть его интеграцию в ДНК бактериальной клетки) не существенна для его размножения и составляет примерно 25 тысяч пар нуклеотидов. Данная часть может быть заменена на чужеродный фрагмент ДНК. Такие модифицированные фаги проходят литический цикл, но лизогения не происходит. Векторы на основе бактериофага λ используют для клонирования фрагментов ДНК эукариот (то есть более крупных генов) размером до 23 тысяч пар нуклеотидов (т. п. н.). Причём, фаги без вставок – менее 38 т. п. н. или, напротив, со слишком большими вставками – более 52 т. п. н. не развиваются и не поражают бактерии.

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. С помощью метода электрооптического анализа клеточных суспензий была показана возможность изучения этапов взаимодействия фаг-микробная клетка.