I batteriofagi sono noti per la loro capacità unica di infettare selettivamente i batteri: ogni tipo di batteriofago è attivo solo contro un certo tipo di batteri e neutrale contro altri. La medicina conosce più di cinquemila tipi di questi “mangiatori di batteri” che, penetrando in una cellula patogena, la distruggono dall'interno, ma non disturbano la microflora del corpo nel suo insieme.

Principio operativo

Il principio di azione dei preparati batteriofagi è che quando i fagi vengono introdotti o applicati superficialmente, cercano e penetrano nel batterio dannoso, distruggendone la struttura dall'interno.

La riproduzione dei fagi all'interno di un batterio porta alla sua completa distruzione. Questo processo, che richiede dai 15 ai 45 minuti, produce circa 70-200 nuove particelle fagiche.

Il vantaggio dei fagi quando vengono utilizzati è che continuano a moltiplicarsi e ad entrare nelle cellule finché è presente un'infezione

Specie e habitat

Nonostante il molto taglia piccola particelle fagiche (fino a 0,2 millimicron) la loro struttura ne ha di più struttura complessa rispetto ai virus di altri gruppi. Informazioni sui geni i batteriofagi sono costituiti da DNA situato all'interno della testa del fago. I batteriofagi hanno una struttura morfologica diversa.

Batteriofagi di diverse forme

IN ambiente naturale I batteriofagi si trovano quasi ovunque sia presente una cellula batterica.

In medicina, esiste una divisione dei preparati fagici in gruppi, inclusi i fagi per nome batteri patogeni, che influenzano:

• streptococco;
• stafilococco;
• dissenterico;
• coli;
• pseudomonas;
• clebsielosi;
• proteacee;
• e altri.

Applicazione pratica e scopo

L'uso dei batteriofagi non è solo metodo efficace trattamento di molti malattie infettive causati da agenti patogeni batterici, ma si riferisce anche a metodi preventivi affidabili.

I farmaci terapeutici e profilattici contenenti batteriofagi sono efficacemente usati per trattare:

• malattie causate da emolisi coli, stafilococco, streptococco, enterococco, Pseudomonas aeruginosa, Proteus, ecc.;
• disbatteriosi nei bambini e negli adulti;
• malattie otorinolaringoiatriche;
• prevenzione delle complicanze batteriche durante l'influenza e le infezioni respiratorie acute;
• piodermite pelle, morsi di insetti e animali, infezioni di ferite;
• malattie purulento-infiammatorie del cavo orale e dei tessuti parodontali;
• malattie batteriche sistema genito-urinario.

I preparati dei fagi mostrano la massima efficacia quando uso preventivo E rilevamento precoce l'agente eziologico di questa malattia.

Varietà di farmaci e loro caratteristiche

I farmaci terapeutici e profilattici contenenti batteriofagi sono prodotti sotto forma di soluzioni e gel. Puoi trovare tali farmaci nelle farmacie o nei negozi online affidabili http://vitabio.ru/. Di seguito sono riportati esempi e descrizioni di alcuni di essi.

Gel con batteriofagi: Otofag, Fagodent, Fagoderm, Fagogin

Fagogin– un preparato con batteriofagi, prodotto sotto forma di gel destinato igiene intima. Il farmaco contiene circa 40 varietà di batteriofagi, ognuno dei quali mira a combattere un tipo specifico di microbo. Fagogin è efficace agente antibatterico scopo locale per la prevenzione e il trattamento delle infezioni genitali.
Otofago– gel per la prevenzione e il trattamento di otite, laringite, tonsillite, rinite e altre malattie infettive degli organi ORL. Otofago rimedio efficace per la prevenzione delle complicanze batteriche durante l'influenza e le infezioni respiratorie acute. Otofag è utilizzato anche come antisettico durante gli interventi chirurgici.
Fagodente – ultimo sviluppo contenente batteriofagi vivi per l'igiene e il trattamento antibatterico del cavo orale. Prodotto sotto forma di gel con dispenser, il farmaco è in grado di neutralizzare flora patogena e focolare processo infiammatorio. Fagodent è utilizzato nel trattamento dei processi purulento-infiammatori della mucosa orale e delle gengive e ripristina alito fresco e ripristina la microflora del cavo orale.
Fagoderma– un farmaco per la prevenzione e il trattamento delle malattie superficiali e strati profondi pelle e i suoi danni. Preparazione naturale Fagoderm affronta efficacemente batteri nocivi e fornisce benessere completo pelle. Adatto per l'uso in diversi gruppi di età grazie al contenuto di componenti naturali.

Perché i batteriofagi sono migliori degli antibiotici?

La distruzione mirata dei microbi dà i fagi vantaggio innegabile prima degli antibiotici che, insieme ai batteri, distruggono tutta la microflora benefica. Tale trattamento porta alla rottura dell’intero sistema. tratto gastrointestinale, disbatteriosi e altre malattie, che sono escluse se trattate con batteriofagi.
Altri vantaggi dei batteriofagi:

• capace di distruggere i batteri che hanno una forte immunità agli antibiotici;
• assenza effetti collaterali;
• compatibile con tutti i farmaci;
• non creano dipendenza;
• usati come agenti profilattici;
• non ridurre l'immunità del corpo;
• Adatto per l'uso da parte di tutte le fasce d'età.

Nonostante non vi siano controindicazioni per i farmaci contenenti batteriofagi, ci sono casi in cui i farmaci contenenti fagi non sono efficaci, quindi il trattamento della malattia continua con metodi tradizionali.

Secondo scienziati ed esperti, la terapia fagica è un'importante scoperta rivoluzionaria nella lotta contro molte malattie infettive, dove prima la medicina era impotente. Essendo mezzi naturali per combattere le infezioni, i batteriofagi interagiscono idealmente corpo umano senza causare danni.

A causa della crescente resistenza dei microbi patogeni agli antibiotici e per il fatto che metodi alternativi i trattamenti per le malattie infettive stanno guadagnando sempre più popolarità, la ricerca sui batteriofagi non farà altro che acquisire slancio, il che porterà a nuove scoperte e vittorie su molte malattie.

FSBEI HPE "Mari State University"

Facoltà di Biologia e Chimica

Dipartimento di Biochimica e Fisiologia

Abstract sulla microbiologia e fondamenti di virologia

"Batteriofagi"

Eseguita:

alunno III corso

Gruppo BPG-21

Chesnokova Elena

Controllato:

Professore Associato, Ph.D.

Gazheeva T.P.

Yoshkar-Ola, 2011

Introduzione 3

Batteriofagi. Il loro ruolo nella biosfera 4

Struttura dei batteriofagi 6

Interazione del batteriofago con cellule batteriche 7

Ciclo vitale 9

Tassonomia dei batteriofagi 10

Applicazione 11

In medicina 11

In biologia 11

Nell'industria microbiologica 12

Le principali fasi di sviluppo e i metodi più semplici per lo studio dei batteriofagi 13

Elenco delle fonti di informazione 17

introduzione

Il batteriologo inglese Frederick Twort 1 in un articolo del 1915 descrisse una malattia infettiva degli stafilococchi, l'agente infettivo passava attraverso i filtri e poteva essere trasferito da una colonia all'altra.

Indipendentemente da Frederick Twort, il microbiologo franco-canadese Felix D'Herelle riferì la scoperta dei batteriofagi il 3 settembre 1917. Insieme a questo, è noto che il microbiologo russo Nikolai Fedorovich Gamaleya 3, nel 1898, osservò per la prima volta il fenomeno della lisi dei batteri (bacillo dell'antrace) sotto l'influenza di un agente trapiantabile.

Felix D'Herelle ha anche suggerito che i batteriofagi siano di natura corpuscolare. Tuttavia, solo dopo l'invenzione microscopio elettronico sono riusciti a vedere e studiare l'ultrastruttura dei fagi. Per molto tempo, le idee sulla morfologia e le caratteristiche principali dei fagi si sono basate sui risultati dello studio dei fagi del gruppo T - T1, T2, ..., T7, che si riproducono su E. coli (E. coli) ceppo B. Tuttavia, ogni anno apparivano nuovi dati riguardanti la morfologia e la struttura di vari fagi, che rendevano necessaria la loro classificazione morfologica.

Batteriofagi. Il loro ruolo nella biosfera

I batteriofagi (fagi) (dal greco antico φᾰγω - "divoro") sono virus che infettano selettivamente le cellule batteriche. Molto spesso i batteriofagi si moltiplicano all'interno dei batteri e ne causano la lisi 4 . Di norma, un batteriofago è costituito da un guscio proteico e da materiale genetico a filamento singolo o doppio acido nucleico(DNA o, meno comunemente, RNA). La dimensione delle particelle è di circa 20-200 nm.

Struttura di un tipico miovirus batteriofago (Fig. 1).

I batteriofagi sono i più numerosi, diffusi nella biosfera e, presumibilmente, il gruppo di virus più antico dal punto di vista evolutivo. La dimensione stimata della popolazione fagica è di oltre 1030 particelle fagiche.

In condizioni naturali, i fagi si trovano in luoghi dove sono presenti batteri sensibili ad essi. Quanto più un determinato substrato (terreno, escrezioni umane e animali, acqua, ecc.) è ricco di microrganismi, tanto maggiore è il numero di fagi corrispondenti in esso presenti. Pertanto, nel suolo si trovano fagi che lisano le cellule di tutti i tipi di microrganismi del suolo. I chernozem e i terreni su cui sono stati applicati fertilizzanti organici sono particolarmente ricchi di fagi.

I batteriofagi si esibiscono ruolo importante nel controllo del numero delle popolazioni microbiche, nell’autolisi delle cellule che invecchiano, nel trasferimento di geni batterici, agendo come “sistemi” vettori.

In effetti, i batteriofagi sono uno dei principali elementi genetici mobili. Attraverso la trasduzione introducono nuovi geni nel genoma batterico. È stato stimato che in 1 secondo possono essere infettati 1024 batteri. Ciò significa che il trasferimento costante di materiale genetico è distribuito tra batteri che vivono in condizioni simili.

Un alto livello di specializzazione, un'esistenza a lungo termine e la capacità di riprodursi rapidamente in un ospite adatto contribuiscono alla loro conservazione in un equilibrio dinamico tra un'ampia varietà di specie batteriche in qualsiasi ecosistema naturale. Quando non è disponibile un ospite adatto, molti fagi possono rimanere infettivi per decenni a meno che non vengano distrutti da sostanze o condizioni ambientali estreme.

№ 10-2013

Fotografia scattata con un microscopio elettronico
mostra il processo di attacco dei batteriofagi (colifagi T1) alla superficie del batterio E. coli.

Alla fine del XX secolo divenne chiaro che i batteri dominano senza dubbio la biosfera terrestre, rappresentando oltre il 90% della sua biomassa. Ogni specie ha molti tipi specializzati di virus. Secondo stime preliminari, il numero delle specie di batteriofagi è di circa 10 15 . Per comprendere l’entità di questa cifra, possiamo dire che se ogni persona sulla Terra scoprisse un nuovo batteriofago ogni giorno, ci vorranno 30 anni per descriverli tutti.

Pertanto, i batteriofagi sono le creature meno studiate nella nostra biosfera. La maggior parte dei batteriofagi oggi conosciuti appartengono all'ordine dei virus dalla coda Caudovirales. Le loro particelle hanno dimensioni da 50 a 200 nm. La coda, di diversa lunghezza e forma, assicura che il virus si attacchi alla superficie del batterio ospite; la testa (capside) funge da deposito per il genoma. Il DNA genomico codifica per proteine ​​strutturali che formano il “corpo” del batteriofago e per proteine ​​che assicurano la riproduzione del fago all'interno della cellula durante l'infezione.

Possiamo dire che un batteriofago è un nanooggetto naturale ad alta tecnologia. Ad esempio, le code dei fagi sono una “siringa molecolare” che perfora la parete di un batterio e, contraendosi, inietta il suo DNA nella cellula. Da questo momento inizia il ciclo infettivo. Le sue fasi successive consistono nel cambiare i meccanismi dell'attività vitale del batterio al servizio del batteriofago, nella moltiplicazione del suo genoma, nella costruzione di molte copie dei gusci virali, nel confezionamento del DNA virale in essi e, infine, nella distruzione (lisi) della cellula ospite.

Un batteriofago no Essere vivente, ma un nanomeccanismo molecolare creato dalla natura.
La coda del batteriofago è una siringa che perfora la parete del batterio e inietta il DNA virale,
che è immagazzinato nella testa (capside), all'interno della cellula.

Oltre alla costante competizione evolutiva tra i meccanismi di difesa dei batteri e di attacco dei virus, la ragione dell'attuale equilibrio può essere considerata il fatto che i batteriofagi si sono specializzati nella loro azione infettiva. Se esiste una grande colonia di batteri, dove le prossime generazioni di fagi troveranno le loro vittime, la distruzione dei batteri mediante fagi litici (uccisione, letteralmente dissoluzione) avviene rapidamente e continuamente.

Se non ci sono abbastanza potenziali vittime o condizioni esterne non sono molto adatti per una riproduzione efficiente dei fagi, quindi i fagi con un ciclo di sviluppo lisogeno hanno un vantaggio. In questo caso, dopo la penetrazione nel batterio, il DNA fagico non innesca immediatamente il meccanismo dell'infezione, ma permane momentaneamente all'interno della cellula in uno stato passivo, spesso introducendosi nel genoma batterico.

In questo stato profago il virus può esistere per molto tempo, attraversando cicli di divisione cellulare insieme al cromosoma batterico. E solo quando il batterio entra in un ambiente favorevole alla riproduzione si attiva il ciclo litico dell'infezione. Inoltre, quando il DNA fagico viene rilasciato da un cromosoma batterico, le sezioni vicine del genoma batterico vengono spesso catturate e il loro contenuto può successivamente essere trasferito al batterio successivo che il batteriofago infetta. Questo processo (trasduzione genica) viene considerato il mezzo più importante trasferimento di informazioni tra procarioti - organismi senza nuclei cellulari.

Come funziona un batteriofago?

Tutte queste sottigliezze molecolari non erano conosciute nel secondo decennio del XX secolo, quando furono scoperti “agenti infettivi invisibili che distruggono i batteri”. Ma anche senza il microscopio elettronico, con l'aiuto del quale alla fine degli anni Quaranta fu possibile ottenere per la prima volta immagini di batteriofagi, era chiaro che erano in grado di distruggere i batteri, compresi quelli patogeni. Questa proprietà fu immediatamente richiesta dalla medicina.

I primi tentativi di curare la dissenteria con i fagi, infezioni della ferita, colera, tifo e persino la peste furono eseguite con molta attenzione e il successo sembrò abbastanza convincente. Ma dopo l'inizio della produzione di massa e dell'uso dei preparati fagici, l'euforia ha lasciato il posto alla delusione. Su cosa sono i batteriofagi, come produrli, purificarli e utilizzarli forme di dosaggio, si sapeva ancora molto poco. Basti dire che, secondo i risultati di un test effettuato negli Stati Uniti alla fine degli anni '20, molti preparati fagici industriali non contenevano affatto batteriofagi.

Il problema degli antibiotici

La seconda metà del XX secolo in medicina può essere definita “l’era degli antibiotici”. Tuttavia, anche lo scopritore della penicillina, Alexander Fleming, nella sua conferenza per il Nobel, avvertì che la resistenza microbica alla penicillina si verifica abbastanza rapidamente. Per il momento la resistenza agli antibiotici è stata compensata dallo sviluppo di nuovi tipi di farmaci antimicrobici. Ma a partire dagli anni ’90 è diventato chiaro che l’umanità sta perdendo la “corsa agli armamenti” contro i microbi.

Innanzitutto la colpa è dell’uso incontrollato degli antibiotici, non solo a scopo terapeutico, ma anche a scopo preventivo, e non solo in medicina, ma anche in agricoltura, Industria alimentare e la vita di tutti i giorni. Di conseguenza, la resistenza a questi farmaci ha cominciato a svilupparsi non solo nei batteri patogeni, ma anche nei microrganismi più comuni che vivono nel suolo e nell’acqua, rendendoli “patogeni condizionali”.

Tali batteri esistono comodamente istituzioni mediche, che abitano impianti idraulici, mobili, attrezzature mediche, a volte anche soluzioni disinfettanti. Nelle persone con un sistema immunitario indebolito, che sono la maggioranza negli ospedali, causano gravi complicazioni.

Non sorprende che la comunità medica stia lanciando l’allarme. L’anno scorso, nel 2012, il direttore generale dell’OMS Margaret Chan ha rilasciato una dichiarazione in cui prevedeva la fine dell’era degli antibiotici e l’indifesa dell’umanità contro le malattie infettive. Tuttavia, possibilità pratiche la chimica combinatoria – i fondamenti della scienza farmacologica – sono lungi dall’essere esauriti. Un'altra cosa è lo sviluppo agenti antimicrobici- un processo molto costoso che non porta tanto profitto quanto molti altri farmaci. Quindi le storie dell’orrore sui “superbatteri” sono più che altro un avvertimento, che incoraggia le persone a cercare soluzioni alternative.

Batteriofagi e immunità

Poiché in natura esistono innumerevoli batteriofagi che entrano costantemente nel corpo umano attraverso l'acqua, l'aria e il cibo, il sistema immunitario semplicemente li ignora. Esiste anche un'ipotesi sulla simbiosi dei batteriofagi nell'intestino, che regolano microflora intestinale. Ottienine alcuni reazione immunitaria possibile solo con la somministrazione a lungo termine nel corpo grandi dosi fagi.

Ma in questo modo puoi ottenere allergie a quasi tutte le sostanze. Infine, è molto importante che i batteriofagi siano poco costosi. Lo sviluppo e la produzione di un farmaco costituito da batteriofagi accuratamente selezionati con genomi completamente decifrati, coltivati ​​secondo i moderni standard biotecnologici su alcuni ceppi di batteri in ambienti chimicamente puliti e altamente purificati, è molto più economico dei moderni antibiotici complessi.

Ciò consente ai farmaci terapeutici fagici di adattarsi rapidamente ai gruppi mutevoli di batteri patogeni e all'uso dei batteriofagi in medicina veterinaria, dove medicinali costosi non sono economicamente giustificabili.

Sul servizio medico

Sembra abbastanza logico vedere un risveglio dell’interesse nell’uso dei batteriofagi – i nemici naturali dei batteri – per curare le infezioni. In effetti, nel corso dei decenni dell '"era degli antibiotici", i batteriofagi hanno servito attivamente la scienza, ma non la medicina, ma fondamentali biologia molecolare. Basti citare la decodificazione delle “triplette” codice genetico e il processo di ricombinazione del DNA. Ora si sa abbastanza sui batteriofagi per orientare la selezione dei fagi adatti a scopi terapeutici.

I batteriofagi hanno molti vantaggi come potenziali farmaci. Innanzitutto ce ne sono una miriade. Anche se cambiare l’apparato genetico di un batteriofago è molto più semplice di quello di un batterio, e ancor più in organismi superiori, Questo non è necessario. Puoi sempre trovare qualcosa di adatto in natura. Riguarda si tratta piuttosto di selezione, consolidamento delle proprietà ricercate e riproduzione dei batteriofagi necessari.

Questo può essere paragonato all'allevamento delle razze canine: cani da slitta, cani da guardia, cani da caccia, segugi, cani da combattimento, cani decorativi... Tutti loro rimangono cani, ma sono ottimizzati per un certo tipo di azione, necessario da una persona. In secondo luogo, i batteriofagi sono strettamente specifici, cioè distruggono solo un certo tipo di microbi senza inibire microflora normale persona.

In terzo luogo, quando un batteriofago trova un batterio che deve distruggere, è in procinto di distruggerlo ciclo vitale comincia a moltiplicarsi. Pertanto, la questione del dosaggio diventa meno acuta. In quarto luogo, i batteriofagi non causano effetti collaterali. Tutti i casi di reazioni allergiche durante l'uso di batteriofagi terapeutici sono stati causati da impurità da cui il farmaco non era sufficientemente purificato o da tossine rilasciate durante la morte massiccia dei batteri. Quest’ultimo fenomeno, l’“effetto Herxheimer”, viene spesso osservato con l’uso di antibiotici.

Due facce della medaglia

Sfortunatamente, i batteriofagi medici presentano anche molti svantaggi. Il problema più importante deriva dalla dignità - elevata specificità fagi. Ogni batteriofago infetta un tipo di batteri rigorosamente definito, nemmeno una specie tassonomica, ma un numero di varietà più ristrette, ceppi. Relativamente parlando, come se cane da guardia ha iniziato ad abbaiare solo a delinquenti alti due metri vestiti con impermeabili neri e non ha reagito in alcun modo all'ingresso di un adolescente in pantaloncini corti in casa.

Pertanto, non è raro che le attuali preparazioni dei fagi falliscano applicazione efficace. Un farmaco prodotto contro un certo insieme di ceppi e che cura perfettamente il mal di gola da streptococco a Smolensk può essere impotente contro tutti i segni dello stesso mal di gola a Kemerovo. La malattia è la stessa, causata dallo stesso microbo, e i ceppi di streptococco nelle diverse regioni sono diversi.

Per l'uso più efficace del batteriofago è necessario diagnosi accurata microbo patogeno, fino allo sforzo. Il metodo diagnostico più comune oggi, la coltura, richiede molto tempo e non fornisce la precisione richiesta. Metodi rapidi– tipizzazione mediante polimerasi reazione a catena o spettrometria di massa - vengono implementati lentamente a causa del costo elevato delle attrezzature e dei requisiti più elevati per le qualifiche dei tecnici di laboratorio. Idealmente, la selezione dei componenti fagici di un farmaco potrebbe essere effettuata contro l'infezione di ogni singolo paziente, ma nella pratica ciò è costoso e inaccettabile.

Un altro importante svantaggio dei fagi è la loro natura biologica. Oltre al fatto che i batteriofagi richiedono condizioni speciali stoccaggio e trasporto, questo metodo di trattamento apre la strada a molte speculazioni sul tema del “DNA estraneo nell’uomo”. E sebbene sia noto che un batteriofago, in linea di principio, non può infettare una cellula umana e introducervi il suo DNA, non è facile cambiare l'opinione pubblica.

La natura biologica e le dimensioni piuttosto grandi, rispetto ai farmaci a basso peso molecolare (gli stessi antibiotici), portano a una terza limitazione: il problema di introdurre il batteriofago nel corpo. Se si sviluppa un'infezione microbica in cui il batteriofago può essere applicato direttamente sotto forma di gocce, spray o clistere - sulla pelle, ferite aperte, ustioni, mucose del rinofaringe, orecchie, occhi, intestino crasso - quindi non ci sono problemi.

Ma se l’infezione si verifica negli organi interni, la situazione è più complicata. Sono noti casi di trattamento efficace di infezioni renali o della milza con la consueta somministrazione orale di un farmaco batteriofago. Ma il meccanismo di penetrazione delle particelle fagiche relativamente grandi (100 nm) dallo stomaco nel flusso sanguigno e negli organi interni è poco conosciuto e varia notevolmente da paziente a paziente. I batteriofagi sono anche impotenti contro quei microbi che si sviluppano all'interno delle cellule, ad esempio gli agenti causali della tubercolosi e della lebbra. Attraverso il muro cellula umana il batteriofago non riesce a passare.

Da notare che il contrasto all'uso di batteriofagi e antibiotici in scopi medici non farlo. Quando agiscono insieme, si osserva un potenziamento reciproco dell'effetto antibatterico. Ciò consente, ad esempio, di ridurre la dose di antibiotici a valori che non provocano effetti collaterali rilevanti. Di conseguenza, il meccanismo per sviluppare resistenza ad entrambi i componenti nei batteri medicina combinata quasi impossibile.

Espansione dell'Arsenale antimicrobici dà più gradi di libertà nella scelta dei metodi di trattamento. Pertanto, lo sviluppo su base scientifica del concetto di utilizzo dei batteriofagi nella terapia antimicrobica rappresenta una direzione promettente. I batteriofagi non servono tanto come alternativa, ma come aggiunta e potenziamento nella lotta contro le infezioni.

A causa del loro effetto distruttivo (litico) sui batteri, i fagi possono essere utilizzati a scopo terapeutico - a scopo preventivo A varie malattie(dissenteria, colera, varie malattie infiammatorie purulente, ecc.). Set di fagi standard, compresi quelli internazionali, vengono utilizzati per la tipizzazione dei fagi di agenti patogeni di numerose malattie (colera, tifo, salmonellosi, difterite, stafilococco e altre malattie). Vengono utilizzati anche i batteriofagi Ingegneria genetica Come vettori che trasferiscono sezioni di DNA, è possibile anche il trasferimento naturale dei geni tra batteri attraverso determinati fagi (trasduzione). Di norma, a questi pazienti vengono prescritti antibiotici. Ma a causa del fatto che i batteri in continua mutazione diventano resistenti agli antibiotici, la loro efficacia è limitata. l'anno scorso indebolito. L'attenzione dei ricercatori è stata attratta dai batteriofagi, virus che divorano i batteri. A differenza degli antibiotici, che distruggono sia quelli dannosi che quelli microflora sana organismo, i batteriofagi sono selettivi, influenzano solo batteri patogeni. Come agiscono i batteriofagi nel corpo? Penetrano solo in alcune cellule e interagiscono con il loro DNA, creando un effetto lisogenico o litico. Influenzando i microbi di tipo litico, i batteriofagi li distruggono, consentendo loro di moltiplicarsi rapidamente. Il tipo lisogenico rappresenta la penetrazione del genoma fagico nel genoma batterico, la loro sintesi e l'ulteriore transizione da una generazione all'altra. Le informazioni sui batteriofagi sono apparse più di un secolo fa quando venivano usati per trattare lo stafilococco. Attualmente sono ampiamente utilizzati per la prevenzione e il trattamento delle infezioni intestinali, stafilococciche, streptococciche, tifoidi e molte altre. Medicina modernaè alla ricerca di metodi che non utilizzino batteriofagi vivi, ma enzimi che colpiscono i batteri patogeni mediante lisi. Il loro utilizzo può avvenire sotto forma di spray nasale o orale, dentifricio, alimenti, additivi del cibo. L'efficacia dell'uso dei batteriofagi risiede nell'assenza di controindicazioni e complicanze, compatibilità con altri farmaci e influenza attiva sui microbi resistenti agli antibiotici. Grazie a queste proprietà, i batteriofagi sono valutati come futuri farmaci per combattere con successo le infezioni.

I vantaggi più importanti della terapia fagica sono l'elevata sensibilità della microflora patogena al batteriofago, la possibilità di utilizzare inizialmente piccole dosi di batteriofago, la compatibilità con tutti i tipi di terapia antibatterica tradizionale e l'assenza di controindicazioni alla prevenzione e alla terapia fagica. È stato accertato che in natura non esistono microrganismi assolutamente resistenti al batteriofago. È importante che la riproduzione del batteriofago sia possibile solo in presenza di batteri ad esso sensibili. Dopo la morte dell'ultimo cellula microbica nel sito dell'infezione cessa la sua attività attiva e viene eliminato dall'organismo senza lasciare traccia.

A causa della diminuzione osservata azione terapeutica vengono utilizzati antibiotici e preparati batteriofagi pratica clinica in alternativa agli antibiotici e in associazione con questi ultimi. I preparati batteriofagi non sono inferiori ai farmaci antibatterici in termini di efficacia, stimolano i fattori locali dell'immunità specifica e non specifica e non causano reazioni tossiche e allergiche avverse. I batteriofagi vengono prescritti per via orale e vengono utilizzati anche per l'irrigazione delle ferite, per l'introduzione nelle cavità drenate: cavità addominale, pleurica, sinusale, orecchio medio, ascessi, ferite, utero, vescica. Quando somministrati per via orale e tramite aerosol, nonché quando applicati sulla superficie delle mucose, i batteriofagi penetrano nel sangue e nella linfa e vengono escreti attraverso i reni, igienizzando le vie urinarie.

Attualmente, vi è stato un rinnovato interesse per la terapia fagica in chirurgia, urologia, oftalmologia e traumatologia.

I preparati terapeutici e profilattici di batteriofagi sono composti da batteriofagi policlonali virulenti con un ampio spettro d'azione, attivi contro i batteri resistenti agli antibiotici. Sono prodotti in forma liquida, in compresse resistenti agli acidi, sotto forma di supposte, unguenti e linimenti.

I preparati batteriofagi sono un filtrato sterile di fagolisati batterici; sono prescritti per via orale, localmente per l'irrigazione di ferite e mucose, introduzione nella cavità uterina, Vescia, orecchio, seni paranasali, così come nelle cavità drenate - addominale, pleurica e nelle cavità degli ascessi dopo la rimozione dell'essudato.

I batteriofagi sono in grado di penetrare rapidamente nel sangue e nella linfa e vengono escreti attraverso i reni nelle urine. Come dimostrato nei nostri studi, dopo aver assunto 30 ml di batteriofago, le particelle fagiche vengono rilevate nelle urine entro 2 ore e concentrazione massima vengono raggiunti nelle urine 6-8 ore dopo la somministrazione.

L'attività dei batteriofagi terapeutici e profilattici contro i patogeni delle malattie purulento-settiche ed enterali è piuttosto elevata, dal 72% al 90%, anche contro ceppi di origine ospedaliera, caratterizzati da resistenza multipla agli antibiotici. La corrispondenza dei preparati batteriofagici alla moderna struttura etiologica dei patogeni si ottiene grazie al loro costante adattamento ai ceppi circolanti dovuto al rinnovamento delle razze fagiche e alla produzione di timbri batterici. Questa caratteristica distingue i fagi da altri farmaci antimicrobici - antibiotici, eubiotici o vaccini, dove i ceppi di produzione o i ceppi produttori, o la sostanza sintetizzata, non sono soggetti ad alcuna modifica. Questa plasticità dei preparati batteriofagi garantisce la continuazione della resistenza fagica primaria dei patogeni.

Vantaggi dei farmaci batteriofagi

I vantaggi dei farmaci batteriofagi includono una ristretta specificità d'azione che, a differenza degli antibiotici, non causa l'inibizione della normale microflora. Effetto stimolante comprovato batteriofago stafilococcico sui bifidobatteri - componente essenziale microbiocenosi intestinale. L'uso di batteriofagi per il trattamento delle malattie infettive stimola fattori di immunità specifica e non specifica, che è particolarmente efficace per il trattamento delle malattie croniche malattie infiammatorie sullo sfondo di condizioni immunosoppressive, trasporto batterico.

Lavoro sperimentale e a lungo termine osservazioni clinicheÈ stata dimostrata l'impossibilità di trasferire plasmidi di resistenza agli antibiotici e di tossigenicità mediante farmaci terapeutici e profilattici dei batteriofagi, poiché si tratta di complessi policlonali di batteriofagi virulenti.

In Russia, nei paesi della CSI, Polonia, Francia e Spagna, i batteriofagi sono ampiamente utilizzati in medicina e veterinaria. È stata accumulata una vasta esperienza nell'uso dei batteriofagi nel trattamento infezioni intestinali: elevata efficacia clinica della terapia fagica per acuti e dissenteria cronica, salmonellosi, accompagnata dalla sanificazione dei portatori. L'elevata efficacia epidemiologica dell'uso preventivo dei batteriofagi della dissenteria, del tifo e della salmonella è stata dimostrata in esperimenti epidemiologici controllati condotti in istituti prescolari e imprese industriali, è stata stabilita una diminuzione del tasso di incidenza di 3-6 volte. L'uso di batteriofagi ha mostrato buoni risultati nel trattamento di malattie causate da batteri opportunistici, disbiosi, lesioni purulente della pelle, organi ORL, sistema muscolo-scheletrico, sistema genito-urinario, sistema circolatorio e respiratorio, anche nei neonati e nei bambini nel primo anno di vita vita.

Una condizione importante che garantisce l'efficacia del trattamento con i preparati fagici è una certa sensibilità ai fagi dell'agente patogeno.

La lunga esperienza di terapia fagica presso l'Istituto di Ricerca di Urologia è evidente; Come risultato dell'adattamento dei batteriofagi commerciali ai ceppi ospedalieri circolanti nella clinica urologica dell'NPO "Biophage", la sensibilità fagica dei ceppi è aumentata del 15% ed era al livello o superiore alla sensibilità ai più moderni antibiotici stranieri. Sullo sfondo uso a lungo termine batteriofagi in ospedale tra ceppi ospedalieri non è stato osservato alcuno sviluppo di resistenza ai fagi, mentre è diminuita la resistenza agli antibiotici. L'efficacia clinica della terapia fagica è stata osservata nel 92% dei casi, spesso superando i risultati della terapia antibiotica. L'assenza di controindicazioni e complicazioni durante l'utilizzo di preparati batteriofagi, la possibilità del loro utilizzo in combinazione con altri medicinali, anche con gli antibiotici, l'attività contro ceppi resistenti agli antibiotici e l'adattamento dei batteriofagi ai moderni agenti patogeni: tutto ciò ci consente di valutare i preparati batteriofagi come un mezzo altamente efficace e promettente per il trattamento di emergenza delle infezioni purulento-settiche ed enterali. Tuttavia, i fagi, questi “inservienti naturali”, possono essere utilizzati non solo per il trattamento, ma anche per la prevenzione delle malattie infettive. Possono essere prescritti alle donne incinte, che allattano e ai bambini di qualsiasi età, compresi i neonati prematuri. La condizione principale per il loro utilizzo efficace è testare la sensibilità della coltura isolata al fago corrispondente. È stato notato uno schema sorprendente: a differenza degli antibiotici, la sensibilità dei ceppi clinici di microrganismi ai batteriofagi è stabile e tende ad aumentare, il che può essere spiegato dall'arricchimento farmaci medicinali nuove razze di fagi. Oltre alle applicazioni mediche, i batteriofagi trovano largo impiego in medicina veterinaria; Il batteriofago stafilococco è particolarmente efficace nel trattamento della mastite nelle mucche. I preparati batteriofagi sono prescritti per via orale per le malattie organi interni o localmente, direttamente sulla lesione. L'effetto del fago appare entro 2-4 ore dalla sua somministrazione (il che è particolarmente importante in condizioni di terapia intensiva). I batteriofagi penetrano nel sangue, nella linfa e vengono escreti attraverso i reni, igienizzando le vie urinarie.

Pertanto, i batteriofagi utilizzano:

In medicina veterinaria per:

prevenzione e trattamento malattie batteriche uccelli e animali;

trattamento delle malattie infiammatorie purulente delle mucose degli occhi e del cavo orale;

prevenzione delle complicanze purulento-infiammatorie in ustioni, ferite, interventi chirurgici;

Nell'ingegneria genetica:

per trasduzione - trasferimento naturale di geni tra batteri;

come vettori che trasferiscono sezioni di DNA;

utilizzando i fagi è possibile ingegnerizzare cambiamenti mirati nel genoma del DNA ospite;

Nel settore alimentare:

i prodotti a base di carne e pollame pronti al consumo vengono già lavorati in massa con agenti contenenti fagi;

i batteriofagi sono utilizzati nella produzione di prodotti alimentari a base di carne, pollame, formaggio, prodotti vegetali, ecc.;



I batteriofagi sono virus specifici che selettivamente attaccare e danneggiare i microbi. Moltiplicandosi all'interno della cellula, distruggono i batteri. In cui microflora patogena viene distrutto, ma quello utile viene preservato.

L'uso di questi virus fu proposto all'inizio del secolo per la cura delle malattie infettive. Tuttavia, l’interesse per loro in molti paesi del mondo è andato perduto dopo l’avvento degli antibiotici. Oggi l’interesse per questi virus sta tornando.

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Caratteristiche strutturali e habitat

Cosa sono i batteriofagi? Questo grande gruppo i virus sono 100 volte più piccoli delle cellule batteriche. La struttura dei fagi, se ingrandita molte volte, è sorprendentemente diversa.

Quali sono i tipi di batteriofagi?

Consideriamo i tipi di microbi e il loro scopo, a seconda del tipo.

Esistono diciannove famiglie di virus, che differiscono per il tipo di acido nucleico (DNA o RNA), nonché per la forma e la struttura del genoma.

Batteriofagi in medicina classificato in base alla velocità di influenza sui batteri patogeni:

1. Batteriofagi temperati distruggono lentamente e parzialmente i microrganismi patogeni, causandoli cambiamenti irreversibili trasmesso alla generazione successiva di microbi. Questo è il cosiddetto effetto lisogenico.
2. Molecole virali virulente, entrati nelle cellule microbiche, si moltiplicano attivamente e rapidamente. Portano alla morte quasi istantanea del batterio (effetto litico).
3. Tipo moderato di microbi utilizzato come trattamento alternativo infezioni batteriche. Presentano alcuni vantaggi:
4. Modulo conveniente. Il farmaco è prodotto per somministrazione orale come soluzione o sotto forma di compresse.

A differenza degli antibiotici, i batteriofagi non hanno effetti collaterali, è meno probabile che causino reazione allergica, non hanno effetti negativi secondari.

Non esiste resistenza microbica. È più difficile per i batteri adattarsi ai virus e con un effetto complesso è quasi impossibile.

Ma ci sono anche degli svantaggi :

• il corso della terapia è più lungo;
• alcune difficoltà nella scelta il gruppo giusto droghe;
• Il genoma batterico viene trasferito da un microbo all'altro.

In medicina, tenendo conto della specificità dei virus descritti, preferiscono utilizzare complessi e batteriofagi polivalenti, che contengono diverse varietà di questi microbi.

Elenco e descrizione dei batteriofagi:

1. Dysfak, dissenterico polivalente. Provoca la morte di Shigella Flexner e Sonne.
2. Tifo uccide gli agenti causali della febbre tifoide, la salmonella.
3. Klebsiella polivalente. Rappresenta rimedio complesso, distruggendo la polmonite da Klebsiella, l'ozena, il rinoscleroma.
4. Klebsiella pneumoniae, Klebsifagus– un eccellente assistente nella lotta contro i disturbi urogenitali, respiratori, sistemi digestivi, infezioni chirurgiche, patologie settiche generalizzate.
5. Coliproteofago, coliprotei. Destinato al trattamento di pielonefrite, cistite, colite e altre malattie causate da Proteus ed E. coli.
6. Colifago, se. Agisce efficacemente nel trattamento delle infezioni della pelle e degli organi interni causate da Escherichia coli E. Coli enteropatogeni.
7. Proteofago, Proteaceae ha un effetto dannoso su specifici microbi Proteaceae vulgaris e mirabilis, che sono agenti patogeni infiammazione purulenta patologie intestinali.
8. Streptococco, lo streptofago neutralizza rapidamente gli stafilococchi rilasciati durante qualsiasi infezione purulenta.
9. Pseudomonas aeruginosa. Consigliato per il trattamento delle infiammazioni causate da Pseudomonas aeruginosa. Lisa il batterio Pseudomonas aeruginosis.
10. Piobatteriofago complesso. È una miscela di fagolisati di streptococchi, enterococchi, stafilococchi, pseudomanus aeruginosis, Escherichia coli, Klebsiella oxytoca e polmonite.
11. settafagia, piobatteriofago polivalente. Ha un effetto dannoso sull'Escherichia coli.
12. Intensità. Farmaco complesso lisa Shigilla, Salmonella, Enerococcus, Staphylococcus, Pseudomanis proteus e Aerunina.

Solo un medico, dopo aver esaminato e identificato un'infezione, dovrebbe prescrivere farmaci. Il loro uso indipendente può essere inefficace perché la sensibilità ai fagi non può essere determinata senza test speciali.

Il regime di trattamento è sviluppato individualmente per ciascun cliente. Molto spesso ricorrono ai farmaci per la terapia disbiosi intestinale. Il corso del trattamento può durare circa cinque giorni, ma in alcuni casi fino a 15 giorni. Ripetere i corsi 2-3 volte per una maggiore efficacia.

Un esempio di un ciclo di trattamento per l'infezione da stafilococco:

• per un bambino fino a sei mesi – 5 ml;
• da sei mesi a un anno – 10 ml;
• bambino da uno a tre anni – 15 ml;
• da 3 anni a 8-20 ml;
• per un bambino dopo otto anni - 30 ml.;
• Ai neonati vengono somministrati fagi per via orale, gocce nel naso o sotto forma di clistere.

I batteriofagi si moltiplicano all'interno dei batteri, uccidendoli. Mentre i farmaci vengono consumati durante il trattamento e la loro quantità diminuisce, il numero dei fagi può, al contrario, aumentare.

Quando il cibo dei fagi scompare - batteri nocivi, i fagi stessi scompaiono.

I preparati batteriofagi sono utilizzati nel trattamento delle malattie nei bambini:

• infezioni dell'orecchio;
• infezioni genito-urinarie;
• Infezioni respiratorie;
• infezioni chirurgiche;
• infezioni del tratto gastrointestinale;
• infezioni agli occhi, ecc.

Per far crescere i batteriofagi, mezzo nutritivo, che viene seminato con una certa coltura di batteri, viene applicato materiale con batteriofagi. Nei luoghi in cui entrano si forma una zona di batteri distrutti, che è un punto vuoto. Questo materiale viene prelevato con un ago batteriologico. Viene trasferito in una sospensione contenente una giovane coltura batterica. Questi passaggi vengono eseguiti fino a 10 volte per garantire che il batteriofago risultante sia puro.

Sulla base dei batteriofagi, i farmaci vengono prodotti sotto forma di supposte, aerosol, compresse, soluzioni e altre forme. Il nome del medicinale si riferisce al gruppo di batteri che intende combattere.

Confronto con gli antibiotici

A differenza degli antibiotici, tutti i tipi di farmaci batteriofagi non influiscono negativamente sul corpo umano.

Ogni tipo colpisce selettivamente i microrganismi, quindi non solo non danneggiano la microflora, ma vengono anche utilizzati nel trattamento della disbiosi. Tuttavia, questi farmaci vengono utilizzati molto meno frequentemente degli antibiotici per diversi motivi:

1. I batteriofagi non penetrano nel sangue. Vengono utilizzati solo se è possibile somministrare facilmente il farmaco al sito di esposizione. Ad esempio, fare dei gargarismi, applicare direttamente su una ferita, bere se si ha un'infezione intestinale.
2. Per utilizzare i batteriofagi, è importante avere fiducia nella diagnosi. Le eccezioni sono farmaci combinati con batteriofagi contro vari agenti patogeni. L'efficacia di questi farmaci è inferiore e il prezzo è più alto.