Бактериофаги

Секстафаг

(пиобактериофаг поливалентный)

ФГУП «НПО «Микроген» МЗ РФ, Россия

• Форма выпуска: флакон 20 мл №4.
• Область применения: лечение фурункулов, карбункулов, гидроаденитов, абсцессов, гнойно-осложненных ран, инфицированных стафилококками, гнойных ангин, бронхитов, плевритов, бурситов, термических ожогов, хронических остеомиелитов, флегмон, тендовагинитов, маститов, циститов, холециститов. При глубоком инфильтрированном и абсцедированном стафилококковом сикозе, энтероколите и др., а также с профилактической целью: при свежеинфицированных ранах (операции в брюшной и грудной полостях, уличный и производственный травматизм и др.).
• Спектр антибактериальной активности: Pseudomonas aeruginosa, Proteus mirabilis, Proteus Vulgaris, Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus, Streptococcus, энтеропатогенная Escherichia coli.

Подробная инструкция

История

Английский бактериолог Фредерик Туорт в статье 1915 года описал инфекционную болезнь стафилококков, возбудитель которой 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.

После открытия явлений бактериофагии Д’Эрелль развил учение о том, что бактериофаги патогенных бактерий, являясь их паразитами, играют большую роль в патогенезе инфекций, обеспечивая выздоровление больного организма, а затем создания специфического иммунитета

Это положение привлекло к явлению бактериофагии внимание многих исследователей, которые предполагали найти в фагах важное средство борьбы с наиболее опасными инфекционными болезнями человека и животных.. Также Феликс Д’Эрелль выдвинул предположение, что бактериофаги имеют корпускулярную природу. Однако только после изобретения электронного микроскопа удалось увидеть и изучить ультраструктуру фагов

Долгое время представления о морфологии и основных особенностях фагов основывались на результатах изучения фагов группы Т — Т1, Т2,…, Т7, которые размножаются на Е. coli штамма B. Однако с каждым годом появлялись новые данные, касающиеся морфологии и структуры разнообразных фагов, что обусловило необходимость их морфологической классификации

Однако только после изобретения электронного микроскопа удалось увидеть и изучить ультраструктуру фагов. Долгое время представления о морфологии и основных особенностях фагов основывались на результатах изучения фагов группы Т — Т1, Т2,…, Т7, которые размножаются на Е. coli штамма B. Однако с каждым годом появлялись новые данные, касающиеся морфологии и структуры разнообразных фагов, что обусловило необходимость их морфологической классификации.

Также Феликс Д’Эрелль выдвинул предположение, что бактериофаги имеют корпускулярную природу. Однако только после изобретения электронного микроскопа удалось увидеть и изучить ультраструктуру фагов. Долгое время представления о морфологии и основных особенностях фагов основывались на результатах изучения фагов группы Т — Т1, Т2,…, Т7, которые размножаются на Е. coli штамма B. Однако с каждым годом появлялись новые данные, касающиеся морфологии и структуры разнообразных фагов, что обусловило необходимость их морфологической классификации.

Что такое бактериофаги?

Бактериофаги, также известные как фаги, представляют собой вирусы, которые инфицируют и размножаются только в бактериальных клетках. Они повсеместно распространены в окружающей среде и признаны самым распространенным биологическим агентом на Земле. Они чрезвычайно разнообразны по размеру, морфологии и геномной организации. Однако все они состоят из генома нуклеиновой кислоты, заключенного в оболочку из кодируемых фагами капсидных белков, которые защищают генетический материал и опосредуют его доставку в следующую клетку-хозяин. Электронная микроскопия позволила детально визуализировать сотни типов фагов, некоторые из которых имеют «головы», «ноги» и «хвосты». Несмотря на это, бактериофаги неподвижны и зависят от броуновского движения для достижения своих целей.

Как и все вирусы, бактериофаги очень видоспецифичны по отношению к своим хозяевам и обычно заражают только один вид бактерий или даже определенные штаммы внутри вида. Как только бактериофаг прикрепляется к восприимчивому хозяину, он реализует одну из двух стратегий репликации: литическую или лизогенную.

Во время цикла литической репликации фаг прикрепляется к восприимчивой бактерии-хозяину, вводит свой геном в цитоплазму клетки-хозяина и использует рибосомы хозяина для производства своих белков. Ресурсы клетки-хозяина быстро превращаются в вирусные геномы и капсидные белки, которые собираются в несколько копий исходного фага. Когда клетка-хозяин умирает, она активно или пассивно лизируется, высвобождая новый бактериофаг для заражения другой клетки-хозяина.

В цикле лизогенной репликации фаг также прикрепляется к восприимчивой бактерии-хозяину и вводит свой геном в цитоплазму клетки-хозяина. Однако геном фага вместо этого интегрируется в хромосому бактериальной клетки или поддерживается как эписомальный элемент, где в обоих случаях он реплицируется и передается дочерним бактериальным клеткам, не убивая их. Интегрированные фаговые геномы называются профагами, а содержащие их бактерии — лизогенами. Профаги могут вернуться в цикл литической репликации и убить своего хозяина, чаще всего в ответ на изменение условий окружающей среды.

Вызываемые заболевания

Проникновение этой бактерии внутрь эпителия вызывает множество заболеваний, нарушающих нормальную работу многих систем органов.

1. Болезни кожи (фурункулез и карбункулез, болезнь Риттера или «синдром ошпаренной кожи», абсцесс, панариций, флегмона).
2. Конъюнктивит – воспаление слизистой глаза.
3. Заболевания дыхательной системы (ринит (насморк), тонзиллит (ангина), фарингит, бронхит, трахеит, пневмония).
4. Болезни нервной системы (менингит, абсцесс головного мозга).
5. Нарушения в работе мочевыводящей системы (пиелонефрит, цистит, уретрит).
6. Заболевания опорно-двигательного аппарата (артрит, остеомиелит).
7. Инфекции системы кровоснабжения (сепсис или заражение крови, септицемия – болезнь, при которой стафилококк попадает в кровяное русло).

Правила использования препаратов бактериофага

Существует несколько правил употребления препарата бактериофага:

Перед употреблением встряхнуть флакон и посмотреть, нет ли осадка, если осадок наблюдается, то бактериофаг не годен к применению.

Поскольку раствор бактериофага хранится в холодильнике, то имеет соответственно температуру, гораздо меньшую по сравнению, скажем, с комнатной, поэтому применять его в холодном виде недопустимо.

Чтобы нагреть раствор бактериофага, можно оставить невскрытый флакон на некоторое время при комнатной температуре или, что гораздо быстрее, погреть в руке. Но при этом согревать необходимо тот объем дозы, который собираетесь использовать.

Для этого отобрать шприцом или отлить из флакона необходимое количество бактериофага в небольшую тонкостенную рюмку или меньший по размеру флакон и подержать, зажав в ладони до тех пор, пока не почувствуете, что флакон (рюмка) приобрели другую температуру.

В связи с тем, что препарат содержит питательную среду, то при неаккуратном вскрытии внутрь флакона могут попасть микроорганизмы из окружающей среды, что вызовет порчу или помутнение препарата, поэтому необходимо вымыть тщательно руки, протереть колпачок спиртосодержащей жидкостью, металлический колпачок снять, не трогая при этом резиновую пробку (не снимать вместе с пробкой).

Можно не вскрывая колпачка (проколов иглой резиновую пробку) набирать стерильным шприцом нужную дозу и переливать в чистую емкость (рюмочку или пузырек поменьше), но только ту дозу, которую необходимо употребить (влить назад в исходный флакон остатки раствора нельзя).

В случае снятия резиновой пробки не класть ее внутренней поверхностью на стол или на какие-то иные предметы.

Флакон после отбирания нужной дозы закрывать резиновой пробкой, не хранить открытым, хранить только в холодильнике при указанной температуре.

Закапать раствор бактериофага можно с помощью обыкновенной чисто вымытой пипетки, но не опускать при этом пипетку в общий флакон, а отлить необходимое количество фага в другую емкость.

При полоскании полости рта и горла бактериофаг сильно пенится, поэтому набирают его в рот маленькими дозами.

Препарат бактериофага можно разводить кипяченой водой (комнатной температуры) максимум в два раза при необходимости (например, для того чтобы проверить, нет ли побочных реакций на препарат: высыпаний, тошноты – особенно у детей первых месяцев жизни).

Но разведение водой бактериофага должно быть обоснованным, поскольку при этом меняется концентрация в растворе количества фагов, а для лизиса даже одной бактерии необходимо несколько десятков фагов.

Размножение бактериофага в организме происходит в течение 30 минут и это цепная реакция, которая длится до тех пор, пока в заданном участке не останется ни одной бактерии, поэтому необходимо время не меньше часа, чтобы бактериофаги начали действовать.

Раствор бактериофага применяют для профилактических целей или клинического лечения различных инфекций бактериального характера.

Эти заболевания могут быть как гнойно-воспалительного, так и энтерального направления, но главным условием применения считается присутствие в организме бактерии того рода, на который «заточен» данный вид бактериофага, и штаммы которой предварительно высевают при проведении бактериологических исследований.

Можно ли принимать препараты бактериофагов для профилактики?

Бактериофаги – это лекарственные средства для лечения и профилактики кишечных инфекций. Следует отметить, что профилактический эффект бактериофага сохраняется недолго – не более суток. Для предотвращения заражения тем или иным возбудителем кишечной инфекции необходимо постоянно пить бактериофаг, что технически невозможно.

В продолжение темы обязательно читайте:

1. Пробиотики и пребиотики: определение и список препаратов
2. Что такое пробиотики, название препаратов и их виды
3. Что такое синбиотики, их польза и список препаратов
4. Симбиотики: понятие, список препаратов и продуктов
5. Бифидобактерии: понятие, функции и источники полезных микроорганизмов
6. Список кишечных антисептиков и их применение
7. Что принимать вместе с антибиотиками для профилактики дисбактериоза кишечника?
8. Бифидобактерии и лактобактерии в одном препарате
9. Бактерии для кишечника в препаратах: список медикаментов и их применение
10. Представители нормальной (полезной) микрофлоры кишечника: нормы содержания

Фармакодинамика и фармакокинетика

Что такое Бактериофаг?

Данный препарат является относительно новым на рынке лекарственных средств и у многих пациентов возникает закономерный вопрос: «Бактериофаг — что это такое?»

Бактериофаги – это вирусные частицы, убивающие только определенные виды болезнетворных бактерий. На их основе создаются соответствующие препараты. Открытие препаратов принадлежит канадскому ученому Феликсу Д’Эрелю.

Строение Бактериофагов

Обычный бактериофаг состоит из хвоста и головки. Хвост обычно в 3-4 раза длиннее диаметра головки. В головке располагается двуцепочечная или одноцепочечная РНК или ДНК с неактивной транскриптазой, окружённая оболочкой из протеина или липопротеина называемой капсидом.

Размножение Бактериофагов

Как и у обычных вирусов, цикл размножения у литических бактериофагов можно условно разделить на адсорбцию фага на стенке клетки, введение ДНК, воспроизведение фага и эвакуацию дочерних популяций из клетки.

Прикрепление фага к клетке бактерии происходит благодаря ее поверхностным структурам, служащим специфическими рецепторами для вирусов. Помимо рецепторов, присоединение фага зависит от температуры, кислотности среды, наличия катионов и ряда других соединений. На одной клетке возможна адсорбция до 300 частиц вирусов.

После прикрепления происходит расщепление стенки клетки ферментами лизоцима. Одновременно высвобождаются ионы кальция, активизирующие АТФазу – это вызывает сокращение чехла и введение стержня хвоста в клетку. Затем ДНК вируса впрыскивается в цитоплазму. Проникнув в бактерию, ДНК фага берёт на себя управление генетическим аппаратом клетки, осуществляя репродуктивный цикл фага.

В первую очередь происходит синтез ферментов, нужных для образования копий ДНК фага (ДНК-полимеразы, тимидилат синтетазы, киназы). Это занимает 5-7 минут с момента заражения. РНК-полимераза клетки преобразовывает вирусную ДНК в митохондриальную РНК, которая транслируется рибосомами в «ранние» белки. «Ранние» белки – это в основном вирусная РНК-полимераза и протеины, ограничивающие экспрессию генов бактерии. Вирусная РНК-полимераза производит транскрипцию, так называемых «поздних» белков, необходимых для сборки новых фаговых частиц.

Воспроизведение нуклеиновых кислот происходит за счёт активности, синтезированных ДНК-полимераз вируса. К окончанию  цикла составляющие фага объединяются в зрелый вирион.

Эвакуация популяций Бактериофага из клетки

Вновь биосинтезированные белки в цитоплазме формируют пул предшественников. Другой пул включает ДНК потомства. Специализированные области в ДНК вируса индуцируют объединение этих белков около групп молекул нуклеиновой кислоты и синтез новых головок. Головка взаимодействует с хвостом, образуя дочерний фаг. После выхода потомства клетка хозяина разрушается, высвобождая новую популяцию.

Альтернативой разрушению клетки может выть интегративная форма взаимодействия при которой ДНК фага вместо репликации встраивается в хромосому бактерии или становится плазмидой. В результате, геном вируса реплицируется вместе с ДНК хозяина.

Виды Бактериофагов

Применение бактериофагов обуславливает их клиническую классификацию. Исходя из данного тезиса, можно выделить следующие виды бактериофагов:

• бактериофаги для терапии кишечных инфекций: дизентерийный, поливалентный, сальмонеллезный АВСДЕ-групп, брюшнотифозный, колипротейный, интести-бактериофаг (смесь фагов против наиболее частых возбудителей инфекций кишечника);
• бактериофаги для терапии гнойно-септических поражений: клебсиелловый пневмонии, клебсиелловый поливалентный, синегнойный, антистафилококковый бактериофаг, коли, протейный, стрептококковый, комбинированный пиобактериофаг (смесь фагов, уничтожающих большинство вероятных возбудителей инфекций гнойно-септического характера).

Применение в медицине препаратов бактериофага получает все большее распространение из-за участившихся случаев поливалентной резистентности возбудителей к антибактериальным средствам.

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.

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?

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.

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.

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.

[править] Расово верный вариант

Школьная драма «Клуб „Завтрак“»

Аналогично корню «-фаг» может употребляться исконно славянский корень «-ёб» или «-ед» (например, в слове буквоед). Но далеко не все случаи употребления «-фаг» могут механически заменяться на «-ёб». Впрочем, как и наоборот. Приоритетность определяется преимущественно благозвучием и степенью фагготрии. Например, наиболее распространенный вариант «куклоёб» отражает лучше, чем «куклофаг», а варианты вроде «неймоёб» или «имяёб» вообще не звучат, в отличие от «неймфаг».

Каждый случай употребления того или иного корня лучше запоминать (аналогично употреблению дореволюционной буквы «ять»). В случае возникновения сомнений можно обратиться за консультацией к староёбам олдфагам или здравому смыслу, как в этом случае.

Впрочем, благозвучность можно в большинстве случаев определить так. Если образующее слово зарубежное (английское), то к нему можно ставить приписку «-фаг»: неймфаг (name faggot), олдфаг (old faggot). Если слово встречается в русском лексиконе, то «-ёб», «-пидор» или «-дрочер» предпочтительнее (наципидор, куклоёб, плашкодрочер). Использование с русскими словами или др. греческими «-фаг», подразумевающее «пидор» — знак того, что перед вами луркоёб и школота — первое, потому что использующий считает, что луркосленг обязаны знать все нормальные люди, второе — потому что о бактериофагах на уроке биологии юный луркоёб ещё ничего не слышал.

VI. Пробиотики

Пробиотики
– это препараты,
содержащие живые бактерии симбиотической
микробиоты кишечника человека
(бифидобактерии, лактобактерии, кишечная
палочка) илисамоэлиминирующиесяантагонисты (бактерии
рода Bacillusи дрожжи), оказывающие
при естественном способе введения
благоприятные эффекты на физиологические
функции, биохимические и поведенческие
реакции организма хозяина через
оптимизацию его микробиологического
статуса.

Пробиотики используются
для восстановления нормального
микробиоценоза после длительного
лечения антибиотиками, при кишечных
инфекциях и дисфункциях (особенно у
детей), при аллергических состояниях и
т.д.

Классификация пробиотиков

По происхождению

Эубиотики– состоят из лиофилизированной
микробной массы представителей
симбиотической микробиоты кишечника
человека (бифидобактерии, лактобактерии,
кишечная палочка).

Пробиотики-самоэлиминирующиеся
антагонисты – состоят
из лиофилизированной микробной массы
непатогенных представителей рода
Bacillusи лечебных дрожжей,
не являющихся представителями нормальной
микробиоты человека.

Рекомбинантные
– состоят из
лиофилизированной микробной массы,
содержащей рекомбинантные бактерии
рода Bacillus,
со встроеннымгеном, контролирующим
синтез -интерферона.

Пребиотики– состоят из веществ
немикробного происхождения, не
адсорбирующихся в верхних отделах
пищеварительного тракта, способны
стимулировать рост или метаболическую
активность нормальной микробиоты
кишечника. Чаще всего пребиотики содержат
низкомолекулярные углеводы (олигосахариды).

По составу

Монокомпонентные
– состоят
из лиофильно высушенной взвеси живых
микроорганизмов – представителей
нормальной микробиоты человека.

Поликомпонентные
– состоят
из высушенной взвеси совместно выращенных
антагонистически активных живых
микроорганизмов – представителей
нормальной микробиоты человека.

Комбинированные– состоят
из лиофилизированной взвеси живых
микроорганизмов и ферментов (лизоцим
и др.).

Синбиотики– препараты, представляющие
собой комбинации пробиотиков и
пребиотиков.

Схема описания препарата: КП: Пробиотик ДН: а) Продукты обмена веществ бактерий соответствующего вида б) Олигосахариды немикробного происхождения С:а) Лиофильно высушенная взвесь живых бактерий в среде культивирования б) Низкомолекулярные вещества немикробного происхождения из различных природных субстратов Пр: Для коррекции и профилактики дисбиозов, терапии ОКИ СПр:Перорально

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.

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.

Отличия антибиотиков от бактериофагов я собрала в этой таблице:

Удивительная случайность (как всегда)

Израильская ученая Зохар Эрез с коллегами изучала бактерий, зараженных фагами группы SPbeta: пыталась обнаружить, секретируют ли какие-либо молекулы, подготавливающие собратьев к фаговой атаке. Через три часа после заражения исследователи начали ловить в бактериальной культуре молекулы, которые могли бы предотвратить дальнейшую инфекцию. К своему удивлению они выделили белок не бактериального, а фагового происхождения. Этот маленький пептид синтезировал вирус phi3T, блокируя тем самым лизис клеток и стимулируя лизогению , .

Эрез секвенировала геном бактериофага и идентифицировала ген, кодирующий нужный белок из 43-х аминокислотных остатков. Пептид получил название AimP. Он оказался поразительно похожим на сигнальные белки B. subtilis (в том числе вовлеченные в quorum sensing). Во время фаговой инфекции от синтезированного AimP ферментативно отрезался и секретировался во внешнюю среду пептид из шести аминокислот, который назвали арбитриумом (от лат. arbitrium — «решение») .

Рисунок 1. Фаги используют сигнальные пептиды для общения. а — После заражения бацилл фагом phi3T синтезируется вирусный белок AimP, от которого отрезается и секретируется из клетки маленький пептид арбитриум. б — Арбитриум попадает в другую клетку с помощью олигопептидной пермеазы, OPP. Если концентрация пептида мала, то развитие фага в этой клетке идет по литическому пути, и клетка разрушается. в — Высокая концентрация арбитриума способствует встраиванию вирусного генома в ДНК бациллы, клетка выживает, а другой phi3T уже не может ее инфицировать.

, рисунок адаптирован

Строение бактериофагов

1 — головка, 2 — хвост, 3 — нуклеиновая кислота, 4 — капсид, 5 — «воротничок», 6 — белковый чехол хвоста, 7 — фибрилла хвоста, 8 — шипы, 9 — базальная пластинка

Бактериофаги различаются по химической структуре, типу нуклеиновой кислоты, морфологии и характеру взаимодействия с бактериями. По размеру бактериальные вирусы в сотни и тысячи раз меньше микробных клеток.

Типичная фаговая частица (вирион) состоит из головки и хвоста. Длина хвоста обычно в 2—4 раза больше диаметра головки. В головке содержится генетический материал — одноцепочечная или двуцепочечная РНК или ДНК с ферментом транскриптазой в неактивном состоянии, окружённая белковой или липопротеиновой оболочкой — капсидом, сохраняющим геном вне клетки.

Нуклеиновая кислота и капсид вместе составляют нуклеокапсид. Бактериофаги могут иметь икосаэдральный капсид, собранный из множества копий одного или двух специфичных белков. Обычно углы состоят из пентамеров белка, а опора каждой стороны из гексамеров того же или сходного белка. Более того, фаги по форме могут быть сферические, лимоновидные или плеоморфные.

Хвост, или отросток, представляет собой белковую трубку — продолжение белковой оболочки головки, в основании хвоста имеется АТФаза, которая регенерирует энергию для инъекции генетического материала. Существуют также бактериофаги с коротким отростком, не имеющие отростка и нитевидные.

Головка округлой, гексагональной или палочковидной формы диаметром 45—140 нм. Отросток толщиной 10—40 и длиной 100—200 нм. Одни из бактериофагов округлы, другие нитевидны, размером 8×800 нм. Длина нити нуклеиновой кислоты во много раз превышает размер головки, в которой находится в скрученном состоянии, и достигает 60—70 мкм. Отросток имеет вид полой трубки, окружённой чехлом, содержащим сократительные белки, подобные мышечным. У ряда вирусов чехол способен сокращаться, обнажая часть стержня. На конце отростка у многих бактериофагов имеется базальная пластинка, от которой отходят тонкие длинные нити, способствующие прикреплению фага к бактерии. Общее количество белка в частице фага — 50-60%, нуклеиновых кислот — 40-50%.

Фаги, как и все вирусы, являются абсолютными внутриклеточными паразитами. Хотя они содержат всю информацию для запуска собственной репродукции в соответствующем хозяине, у них нет механизмов для выработки энергии и рибосом для синтеза белка. Размер известных фаговых геномов варьирует от нескольких тысяч до 498 тысяч пар оснований (геном фага G, поражающего бацилл).

Фаговый дисплей

В наши дни бактериофаги широко применяются также в качестве простых систем для наработки белков с заданными свойствами. Речь идет о разработанной в 1980-х гг. крайне эффективной молекулярно-селекционной методике — фаговом дисплее. Этот термин был предложен американцем Дж. Смитом, который доказал, что на основе бактериофагов кишечной палочки можно создать жизнеспособный модифицированный вирус, несущий на своей поверхности чужеродный белок. Для этого в фаговый геном внедряется соответствующий ген, который сливается с геном, кодирующим один из поверхностных вирусных белков. Такие модифицированные бактериофаги можно выделить из смеси с фагами дикого типа благодаря способности «чужого» белка связываться со специфичными антителами (Smith, 1985).

Из экспериментов Смита последовало два важных вывода: во-первых, используя технологию рекомбинантных ДНК, можно создавать огромные по разнообразию популяции численностью 106–1014 фаговых частиц, каждая из которых несет на своей поверхности разные варианты белков. Такие популяции назвали комбинаторные фаговые библиотеки. Во-вторых, выделив из популяции конкретный фаг (например, обладающий способностью связываться с определенным белком или органической молекулой), можно этот фаг размножить в бактериальных клетках и получить неограниченное число потомков с заданными свойствами.

С помощью фагового дисплея сегодня производят белки, которые могут избирательно связываться с терапевтическими мишенями, например, экспонированные на поверхности фага М13, способные узнавать и взаимодействовать с опухолевыми клетками. Роль этих белков в фаговой частице заключается в «упаковке» нуклеиновой кислоты, поэтому они хорошо подходят для создания препаратов генотерапии, только в этом случае они формируют частицу уже с терапевтической нуклеиновой кислотой.

На сегодня можно выделить два основных направления применения фагового дисплея. Технология на основе пептидов используется для исследования рецепторов и картирования сайтов связывания антител, создания иммуногенов и нановакцин, а также картирования сайтов связывания субстратов у белков-ферментов. Технология на основе белков и белковых доменов — для отбора антител с заданными свойствами, изучения белок-лигандных взаимодействий, скрининга экспрессируемых фрагментов комплементарной ДНК и направленных модификаций белков.

С помощью фагового дисплея можно вносить узнающие группировки во все виды поверхностных вирусных белков, а также в основной белок, формирующий тело бактериофага. Вводя в поверхностные белки пептиды с заданными свойствами, можно получить целый спектр ценных биотехнологических продуктов. Например, если этот пептид будет имитировать белок опасного вируса или бактерии, узнаваемый иммунной системой, то такой модифицированный бактериофаг представляет собой вакцину, которую можно просто, быстро и безопасно наработать.

Если же концевой поверхностный белок бактериофага «адресовать» на раковые клетки, а к другому поверхностному белку присоединить репортерные группы (например, флуоресцирующие или магнитные), то получится средство для обнаружения опухолей. А если к частице присоединить еще и цитотоксический препарат (а современная биоорганическая химия позволяет легко это сделать), то получится лекарство, направленно действующее на раковые клетки.

Одним из важных применений метода фагового дисплея белков является создание фаговых библиотек рекомбинантных антител, где антигенсвязывающие фрагменты иммуноглобулинов расположены на поверхности фаговых частиц fd или М13. Особый интерес представляют библиотеки антител человека, поскольку такие антитела могут быть использованы в терапии без ограничения. В последние годы только на фармацевтическом рынке США продается около полутора десятка терапевтических антител, сконструированных с использованием этого метода.