Bio-lessons

Как правильно использовать бактериофаг?

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

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

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

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

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

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

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

Для другого флакона берут другой шприц.

Флакон с воткнутой в него иглой хранят в холодильнике.

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

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

Прозрачный раствор можно использовать в течение всего срока годности.

БАКТЕРИОФАГИ КАК АЛЬТЕРНАТИВА АНТИБИОТИКАМ В ЛЕЧЕНИИ ИНФЕКЦИЙ

Бактериофаги — вирусы бактерий, естественные микроорганизмы, которые, размножаясь внутри бактериальной клетки, ведут к ее быстрой гибели.

Из истории открытия

В 1896 году английский бактериолог Э. Ханкин, исследуя антибактериальное действие воды индийских рек, пришел к выводу о существовании агента, проходящего через бактериальные фильтры и вызывающего лизис холерных вибрионов. Российский микробиолог Н. Ф. Гамалея в 1897 году наблюдал лизис бацилл сибирской язвы. Однако первой научной публикацией о фагах стала статья английского микробиолога Ф. Туорта, в которой он в 1915 году описал инфекционное поражение стафилококков, значительно изменявшее морфологию колоний. В 1917 году канадский бактериолог Ф. Д’Эрелль независимо от Туорта сообщил об открытии вируса, «пожирающего» бактерии — бактериофага.

Действие бактериофагов отличается от действия антибиотиков:

1. Для определенного вида бактерий существует свой определенный бактериофаг. Но стоит отметить, что не ко всем бактериям есть бактериофаги (это основной недостаток этих препаратов). Для решения вопроса, какую терапию выбрать для лечения инфекции, врач должен сначала взять материал для посева на флору с точным определением вида возбудителя и только после получения анализа на чувствительность микроорганизма к бактериофагам выбрать препарат.
2. Бактериофаги не действуют на нормофлору (нормальные бактерии), поэтому лечение бактериофагами экологично и не требует коррекции нормофлоры.
3. Бактериофаги не влияют на организм человека, поскольку не способны проникнуть в клетки человека. Поэтому бактериофаги не токсичны и не вызывают побочных эффектов.
4. После уничтожения патогена элиминируются (самовыводятся) из организма.
5. Бактериофаги просты в применении: большинство их производится в жидком виде. Доступно наружное орошение при местном применении, полоскании, в виде микроклизм при кишечных инфекциях. Но действуют бактериофаги только местно, то есть именно там, где вы их применяете при полоскании, орошении и закапывании. В отличие от антибиотиков, которые при приеме внутрь распределяются по организму и действуют во всех органах и тканях.
6. Бактериофаги стимулируют местный иммунитет, так как частицы уничтоженных бактерий побуждают иммунную систему к выработке специфических антител. Из-за этого свойства бактериофаги являются препаратом выбора в лечении бактерионосительства (например, стафилококконосительства) и хронических форм бактериальных инфекций.
7. Сочетаются с другими препаратами, в том числе с антибиотиками. Их совместное применение ведет к быстрому выздоровлению от бактериальной инфекции.
8. По совокупности описанных свойств бактериофаги применимы как основной препарат для лечения бактериальных инфекций у беременных, детей с рождения и людей пожилого возраста, а также в тех случаях, когда имеется полирезистентность микроорганизма к антибиотикам.

В лаборатории KDL предлагается 2 варианта посевов на флору с определением чувствительности выделенной культуры микроорганизма к препаратам бактериофагов и разным наборам антибиотиков в зависимости от ситуации пациента (выбирает врач), например:

Посев на микрофлору отделяемого урогенитального тракта женщины с определением чувствительности к основному спектру антибиотиков и бактериофагам, в т.ч. Кандида

Посев на микрофлору отделяемого урогенитального тракта женщины с определением чувствительности к расширенному спектру антибиотиков и бактериофагам, в т.ч. Кандида

Какие инфекции можно лечить бактериофагами:

• кожные, ожоговые и раневые инфекции;
• инфекции ЛОР органов;
• инфекции урогенитального тракта;
• отдельные инфекции желудочно-кишечного тракта.

Возбудителями этих инфекций могут быть такие бактерии, как золотистый стафилококк, синегнойная палочка, патогенные формы кишечной палочки, сальмонеллы, стрептококки.

Последние годы ознаменовались широкими исследованиями бактериофагов из-за нарастающей проблемы  антибиотикорезистентности микроорганизмов, которые находят всё новые применения не только в терапии и профилактике, но и в биотехнологиях. Их очевидным практическим результатом должно стать возникновение нового мощного направления персонализированной медицины, а также создание целого спектра технологий в пищевой промышленности, ветеринарии, сельском хозяйстве и в производстве современных материалов. Мы ждем, что второе столетие исследований бактериофагов принесет не меньше открытий, чем первое.

Виды и среда обитания

Несмотря на очень маленький размер фаговых частиц (до 0,2 миллимикронов) их строение имеет более сложную структуру, чем у вирусов других групп. Генная информация бактериофагов заключается в ДНК, находящейся внутри головки фага. Бактериофаги имеют разнообразную морфологическую структуру.

Бактериофаги разной формы

В естественной среде бактериофаги встречаются практически везде, где есть бактериальная клетка.

В медицине существует разделение фаговых препаратов по группам, включающих фаги по наименованию болезнетворных бактерий, на которые они воздействуют:

Свежие записи

Можно ли дарить зеркало: как защититься от плохих примет Стало известно о влиянии вышек сотовой связи на здоровье человека Можно ли есть бананы, купленные в России?

• стрептококковая;
• стафилококковая;
• дизентирийная;
• колийная;
• псевдомонадная;
• клебсиелезная;
• протейная;
• и другие.

Показания к назначению

Основное предназначение бактериофагов – уничтожение патогенных микроорганизмов. Изготовляемые на их основании фармакологические препараты все чаще включают в комплексную терапию при лечении различных инфекционных заболеваний.

При правильном применении бактериофаги помогают справиться с разными видами патологий:

• Урогенитальные заболевания.
• Хирургические патологии.
• Энтеральные болезни.
• Патологии ЛОР-органов.
• Инфекционные поражения дыхательных путей.

Подходящий бактериофаг назначает только врач после комплексного обследования пациента и выявления инфекции. Бесконтрольное применение таких препаратов может быть малоэффективным, так как невозможно определить чувствительность к вирусам без специального лабораторного анализа.

Если у пациента было диагностировано тяжелое инфекционное заболевание, тогда ему должна быть назначена комплексная терапия. Стафилококковый бактериофаг можно использовать для регулярной обработки послеоперационных ран, а также для снижения вероятности развития внутриутробных инфекций по имеющимся эпидемическим показаниям.

Бактерии vs. Человечество: глобальное сопротивление

Случайное открытие Флеминга ознаменовало начало новой эры в медицине. Человечество смогло побороть множество смертельных бактериальных заболеваний, которые на протяжении тысячелетий оставались неизлечимыми.

Но наряду с возможностями антибиотиков, Флеминг обнаружил и другое – при недостаточном количестве пенициллина или если его действие было непродолжительным, бактерии приобретали устойчивость к антибиотику. Флеминг об этом рассказывал в своих выступлениях по всему миру и не раз предупреждал, что не стоит использовать пенициллин, пока заболевание не будет диагностировано, а при необходимости применения антибиотика, его нельзя использовать в течение короткого времени и в совсем малых количествах. К сожалению, это предостережение не помогло.

Уже к 1945 году пенициллин стал доступен повсеместно, активно создавались и другие антибиотики. На протяжении последующих десятилетий они применялись практически бесконтрольно. К примеру, одной из проблем стало самолечение антибиотиками среди населения. Причем при самостоятельном выборе антибиотика часто предпочтение отдавалось именно препаратам широкого спектра действия. Антибиотики стали также широко применяться в сельском хозяйстве – до 80% всех антибиотиков в мире используют для лечения скота. Все это ускорило темпы формирования «антибиотикорезистентности» (от английского resist – «сопротивляться») и привело к тому, что многие инфекционные заболевания снова стали неизлечимы.

Легионеллы – патогенные грамотрицательные бактерии

«Все хотят жить, в том числе и микробы, – рассказывает РИА «Новый день» доктор медицинских наук Тамара Перепанова. – Они развивают сопротивляемость. И эта борьба складывается в пользу микроорганизмов. Они вырабатывают новые штаммы быстрее, чем все фармакологии мира разрабатывают новые препараты. И вот уже антибиотик неэффективен». К слову, самый первый антибиотик – пенициллин – практически бесполезен сегодня: у бактерий к нему развилась почти полная устойчивость.

В 2017 году Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) впервые опубликовала список устойчивых к действию антибиотиков «приоритетных патогенов» – 12 видов бактерий, представляющих наибольшую угрозу для здоровья человека. В их числе – Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, Enterobacteriaceae, Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Helicobacter pylori, Campylobacter spp., Salmonellae, Neisseria gonorrhoeae, Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Shigella. За всеми этими названиями – очень серьезные заболевания: сепсис, менингит, пневмония, брюшной тиф, дизентерия и другие.

По данным ВОЗ практически все существующие патогенные для человека бактерии приобретут устойчивость к антибиотикам уже через 10-20 лет. По прогнозам, к 2050 году число жертв бактериальных инфекций возрастет до 10 млн в год. Кстати, с уверенностью можно констатировать, что для любого жителя нашей страны вероятность подцепить бактериальную инфекцию, устойчивую ко всем основным антибиотикам, сейчас гораздо выше, чем заразиться вирусом из Китая.

Какие бывают бактериофаги

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

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.

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.

С какого возраста применяют бактериофаги?

В педиатрии чаще всего используется бактериофаг комплексного принципа действия. Этот препарат можно применять тем пациентам, у которых были диагностированы тяжелые бактериальные инфекции. С первых дней жизни педиатры разрешают давать ребенку по 6 мл лекарства утром, в обед и вечером. Но новорожденным препарат лучше вводить через клизму, увеличив дозировку до 12 мл.

Если возраст ребенка находится в пределах от 6 до 12 месяцев, тогда при пероральном применении дозировка бактериофага не должна превышать 10 мл. Отзывы родителей свидетельствуют о том, что в начале терапевтического курса могут проявляться побочные реакции в виде тошноты и нарушения стула. Если у ребенка нет таких симптомов, тогда медикаментозное средство можно давать во время кормления.

Детям от 8 лет и старше назначают по 30 мл препарата максимум 3 раза в сутки. Если лекарственное средство используется для заживления ран, тогда кожный покров нужно предварительно продезинфицировать. Длительность терапевтического курса зависит от диагностированного заболевания, а также состояния пациента. В 98% всех случаев положительные изменения заметны через 5-14 дней после начала лечения.

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

Бактериофаги – «пожиратели» бактерий

На самом деле, бактериофаги – это вирусы. Но только не те вирусы, которые поражают человека или животных. Бактериофаги уничтожают исключительно бактерии, или точнее – пожирают их (от греческого phagos – «пожиратель»). Эти миниатюрные (размером в среднем от 20 до 200 нанометров) враги бактерий очень распространены на нашей планете, найти их можно практически везде: в воде, глубоко под землей, в почве и даже в макроорганизмах. Бактериофаги используют в научных исследованиях, но, конечно, их основное практическое применение – борьба с бактериями.

Каждый бактериофаг поражает только те бактерии, против которых направлен. Когда фаг замечает «свою» бактерию, он моментально прикрепляется к оболочке ее клетки, после чего вводит собственную нуклеиновую кислоту (геном) внутрь бактерии. Его цель – заставить бактериальную клетку «работать на себя», то есть начать в ней процесс своего размножения.

Бактериофаговая активность. Маленькие пятна – область лизиса бактерий, вызванного фагами

Вскоре внутри бактерии формируются новые бактериофаги, и начинается процесс лизиса – распада бактериальной клетки и выход зрелых фагов. Таким образом, на свет появляются сотни новых бактериофагов, готовых к нападению. «Литический цикл» вновь повторяется. При всей своей кажущейся агрессивности, этот процесс абсолютно безвреден и не причиняет никаких побочных эффектов остальной микрофлоре организма.

Бактериофаги – далеко не новый биологический вид, а древнейшая группа вирусов. Ученые приступили к их изучению задолго до появления всем известных антибиотиков. Первые научные сообщения о бактериофагах появились еще в 1920-х годах. Многие тогда считали фаготерапию ключом к уничтожению бактериальных инфекций. Кстати, одним из основоположников фаготерапии стал грузинский микробиолог Георгий Элиава. В 1923 году он основал бактериологический институт в Тбилиси – первый в мире научно-исследовательский центр бактериофагологии. Через некоторое время к нему присоединился и сам первооткрыватель бактериофагов – француз Феликс Д’Эрелль. Кстати, именно он и придумал само название «бактериофаг».

В 1940 году бактериофагами заинтересовались за океаном – американские фармацевтические компании пытаются коммерциализировать идею фаготерапии. Но «фаготерапевтическому буму» вскоре приходит конец. Событие, которое отложило исследование фаготерапии на долгие годы – начало промышленного производства пенициллина. Несмотря на то что Александр Флеминг открыл пенициллин еще в 1928 году, первое время его идея не получила широкого применения из-за отсутствия возможности химического производства антибиотика. И только в начале 1940-х годов в Англии, США и СССР организуется промышленный выпуск пенициллина.

«Фагодерм»

   В компании НПЦ «МикроМир» разработан комбинированный фаговый препарат «Фагодерм»(подробнее о препаратах), предназначенный для профилактики и лечения гнойно-воспалительных осложнений в хирургии и раневых инфекций, вызванных патогеными штаммами.

   Препарат выпускается в гелевой и лиофильно-высушенной формах. Гелевый препарат применяется в виде аппликаций на пораженный участок кожи, слизистой, подкожной клетчатки 1-2 раза в день до выздоровления. Можно наносить препарат на перевязочный материал. Не желательно применять препарат совместно с мазевыми препаратами.

   Лиофильно-высушенный препарат готовится непосредственно перед употреблением: во флакон с лиофильно-высушенным препаратом вносится 1 мл стерильного физиологического раствора, содержимое флакона тщательно взбалтывается; приготовленный прозрачный раствор добавляют в 50 мл стерильного физиологического раствора, который используют для промываний, дренажей и аппликаций.

   Препарат не имеет противопоказаний и побочных эффектов. Хранить при температуре +4ºС.

Лечение бактериофагами

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.

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.

https://youtube.com/watch?v=HEx_KxlP6zM

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.

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.

Морфологические типы

Описание структуры и морфологии бактериофагов приведенное выше соответствует наиболее изученным Т-фагам (типовым фагам). Они составляют группу коли-дизентерийных фагов, включающую 7 представителей: 4 нечетных Т1, ТЗ, Т5 и Т7 и 3 четных Т2, Т4, Т6.

Классические иди «хвостатые» фаги составляют основную массу бактериофагов, около 96%. Однако установлено, что тонкая структура фагов более разнообразна и сложна, чем структура фитопатогенных вирусов и зоопатогенных вирусов. В настоящее время исследовано большое количество фагов с морфологией отличной от представленной выше.

По форме вирусных частиц фаги делятся на шесть основных морфологических типов:

Виды бактериофагов, применяемых в медицине

Среди основных разновидностей бактериофагов можно выделить:

• Колифаги (коли). Бактериофаги этого вида помогают побороть энтеропатогенные кишечные палочки, которые могут спровоцировать воспаление кожного покрова и инфекционное поражение внутренних органов.
• Колипротеофаг (колипротейный). Препараты из этой категории предназначены для борьбы с энтеропатогенными бактериями эшерихий, а также вирусами протея, которые провоцируют возникновение цистита, пиелонефрита, кольпита, а также других патологий.
• Брюшнотифозные бактериофаги. Препараты устраняют опасные заболевания, возникшие под воздействием возбудителей брюшного тифа либо сальмонеллы.
• Протейный протеофаг. Лекарственные средства из этой категории помогают побороть протейные разновидности микроорганизмов, которые при попадании в организм человека провоцируют возникновение в кишечнике тяжелых воспалений с накоплением гнойного экссудата.
• Бактериофаги клебсиеллезного поливалентного вида. Это востребованное в медицине средство комплексного принципа действия, с помощью которого можно побороть пневмонию, клебсиеллу риносклерому, а также озену.
• Бактериофаги дизентерийные поливалентные. При правильном применении препарата можно устранить бактериальную дизентерию, когда в организме пациента выявлена шигелла Флекснера либо Зонне.
• Клебсифаг, клебсиеллы пневмонии. Препараты из этой категории применяются для лечения патологий урогенитальной, пищеварительной, а также дыхательной системы. Лекарственное средство эффективно в борьбе с клебсиеллами пневмонии.
• Стафилофаг. Этот вид бактериофагов уничтожает действие стафилококков, которые присутствуют в организме пациента при абсцессе.
• Стрептофаг. Лекарственное средство помогает избавиться от воспалительных инфекций, которые были вызваны стрептококком.
• Синегнойный бактериофаг. Средство эффективно при наличии синегнойной палочки, которая провоцирует возникновение дисбактериоза.

Покупать препарат без предварительной консультации с лечащим врачом запрещено, так как только специалист может определить эффективность предстоящей терапии, а также подберет дозировку лекарственного средства, которой будет достаточно для борьбы с диагностированным у пациента заболеванием.