Все мы знаем, что большая часть человеческих заболеваний, равно как и болезней животных, имеют инфекционную природу, то есть вызываются какими-либо возбудителями. К ним относят бактерий, вирусов и многоклеточных паразитов. Также всем известно, что вирусы много мельче бактерий, их даже не вполне считают организмами в полном смысле этого слова. Чаще всего это оболочка плюс заключенный в нее генетический материал. Суть и конфигурация этого самого генного материала как раз и определяет, будет ли вирус заразным для данного вида живых существ. К которым, собственно, можно отнести и бактерии. Таким образом мы приходим к мысли – а болеют ли бактерии, которые заставляют болеть нас?
Что это за «звери»?
Бактериофаг (бактерио + греч. phagos – пожирающий; синоним: фаг, бактериальный вирус) — вирус, поражающий бактерии. Бактериофаги широко распространены в природе. Везде, где имеются бактерии, удается обнаружить и паразитирующие в них бактериофаги. Так что, не только нас подстерегают всюду всевозможные заразы. Фаги выделены также из грибков.
Типичный бактериофаг выглядит как головастик, только разглядеть его можно не во всякий даже электронный микроскоп. Длина хвостика, как правило, в 2-4 раза больше диаметра головки, и сам он является продолжением белковой оболочки (капсида) головки. Внутри головки содержится нуклеиновая кислота – РНК или ДНК, которая и является носителем генной информации. Есть и иные по форме бактериофаги – нитевидные, имеющие короткий хвост и без хвостика.
Как это работает?
Бактериофаги, как и многие другие вирусы, являются внутриклеточными паразитами, и их размножение проходит внутри живой клетки, которая выступает для него и в качестве дома, и в качестве источника питательных веществ. По степени вреда, наносимого клетке наличием «соседа» различают вирулентные и умеренные бактериофаги. Процесс вступления в контакт вирулентного бактериофага с клеткой складывается из нескольких этапов — адсорбции (закрепления), проникновения, биосинтеза нуклеиновой кислоты и белков, сборки и выхода из клетки.
Прикрепление бактериофага к клетке происходит благодаря фагоспецифическим рецепторам на поверхности микробной клетки. Рецепторы – химически активные участки агента, которые вступают в химические связи с участками бактериальной оболочки. Проникновение же осуществляется таким образом: хвост бактериофага своими ферментами, находящимися на его конце, «просверливает» оболочку клетки, сокращается, и содержащаяся в головке ДНК инъецируется в клетку. «Шкурка» вируса остается снаружи клетки и в дальнейшем процессе не участвует. Далее происходит синтез нуклеиновой кислоты и прочих белков фага из материалов клетки. В результате в разных частях клетки появляется несколько новых фагов, затем клетка растворяется, и десяток новеньких бактериофагов выходят наружу и снова атакуют следующие бактериальные клетки. Таким образом, бактерии гибнут со скоростью геометрической прогрессии. Благодаря лекарственным бактериофагам выздоровление наступает в считанные часы именно благодаря этому свойству.
Как можно применять?
По сути бактериофаги можно назвать противомикробными препаратами. К таковым же можно отнести и антибиотики, столь нелюбимые многими пациентами, которые знают об их вреде и том, что антибиотики убивают и полезные бактерии, нарушая микрофлору кишечника и других «обитаемых» полостей организма. Бактериофаги же действуют только на ту часть флоры, на которую «заточены», которая является чувствительной к данному фагу, это их неотъемлимое свойство. Именно поэтому перед назначением фаготерапии делается бакпосев и пробы на чувствительность. Если образно описывать антибиотики и бактериофаги, то антибиотики – это яды для бактерий, которые попутно отравляют и макроорганизм, а фаги – это бактериальные паразиты, истребляющие только данный вид.
Лизис бактерий, их разрушение – естественный процесс, который происходит в пораженном бактериями органе или целиком организме при самопроизвольном выздоровлении. И если по какой-то причине самостоятельное выздоровление не происходит или запаздывает, организму можно помочь и экологично достичь выздоровления. Фаг носит название того микроба, на который он действует: сальмонеллезный, брюшнотифозный, дизентерийный, стафилококковый, клебсиеллезный, синегнойный, протейный, коли, стрептококковый – вот неполный перечень фагов, выпускаемых сегодня российскими предприятиями. Существуют так же и комплексные препараты, представляющие собой смесь фагов, активных по отношению к целому набору бактерий. Например, пиобактериофаг для лечения гнойно-септических заболеваний, интестибактериофаг для терапии кишечных инфекций.
Прелесть назначения бактериофагов заключается так же и в том, что они практически не имеют противопоказаний – их можно назначать беременным и кормящим матерям, детям, даже в грудном возрасте и недоношенным, пожилым людям. Побочные эффекты так же не беспокоят пациентов, применяющих фаги. Их можно сочетать с любыми другими препаратами. И еще – против антибиотиков бактерии постепенно вырабатывают механизмы защиты, в отличие от них, чувствительность клинических штаммов микроорганизмов к бактериофагам стабильна и имеет тенденцию к росту, это можно объяснить обогащением лечебных препаратов новыми расами фагов.
Помимо применения в человеческой медицине, бактериофаги широко используются в ветеринарии. Особенно эффективен стафилококковый бактериофаг при лечении столь частого заболевания – мастита у коров. Бактериофаг назначают внутрь при воспалительных заболеваниях внутренних органов либо местно, непосредственно на очаг поражения. Эффект от применения фага заметен уже спустя всего 2-4 часа после введения. Они проникают в кровь и лимфу и разносятся по организму. Затем выводятся через почки, попутно санируя мочевыводящие пути.
Кроме практического применения бактериофаги служат хорошей моделью для генетических исследований, будучи прекрасными транспортировщиками генетической информации внутрь живой клетки. С их участием проходят исследования мутагенеза, в том числе под влиянием ионизирующего излучения. Борьба с онкологическими заболеваниями – одна из самых важных задач, в решении которой помогают фаги. Они же используются и в рабочих процессах генной инженерии.
Оказывается, антибактериальное действие воды рек Ганг и Джамна в Индии объясняется именно существованием бактериофагов. Это отчасти объясняет восторг верующих и статус рек как священных.
Сегодня на Западе проводятся масштабные исследования в этой области, а фармпроизводство готовится к выпуску огромного спектра и количеств бактериофагов.
Автор Евгения Арбатская
Источник Сибирский медицинский портал