Los fagos se pueden utilizar con fines prácticos. ¿Qué son los bacteriófagos y para qué sirven?

Uso práctico fagos. Los bacteriófagos se utilizan en el diagnóstico de laboratorio de infecciones para la identificación intraespecífica de bacterias, es decir, la determinación del fagovar (fagotipo). Para ello, se utiliza el método de tipificación de fagos, basado en la estricta especificidad de la acción de los fagos: se aplican gotas de varios fagos de tipos específicos de diagnóstico a una placa con un medio nutritivo denso sembrado con un "césped" de un cultivo puro. del patógeno. El fago de una bacteria está determinado por el tipo de fago que provocó su lisis (formación de una mancha estéril, “placa”, o “colonia negativa”, fago). La técnica de fagotipificación se utiliza para identificar el origen y las rutas de propagación de la infección (marcado epidemiológico). El aislamiento de bacterias del mismo fagovar de diferentes pacientes indica una fuente común de infección.

Los fagos también se utilizan para el tratamiento y la prevención de una serie de infecciones bacterianas. Producen tifoidea, salmonelosis, disentería, pseudomonas, fagos estafilocócicos, estreptocócicos y preparados combinados (coliproteus, piobacteriófagos, etc.). Los bacteriófagos se prescriben según indicaciones por vía oral, parenteral o tópica en forma de líquido, tabletas, supositorios o aerosoles.

Los bacteriófagos se utilizan ampliamente en Ingeniería genética y la biotecnología como vectores para producir ADN recombinante.

Las preparaciones de bacteriófagos utilizadas en la práctica son un filtrado de un caldo de cultivo de los microbios correspondientes lisados por el fago, que contiene partículas de fagos vivos, así como antígenos bacterianos disueltos liberados de las células bacterianas durante su lisis. La preparación resultante, un bacteriófago líquido, debe verse como un líquido completamente transparente. color amarillo mayor o menor intensidad.

Para su uso con fines terapéuticos y profilácticos, los fagos se pueden producir en forma de tabletas con un recubrimiento resistente a los ácidos. Los fagos secos granulados son más estables durante el almacenamiento y cómodos de usar. Una tableta de bacteriófago seco corresponde a 20-25 ml. preparación liquida. La vida útil de las preparaciones secas y líquidas es de 1 año. El bacteriófago líquido debe almacenarse a una temperatura de + 2 +10 C, seco, no superior a +1 ° C, pero se puede almacenar en el refrigerador a temperaturas negativas.

El bacteriófago por vía oral permanece en el cuerpo durante 5 a 7 días. Como regla general, la ingesta de un bacteriófago no va acompañada de reacciones ni complicaciones. No existen contraindicaciones de uso. Se utilizan en forma de irrigaciones, enjuagues, lociones, tampones, inyecciones y también se administran en las cavidades: abdominal, pleural, articular y en la vejiga, según la ubicación del patógeno.

Los fagos de diagnóstico se producen tanto en forma líquida como seca en ampollas. Antes de comenzar a trabajar, el bacteriófago seco se diluye. Si el título, tr, está indicado en las ampollas, la DRT (dosis de título de trabajo) se utiliza en la reacción de fagolización (método Otto) para identificar bacterias, si se indica el tipo de fago, luego para la tipificación de fagos, para determinar la fuente; de infección.

El efecto de un bacteriófago en un cultivo microbiano en medio líquido y en medio sólido.

Método Otto (gota que gotea)

Siembre espesamente el césped del cultivo en estudio. De 5 a 10 minutos después de la siembra, se aplica un fago de diagnóstico líquido a la superficie seca del medio nutritivo. El plato se inclina ligeramente para que una gota de fago se extienda sobre la superficie del agar. La taza se coloca en un termostato durante 18-24 horas. Los resultados se calculan según ausencia total crecimiento del cultivo en el sitio donde se aplica la gota de fago.

Experiencia en liquido medio nutritivo

El cultivo en estudio se inocula en dos tubos de ensayo con medio líquido. Se añade un bacteriófago de diagnóstico con un asa a un tubo de ensayo (“O”). Después de 18-20 horas, en un tubo de ensayo donde no se agregó el bacteriófago ("K"), se observa una fuerte turbidez del caldo: el cultivo inoculado ha crecido. El caldo del tubo de ensayo al que se añadió el bacteriófago permaneció transparente debido a la lisis del cultivo bajo su influencia.

Fagotipificación de bacterias

Según el espectro de acción, se distinguen los siguientes bacteriófagos: especies de bacterias polivalentes relacionadas con la lisis; bacterias lisantes monovalentes de una determinada especie; típico, lisante tipos individuales(variantes) de bacterias.

Por ejemplo, una cepa de estafilococo patógeno puede ser lisada por varios tipos de fagos, por lo que todos los fagos (24) y cepas típicos estafilococos patógenos combinados en 4 grupos.

El método de tipificación de fagos tiene gran importancia para la investigación epidemiológica, ya que nos permite identificar el origen y las rutas de propagación de patógenos. Para ello, el virus fago se determina a partir de un cultivo puro aislado de material patológico en medios nutritivos sólidos utilizando fagos de diagnóstico estándar.

El fagovar de un cultivo de microorganismos está determinado por el fago típico que provocó su lisis. El aislamiento de bacterias del mismo fagovar de diferentes sujetos indica la fuente de infección.

Aplicación práctica de los fagos. Los bacteriófagos se utilizan en el diagnóstico de laboratorio de infecciones para la identificación intraespecífica de bacterias, es decir, la determinación del fagovar (fagotipo). Para ello, se utiliza el método de tipificación de fagos, basado en la estricta especificidad de la acción de los fagos: se aplican gotas de varios fagos de tipos específicos de diagnóstico a una placa con un medio nutritivo denso sembrado con un "césped" de un cultivo puro. del patógeno. El fago de una bacteria está determinado por el tipo de fago que provocó su lisis (formación de una mancha estéril, “placa”, o “colonia negativa”, fago). La técnica de fagotipificación se utiliza para identificar el origen y las rutas de propagación de la infección (marcado epidemiológico). El aislamiento de bacterias del mismo fagovar de diferentes pacientes indica una fuente común de infección.

Los fagos también se utilizan para tratar y prevenir una serie de infecciones bacterianas. Producen tifoidea, salmonelosis, disentería, pseudomonas, fagos estafilocócicos, estreptocócicos y preparados combinados (coliproteus, piobacteriófagos, etc.). Los bacteriófagos se prescriben según indicaciones por vía oral, parenteral o tópica en forma de líquido, tabletas, supositorios o aerosoles.

Los bacteriófagos se utilizan ampliamente en ingeniería genética y biotecnología como vectores para producir ADN recombinante.

Las preparaciones de bacteriófagos utilizadas en la práctica son un filtrado de un caldo de cultivo de los microbios correspondientes lisados por el fago, que contiene partículas de fagos vivos, así como antígenos bacterianos disueltos liberados de las células bacterianas durante su lisis. El preparado resultante, un bacteriófago líquido, debe tener el aspecto de un líquido amarillo completamente transparente de mayor o menor intensidad.

Para su uso con fines terapéuticos y profilácticos, los fagos se pueden producir en forma de tabletas con un recubrimiento resistente a los ácidos. Los fagos secos granulados son más estables durante el almacenamiento y cómodos de usar. Una tableta de bacteriófago seco corresponde a 20-25 ml de preparación líquida. La vida útil de las preparaciones secas y líquidas es de 1 año. El bacteriófago líquido debe almacenarse a una temperatura de + 2 +10 C, seco, no superior a +1 ° C, pero se puede almacenar en el refrigerador a temperaturas negativas.

El efecto de un bacteriófago en un cultivo microbiano en medio líquido y en medio sólido.

Método Otto (gota que gotea)

Siembre espesamente el césped del cultivo en estudio. De 5 a 10 minutos después de la siembra, se aplica un fago de diagnóstico líquido a la superficie seca del medio nutritivo. El plato se inclina ligeramente para que una gota de fago se extienda sobre la superficie del agar. La taza se coloca en un termostato durante 18-24 horas. El resultado se mide por la ausencia total de crecimiento del cultivo en el sitio donde se aplica la gota del fago.

Experimento en medio nutritivo líquido.

Fagotipificación de bacterias

Según el espectro de acción, se distinguen los siguientes bacteriófagos: especies de bacterias polivalentes relacionadas con la lisis; bacterias monovalentes lisantes de una determinada especie; tipos individuales típicos de lisis (variantes) de bacterias.

Por ejemplo, una cepa de estafilococo patógeno puede ser lisada por varios tipos de fagos, por lo que todos los fagos típicos (24) y cepas de estafilococos patógenos se combinan en 4 grupos.

El método de fagotipificación es de gran importancia para la investigación epidemiológica, ya que permite identificar el origen y las rutas de propagación de patógenos. Para ello, se determina el virus fago a partir de un cultivo puro aislado de material patológico en medios nutritivos sólidos utilizando fagos de diagnóstico estándar.

Las preparaciones de fagos se utilizan para el tratamiento y la prevención de enfermedades infecciosas, así como en el diagnóstico, para determinar la sensibilidad y la tipificación de los fagos en la identificación de microorganismos. La acción de los fagos se basa en su estricta especificidad. El efecto terapéutico y profiláctico de los fagos está determinado por la actividad lítica del propio fago, así como por la propiedad inmunizante de los componentes (antígenos) de las células microbianas destruidas que se encuentran en los fagolizados, especialmente en el caso de uso repetido. Al obtener preparaciones de fagos, se utilizan cepas de fagos de producción probada y, en consecuencia, cultivos típicos de microorganismos. Un cultivo bacteriano en un medio nutritivo líquido, que se encuentra en la fase logarítmica de reproducción, se infecta con una suspensión uterina del fago.

El cultivo lisado por fagos (generalmente al día siguiente) se filtra a través de filtros bacterianos y se agrega una solución de quinosol al filtrado que contiene el fago como conservante.
La preparación de fagos terminada es líquido claro color amarillento. Para más almacenamiento a largo plazo Algunos fagos están disponibles en forma seca (en tabletas). En tratamiento y prevención. infecciones intestinales Los fagos se utilizan simultáneamente con una solución de bicarbonato de sodio, ya que el contenido ácido del estómago destruye el fago. El fago no persiste en el organismo por mucho tiempo (5-7 días), por lo que se recomienda reutilizarlo.

Producido en la Unión Soviética los siguientes medicamentos, utilizado para el tratamiento y prevención de enfermedades: tifoidea, salmonella, disentería, colifagos, fagos estafilocócicos y estreptocócicos. Actualmente, los fagos se utilizan para el tratamiento y la prevención en combinación con antibióticos. Esta aplicación tiene más acción efectiva para formas de bacterias resistentes a los antibióticos.

Los bacteriófagos de diagnóstico se utilizan ampliamente para identificar bacterias aisladas de un paciente o de objetos ambientales infectados. Con la ayuda de los bacteriófagos, debido a su alta especificidad, es posible determinar los tipos de bacterias y, con mayor precisión, los tipos individuales de bacterias aisladas. Actualmente, se han desarrollado el diagnóstico de fagos y la tipificación de bacterias de los géneros Salmonella, Vibrio y estafilococos. La tipificación de fagos ayuda a establecer la fuente de infección, estudiar las relaciones epidemiológicas y distinguir los casos esporádicos de enfermedades de los epidémicos.
El diagnóstico de fagos y la tipificación de fagos se basan en el principio de cocultivo de un microorganismo aislado con la especie o tipo de fago correspondiente. Resultado positivo Se considera que existe una lisis bien definida del cultivo en estudio con el fago de la especie, y luego con uno de los fagos típicos.

Cada vez gana más adeptos entre los médicos, relegando los antibióticos a un segundo plano. Érase una vez, la llegada de los antibióticos cambió por completo la forma en que los médicos pensaban sobre el tratamiento. Los pacientes que antes estaban desesperados comenzaron a recuperarse, los algoritmos de tratamiento se simplificaron enormemente, las tasas de mortalidad cayeron drásticamente... ¡Milagros! Curas mágicas! Pero la actitud entusiasta duró poco. Empezaron a surgir demasiados problemas.

El enemigo de mi enemigo es mi amigo

Ahora todos conocen los problemas "resbaladizos" de la terapia con antibióticos. La acción de los antibióticos va acompañada de:

Destrucción de la microflora necesaria y "útil" de los intestinos y las membranas mucosas;

Crecimiento activo de nuevas cepas de bacterias resistentes a ellas;

La emergencia efectos secundarios debido a acción sistémica drogas.

En este sentido, se ha vuelto urgente la búsqueda de fármacos fundamentalmente diferentes para el tratamiento de infecciones bacterianas. Y entonces los bacteriófagos pasaron a primer plano.

Los bacteriófagos son virus que infectan selectivamente células bacterianas. El virus se adhiere a la pared celular de una bacteria e inyecta su material genético. Como resultado, comienza la síntesis de nuevos virus y luego se produce la lisis. célula bacteriana y la liberación de 200-1000 nuevos fagos que infectan a otras bacterias. Cuando se destruyen todas las bacterias de la cepa patógena, los bacteriófagos se eliminan del cuerpo sin dejar rastro. Muchos bacteriófagos son muy específicos y cada cepa del virus infecta sólo cierto tipo bacterias sin afectar a otros microorganismos y células del cuerpo. Esto proporciona una reducción significativa en el número de efectos secundarios.

Así, a las indudables ventajas. uso de bacteriófagos puede ser atribuido:

Alto perfil de seguridad, permitiendo su uso en pacientes de cualquier edad, desde recién nacidos hasta ancianos;

Reducir el riesgo de aparición de cepas de bacterias resistentes;

La posibilidad de su combinación con cualquier otro fármaco, incluidos los antibióticos.

Quizás lo único que limita el uso de bacteriófagos es su selectividad, por lo que, antes del tratamiento, es necesario aclarar la naturaleza del patógeno y su sensibilidad a varios tipos bacteriófagos. Un análisis de este tipo no se lleva a cabo en todas partes y lleva algún tiempo, pero se puede mejorar sistemas de diagnostico nos permite esperar que este problema pueda resolverse pronto.

De la teoría a la práctica

Existir diferentes tipos bacteriófagos: monófagos, destinados a destruir un solo tipo de bacteria, y polífagos, que actúan sobre varios tipos de bacterias patógenas a la vez. Dado que los bacteriófagos tienen una gran demanda en casi todas las áreas de la medicina, desde la cirugía y la ginecología hasta la neonatología y la otorrinolaringología, está previsto liberar bacteriófagos en diversas formas. Se utilizan para administración oral, en forma de enemas, aplicaciones, irrigaciones, para introducción en las cavidades de heridas, vagina, útero, nariz, senos nasales, así como para introducción en cavidades drenadas: abdominal, pleural, Vejiga, pelvis renal. La duración del curso depende de indicaciones clínicas y puede ser de 7 a 20 días. Los bacteriófagos seguros, eficaces y fiables son exactamente el arma tan necesaria en la lucha contra las bacterias patógenas.

No solo medicina

Los avances en biología molecular y biotecnología han hecho posible utilizar bacteriófagos no sólo para el tratamiento, sino también para otros fines. En Estados Unidos, por ejemplo, los bacteriófagos se utilizan como conservante seguro para productos alimenticios. Cuando se añaden a los alimentos, los bacteriófagos previenen la proliferación de bacterias no deseadas.

Datos interesantes

El descubrimiento de los bacteriófagos se produjo en 1894, cuando el bacteriólogo británico Ernest Hankin observó que los ríos indios Ganges y Jumna tenían una importante actividad antibacteriana, que desaparecía por completo después de hervirlos. Sugirió que había alguna sustancia en el agua que mataba las bacterias. Estos virus recibieron el nombre de “bacteriófago” (“devorador de bacterias”) en 1917 del científico francés Felix D’Hérelle, quien descubrió “un microbio invisible que infecta el bacilo de la disentería”. La aclaración de la naturaleza de esta “invisibilidad” sólo fue posible después de la aparición de la microscopía electrónica.

Propiedades distintivas de los bacteriófagos como representantes del reino Vira. Fagos virulentos, etapas de interacción con una célula bacteriana. Aplicación práctica de los bacteriófagos.

Los fagos virulentos causan infección productiva, en el que se produce la reproducción de fagos y la lisis de células bacterianas.

El mecanismo de interacción de un fago virulento con una célula microbiana:

1. Adsorción de fagos en una célula sensible. Ocurre en presencia de receptores del complemento en la pared celular bacteriana y en los extremos de los filamentos del proceso del fago. El fago se une primero mediante filamentos y luego se fija firmemente a la pared celular mediante los dientes de la placa banal.

2. Penetración del ADN del fago en una célula bacteriana.. Con la ayuda de la lisozima, ubicada en la placa banal, se hidroliza una sección de la pared celular, la vaina del proceso se contrae y varilla interior perforar las membranas celulares. La molécula de ADN del fago penetra en la célula a través del canal de los bastones.

3. Desarrollo intracelular de fagos.. El ADN en fase introduce información genética en la célula bacteriana. Se produce la biosíntesis de componentes necesarios para la reproducción. En fases iniciales Se sintetizan las “proteínas tempranas”, enzimas que llevan a cabo la replicación del ADN del fago para formar muchas de sus copias. Luego se forman “proteínas tardías” estructurales en los ribosomas celulares.

4. Morfogénesis de fagos. La maduración de los fagos ocurre a lo largo de tres ramas independientes en diferentes partes de la célula y es un proceso inconexo. Las cabezas de los fagos se forman por separado: se construye una cápside alrededor de la molécula de ADN. El proceso se está construyendo de forma independiente. Los filamentos del proceso se sintetizan por separado. Luego, todas las partes constituyentes del fago se combinan para formar viriones.

5. Lisis de células bacterianas y liberación de fagos. La lisis se produce bajo la influencia de la lisozima. Salida por gemación.

La estricta especificidad de los bacteriófagos permite su uso para la tipificación de fagos y la diferenciación de cultivos bacterianos, así como para su indicación en ambiente externo, por ejemplo en embalses.

El método de fagotipificación de bacterias se utiliza ampliamente en la práctica microbiológica. Permite no solo determinar la especie del cultivo en estudio, sino también su fagotipo (fagovar). Esto se debe al hecho de que las bacterias de la misma especie tienen receptores que adsorben fagos estrictamente específicos, que luego provocan su lisis. El uso de conjuntos de fagos de tipo específico permite la fagotipificación de los cultivos estudiados con fines de análisis epidemiológicos. enfermedades infecciosas:(estableciendo la fuente de infección y las vías de transmisión)

II. Los fagos se utilizan para la prevención y el tratamiento de enfermedades infecciosas:

A) profilaxis con fagos- un método para prevenir el desarrollo de determinadas infecciones bacterianas mediante la ingestión de un bacteriófago específico. Se utiliza para prevenir el cólera, la disentería, fiebre tifoidea y etc.

b) La terapia con fagos es un método para tratar infecciones bacterianas mediante la ingestión de un fago específico.(tifoidea, salmonella, disentería, proteus, pseudomonas, estafilococos, estreptococos, colifagos y drogas combinadas. Se utilizan en el tratamiento de enfermedades infecciosas causadas por los microorganismos anteriores, así como en el tratamiento de heridas e infecciones anaeróbicas).

Variabilidad genotípica

Patogenicidad -

Adhesión

Invasión

Agresión.

4.Estructura del aparato genético de los procariotas. Variabilidad fenotípica y genotípica. Bases genéticas de la patogenicidad bacteriana.

Aparato genético de los procariotas.- no tiene membrana nuclear y está representada por una molécula circular de ADN, que es un cromosoma; Ubicado en el citoplasma y no contiene proteínas histonas. Incapaz de mitosis

Variabilidad fenotípica – modificaciones (cambios en más de una o más características) – no afecta el genotipo. Los cambios fenotípicos ocurren bajo la influencia de factores ambientales. Las modificaciones afectan a la mayoría de los individuos de la población. No se heredan y desaparecen con el tiempo, es decir, vuelven al fenotipo original.

Variabilidad genotípica- cambiar las propiedades de las bacterias, afectando su genotipo. Se hereda y es duradero. Surge como resultado de mutaciones o intercambio genético (transformación, conjugación o transducción)

Patogenicidad - un rasgo de especie que se hereda, se fija en el genoma de un microorganismo, es decir, es un rasgo genotípico que refleja la capacidad potencial de un microorganismo para penetrar en un macroorganismo y multiplicarse en él (invasividad), provocando un complejo procesos patológicos derivada de la enfermedad.

Los factores de patogenicidad incluyen la capacidad de los microorganismos para adherirse a las células (adhesión), ubicarse en su superficie (colonización), penetrar en las células (invasión) y resistir los factores de defensa del cuerpo (agresión).

Algunos de ellos están codificados directamente por genes nucleoides (por ejemplo, cápsulas y enzimas en algunas especies). La otra parte está codificada por factores hereditarios extracromosómicos: plásmidos y episomas. Los genes plásmidos suelen determinar la interacción de los patógenos con el epitelio, y los genes cromosómicos determinan la existencia y proliferación de bacterias a nivel extracelular en órganos y tejidos.

Adhesión Las estructuras encargadas de unir el microorganismo a la célula se denominan adhesinas y se ubican en su superficie. En las bacterias gramnegativas la adhesión se produce debido a los pili I y. tipos generales. En las bacterias Gram positivas, las adhesinas son proteínas y ácidos teicoicos de la pared celular. En otros microorganismos, esta función la realizan diversas estructuras del sistema celular: proteínas de superficie, lipopolisacáridos, etc.

Invasión la enzima hialuronidasa se descompone ácido hialurónico, incluido en sustancia intercelular, y por tanto aumenta la permeabilidad de las membranas mucosas y del tejido conectivo. La neuraminidasa descompone el ácido neuramínico, que forma parte de los receptores de superficie de las células de las membranas mucosas, lo que facilita la penetración del patógeno en los tejidos.

Agresión Los factores de agresión incluyen: proteasas: enzimas que destruyen las inmunoglobulinas; coagulasa: una enzima que coagula el plasma sanguíneo; fibrinolisina: disuelve un coágulo de fibrina; lecitinasa: una enzima que actúa sobre los fosfolípidos en las membranas de las fibras musculares, los glóbulos rojos y otras células .

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