Бактериофаги характеризуются бактериальной природой

1. Бактериофаги. Природа и особенности взаимодействия с бактериальной клеткой.

Бактериофаги – вирус бактерий, который лизирует только чувствительные к нему бактериальные клетки. Состоят из головки, содержащей нуклеиновую кислоту, и отростка. Большинство фагов являются ДНКовыми. Процесс взаимодействия фага с клеткой протекает по типу продуктивной инфекции и обычно заканчивается лизисом бактериальной культуры. Но возможна и абортивная инфекция, при которой фаговое потомство не образуется, а бактериальные клетки сохраняют свою жизнедеятельность. Наконец, нередко наблюдается лизогенизация бактериальных клеток фагом, в результате чего возникает состояние лизогении, характеризующееся интеграцией генома фага в геном бактериальной клетки.

Стадии взаимодействия вирулентного фага с бактериальной клеткой:

1. Адсорбция. Происходит на рецепторах клеточной стенки. Некоторые – на половых ворсинках. На процесс влияют условия среды: pH, t˚, наличие кофакторов адсорбции.

2. Проникновение. Проникновение НК в клетку, белки остаются снаружи.

3. Биосинтез фаговой НК и белков капсида.

4. Морфогенез фага. Сборка зрелых вирионов.

5. Выход фаговых частиц из клетки.

Также происходит лизис бактерий.

Существуют вирулентные и умеренные бактериофаги. Вирулентные фаги вызывают продуктивную инфекцию, заканчивающуюся образованием новых фаговых частиц и лизисом бактериальных клеток. Умеренные фаги вызывают интегративную инфекцию, не приводящую к лизису зараженных ими клеток; при взаимодействии с бактериальной клеткой переходят в неинфекционную форму – профаг – геном вируса, ассоциированный с бактериальной хромосомой. Профаг воспроизводится как часть бактериальной ДНК и вместе с ней реплицируется. Это явление называется лизогенией.

В практической работе фаги применяют для:

1) фаготипирования бактерий (определения фаготипа по лизису штаммов бактерий одного и того же вида типоспецифическими фагами, что важно для маркировки исследуемых бактерий при эпидемиологическом анализе)

2) фагоидентификации бактериальных культур с целью установления их видовой принадлежности

3) фагодиагностика (выделение фага из организма больного, что косвенно свидетельствует о наличии в материале соответствующих бактерий)

4) фагопрофилактика – предупреждение некоторых заболеваний (н-р, дизентерии) среди лиц, находящихся в эпидемическом очаге

5) фаготерапии – лечения некоторых инфекционных заболеваний, вызванных шигеллами, протеем, стафилококком

2. Иммунотерапия и иммунопрофилактика инфекционных заболеваний. Сущность и определение понятий «вакцина», «серотерапия» и «серопрофилактика».

1. Иммунотерапия — это использование иммунологических законо­мерностей для лечения больных.

При лечении острых тяжелых генерализованных форм инфек­ционных заболеваний, особенно тех, возбудители которых про­дуцируют экзотоксин, возникает, как правило, необходимость экстренного создания пассивного искусственного приобретенного иммунитета

Иммунные сыворотки, используемые в практике специфиче­ской профилактики и терапии инфекционных болезней, полу­чают от иммунизированных животных, переболевших людей или специально иммунизированных доноров.

2. Антитоксические сыворотки содержат антитела против экзо­токсинов. Их получают путем гипериммунизации животных (лошадей) анатоксином.

Активность таких сывороток измеряется в АЕ (антитоксиче­ских единицах) или ME (международных единицах) — это ми­нимальное количество сыворотки, способное нейтрализовать определенное количество (обычно 100 DLM) токсина для жи­вотных определенного вида и определенной массы.

В настоящее время в России широко используются следующие антитоксические сыворотки:

Применение антитоксических сывороток при лечении соответ­ствующих инфекций обязательно.

3. Антимикробные сыворотки содержат антитела против клеточных антигенов возбудителя. Их получают иммунизацией животных клетками соответствующих возбудителей и дозируют в милли­литрах. Антимикробные сыворотки могут применяться при лечении:

Их назначение определяется тяжестью течения заболевания и, в отличие от антитоксических, не является обязательным. При лечении больных с хроническими, длительно, вяло текущи­ми формами инфекционных заболеваний возникает необходи­мость стимулировать собственные механизмы специфической зашиты путем введения различных антигенных препаратов и создания активного приобретенного искусственного иммуните­та (иммунотерапия антигенными препаратами). Для этих целей используются в основном лечебные вакцины и значительно реже — аутовакцины или стафилококковый ана­токсин.

Убитые лечебные вакцины — дизентерийная, гонококковая (гоновакцина), бруцеллезная, стафилококковая — используются довольно давно.

4. Особую, отдельную группу лечебных вакцин представляют аутовак­цины, приготовленные из убитых прогреванием при 70—80 °С в течение 1 ч штаммов возбудителей, выделенных в результате бактериологического исследования от данного больного. Аутовакцины имеют определенные преимущества: они создают антигены конкретного возбудителя, учитывая его штаммовые осо­бенности.

Вакцина (от лат. vacca — корова) — медицинский препарат, предназначенный для создания иммунитетакинфекционным болезням. Вакцина изготавливается из ослабленных или убитых микроорганизмов, продуктов их жизнедеятельности, или из ихантигенов, полученныхгенно-инженернымили химическим путём.

Серотерапия (от лат. serum — сыворотка и терапия), метод лечения заболеваний человека и животных (преимущественно инфекционных) при помощи иммунных сывороток. Лечебный эффект основан на явлении пассивного иммунитета — обезвреживании микробов (токсинов) антителами (антитоксинами), содержащимися в сыворотках, которые получают путём гипериммунизации животных (главным образом лошадей). Для Серотерапии применяют также очищенные и концентрированные сыворотки — гамма-глобулины; гетерогенные (полученные из сывороток иммунизированных животных) и гомологичные (полученные из сывороток иммунизированных или переболевших людей). Сыворотки иммунные применяют при лечении дифтерии (преимущественно в начальной стадии болезни), ботулизма, при укусах ядовитых змей; гамма-глобулины — при лечении гриппа, сибирской язвы, столбняка, оспы, клещевого энцефалита, лептоспироза, стафилококковых инфекций и т.д. Для предупреждения осложнений Серотерапии (анафилактический шок, сывороточная болезнь) сыворотки и гетерогенные гамма-глобулины вводят по специальной методике с предварительной кожной пробой.

Серопрофилактика (от лат. serum — сыворотка и профилактика), метод предупреждения инфекционных болезней человека и животных при помощи иммунных сывороток; создаётся сравнительно непродолжительный (1—4 нед) пассивный иммунитет. В современной медицинской практике дляСеропрофилактика всё шире применяют гамма-глобулины. Серопрофилактику проводят в эпидемических очагах лицам, имевшим контакт с больными (например, корью, коклюшем), при травмах (для предупреждения столбняка), при укусах животных (для профилактики бешенства) и клещей (для предупреждения клещевого энцефалита). Плановая Серопрофилактика осуществляется для профилактики инфекционного гепатита. При некоторых инфекциях используют глобулиновые фракции сывороток (болезнь Ауески) или сыворотку молока иммунизированных животных (противоящурныйиммунолактон).

Источник

IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2017

Бактериофаги — бактериальные вирусы, вызывающие разрушение (лизис) бактерий и других микроорганизмов. Бактериофаги размножаются в клетках, лизируют их и переходят в др., как правило, молодые, растущие клетки.

Частицы многих бактериофагов состоят из головки округлой, гексагональной или палочковидной формы диаметром 45-140 нм и отростка толщиной 10-40 и длиной 100-200 нм. Другие бактериофаги не имеют отростка, одни из них округлы, другие — нитевидны, размером 8х800 нм. Содержимое головки состоит преимущественно из дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) (длина её нити во много раз превышает размер головки и достигает 60-70 мкм, эта нить плотно скручена в головке) или рибонуклеиновой кислоты (РНК) и небольшого количества (около 3%) белка и некоторых других веществ. Отросток имеет вид полой трубки, окруженной чехлом, содержащим сократительные белки, подобные мышечным. У ряда бактериофагов чехол способен сокращаться, обнажая часть стержня. На конце отростка у многих бактериофагов имеется базальная пластинка с несколькими шиловидными или другие формы выступами. От пластинки отходят тонкие длинные нити, которые способствуют прикреплению фага к бактерии. Оболочки головки и отростка состоят из белков. Общее количество белка в частице фага 50-60% , нуклеиновых кислот 40-50%. Каждый бактериофаг обладает специфическими антигенными свойствами, отличными от антигенов бактерии-хозяина и других фагов. Имеются антигены, общие для ряда фагов (особенно содержащих РНК). [1].

Бактериофаг характеризуется следующими основными свойствами:

1) имеет сложную структуру: головку округлой или овальной формы и длинный отросток, конец которого разветвляется на жгутики, несущие функции рецепторов. Таким образом, фаговая часть по форме напоминает головастика или сперматозоид. Размеры фагов колеблются от 2 до 200 нм, т.е. в тех же пределах, что и размеры отдельных вирусов. У сперматозоидных форм средний размер головки составляет 60…80 нм, а длина отростка — 100…200 нм и больше. Величина и форма колеблются в широких пределах даже у особей одного и того же вида, что подтверждает их морфологическую изменчивость;

2) фаговая частица состоит из нуклеиновой кислоты (РНК или ДНК), образующей стержень, и белковой оболочки, обеспечивающей форму. Белок отростка отличается от белка головки. Морфологически он представляет собой стержень и трубчатый чехлик. При адсорбации фага на бактериальной клетке и ряде физических воздействий чехлик сокращается и через стержень, который служит каналом, впрыскивается нуклеиновая кислота фага в клетку. В отростке фага содержится лизоцимоподобный фермент, растворяющий стенку клетки — хозяина [2].

Кроме нуклеиновой кислоты и белка в фагах до 12…17% углеводов, 2% липидов, а также содержатся ферменты. Каждый бактериофаг вызывает лизис (растворение) определенного вида бактерий, а некоторые -определенных типов и даже штаммов. По степени специфичности фаги составляют 3 группы:

— полифаги — активные в отношении нескольких родственных видов бактерий;

— монофаги — растворяющие микробы одного вида;

— типовые фаги — лизирующие только определенные типы данного вида бактерий;

3) фаг — строгий внутриклеточный паразит. Репродуцируется только внутри бактериальной клетки. Не культивируется на искусственных питательных средах;

4) фаг обладает хорошо выраженными антигенными свойствами, отличающимися от антигенных свойств бактерий, на которые он действует. При парэнтеральном введении фага в организме образуются антитела, нейтрализующие литическую (растворяющую) активность фага. Действие антифаговых сывороток строго специфично; фаги, таким образом, отличаются друг от друга антигенными свойствами. У фагов обнаружен ряд антигенов, некоторые из них могут быть общими для родственных фагов – групповые антигены. По антигенным свойствам некоторые фаги подразделяют на серологические группы;

5) свойства фага в необычных условиях существования изменяются и передаются по наследству. Специфический фаг способен адаптироваться к паразитированию на другом виде бактерий при многократных пересевах с клетками данного вида, но при этом не может лизировать культуру, на которую действовал ранее [2].

Свойство фага приспосабливаться к условиям окружающей среды проявляется также к физическим (температура и др.) и химическим факторам. Ультрафиолетовое и ионизирующее излучения снижают адсорбирующую способность фага, его патогенность и могут вызывать выраженный мутационный эффект [3].

Фаги способны к генетическим рекомбинациям при совместной репродукции двух фагов, отличающихся по двум генетическим признакам, в одной бактериальной клетке. Появляющиеся гибриды фага — обычно более приспособленные генотипы данного фага.

Следовательно, фаги обладают способностью к адаптации, наследственной изменчивости и эволюции. Все эти свойства фагов позволяют отнести их к живой природе [4].

1. Адамс М. Бактериофаги [Текст] — / М. Адамс. — М.:Медгиз, 2000.- 521 с.

2. Госманов Р.Г., Колычев Н.М. Ветеринарная вирусология. [Текст] — М.: КолосС,2006.-304с.

3. Гольдфарб Д. М., Бактериофагия [Текст] / Д. М. Гольдфарб. -М.: Медгиз,2001. -299с.

4. Ожерельева Н. Г. Краткая Медицинская Энциклопедия, М.: изд-во «Советская Энциклопедия», [Текст]- 1999.

Источник