Рферат Микробиология. реферат микра. Реферат Применение бактериофагов в профилактике и терапии инфекционных заболеваний. Российские производители фагов.

• Название: Реферат Применение бактериофагов в профилактике и терапии инфекционных заболеваний. Российские производители фагов.
• Анкор: Рферат Микробиология
• Дата: 18.09.2022
• Размер: 335.36 Kb.
• Имя файла: реферат микра.docx
• Тип: Реферат; #682420

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РФ

Кафедра микробиологии, вирусологии, иммунологии

РЕФЕРАТ

«Применение бактериофагов в профилактике и терапии инфекционных заболеваний. Российские производители фагов.»

Выполнила: студентка 218 группы Сомова К.А.

Проверила: к.биол.н.,доцент

Фатеева Т.А.

Оренбург 2021

Содержание

Введение 2

1.Резистентность возбудителей инфекционных заболеваний к антибактериальным препаратам 3

2.Интерес к бактериофагам на протяжении истории человечества 4

3. Бактериофаги ,механизм действия бактериофага на бактериальные клетки 7

3.1 Строение бактериофага 7

3.2 Механихм действия бактериофага на бактериальную клетку (рис.1) 9

4. Применение бактериофагов в медицине 11

5. Российские производители фагов 14

Заключение 15

Список литературы 16

Приложение 17

Введение

Бактериальные инфекционные заболевания, в том числе инфекции, связанные с оказанием медицинской помощи (ИСМП), представляют собой актуальную проблему современного здравоохранения. Национальная Концепция профилактики ИСМП ставит стратегической задачей здравоохранения обеспечение эпидемиологической безопасности организации лечебно-диагностического процесса, которая является неотъемлемым требованием оказания качественной медицинской помощи [1]. ИСМП поражают 5-10% пациентов в стационарах, и занимают десятое место в ряду причин смертности населения.

Спектр средств лечения и профилактики инфекционных заболеваний, в том числе ИСМП, постепенно уменьшается в связи с глобальным ростом устойчивости микроорганизмов к антибактериальным препаратам (АБП). В этой связи, одной из первостепенных задач является разработка и применение дополнительных средств борьбы с инфекционными заболеваниями, в качестве которых могут выступать бактериофаги.

Необходимо отметить, что применение бактериофагов, как и любых АБП, должно основываться на рациональных принципах. Умеренные бактериофаги играют существенную роль в эволюции бактерий, способствуя приобретению возбудителями дополнительных факторов вирулентности. В связи с этим, бактериофаги, применяемые для лечения инфекционных заболеваний, должны быть исключительно вирулентными.

Для обеспечения такого подхода литическая активность, назначаемых для лечения препаратов бактериофагов, должна быть предварительно проверена в бактериологической лаборатории.

Цели данной работы:

- ознакомление бактериофагов как естественных антагонистов бактерий;

- изучение применения бактериофагов в терапии и диагностике инфекционных заболеваний;

- обзор российских производителей фагов и их продукции.

1. Резистентность возбудителей инфекционных заболеваний к антибактериальным препаратам

В настоящее время антибиотики широко используются как для лечения, так и для профилактики различных заболеваний. Однако частота и тяжесть течения гнойно-септических инфекций не имеют тенденции к снижению. Одной из причин этого является возрастание этиологической роли микроорганизмов, резистентных к большинству антибиотиков. Применение антибиотиков сопровождается нарушением состава нормальной микрофлоры, аллергизацией и быстрой адаптацией микроорганизмов к окружающей среде.

Согласно последним результатам исследований ВОЗ, большинство известных человечеству микроорганизмов через 10–20 лет приобретет устойчивость к антибиотикам, что обусловлено рядом причин:

• 
  постоянное, безосновательное использование антибиотиков при самолечении, а также в тех случаях, когда они не эффективны (при острых респираторных вирусных инфекциях, кашле, гриппе, повышенной температуре и диарее);
  
• 
  тотальное использование антибиотиков в сельском хозяйстве для предупреждения развития заболеваний, способных передаваться человеку через продукты питания;
  
• 
  неполный, неадекватный курс лечения антибиотиком.
  

Наряду с ростом устойчивости большинства возбудителей инфекционных заболеваний, угрожающие масштабы приобретает развитие антибиотикорезистентности и у возбудителей ИСМП. Устойчивость к АБП сформировалась у ведущих возбудителей ИСМП, таких как Staphylococcus aureus (MRSA - метициллин-резистентный S. aureus), Escherichia coli и Klebsiella pneumoniae, продуцирующие бета-лактамазы широкого и расширенного спектра, Pseudomonas aeruginosa и Acinetobacter baumannii, резистентные к карбапенемам, Enterococcus faecium и Enterococcus faecalis (VRE - ванкомицин-резистентные энтерококки), и ряд других микроорганизмов.

В связи с ростом антибиотикорезистентности, а также в условиях снижения темпов разработок новых АМП, ВОЗ и ведущие организации здравоохранения многих стран указывают на необходимость срочного решения проблемы лекарственной устойчивости, призывая всемерно поддерживать усилия по внедрению новых подходов для борьбы с инфекциями.

2. Интерес к бактериофагам на протяжении истории человечества

Со времени первого упоминания о фагах, еще до их официального открытия д Эрелем в 1917 г., прошло уже более 100 лет. В 1896 г. Ханкин, пытаясь объяснить сильное антибактериальное действие вод рек Ганги и Джумны в Индии, впервые описал агент, который проходит через бактериальные фильтры и вызывает лизис микробов, однако разрушается при кипении. Впоследствии д Эрель дал ему имя “бактериофаг” (пожиратель бактерий). Первый известный науке отчет об успешной фаготерапии был сделан в 1921 г. Брийонгом и Майсином, которые использовали стафилококковый бактериофаг для лечения заразных болезней кожи. В 1920-е гг. фаги активно использовались при лечении различных заболеваний. Однако в 1940-е гг. они были потеснены антибиотиками, а на Западе о фагах забыли вовсе.

Сегодня в западных странах интерес к фагам проснулся вновь. Побудительным мотивом к этому явилось всевозрастающее число устойчивых к антибиотикам микроорганизмов, особенно стафилококков и синегнойной палочки. Причем бактериофагами интересуются не только специалисты, но даже и политические деятели. Вице-президент США Альберт Гор назвал фаги новым оружием для борьбы с болезнетворными бактериями. В последние годы защищен ряд докторских диссертаций о практическом применении бактериофагов, например в Финляндии – о включении последних в йогурты. Несколько американских фирм начали производить фаги.

Первоначально одним из важных практических применений фагов было их использование для фаготипирования с целью точной идентификации вида микробов. Широко использовались фаги и при терапии ряда заболеваний, причем сообщалось о многочисленных успехах при лечении дизентерии, брюшного тифа, паратифоидной лихорадки, холеры, пиогенных инфекций и инфекций мочевых путей. Фаги наносили на место поражения, давали внутрь либо применяли в виде аэрозолей или клизм. Их также вводили с помощью инъекций – подкожно, внутривенно, внутримышечно, интрадуоденально, внутрибрюшинно и даже в полость легких, сонную артерию и перикард. Описанные результаты были довольно противоречивыми. Часто фаги с точно неопределенным составом и в неизвестных концентрациях давали больным без бактериологического диагноза, не обращая внимания на катамнез, результаты контроля и плацебо. Не было качественного контроля производства, исключение составляли лишь несколько исследовательских центров.

В 1931 г. Советом фармации и химии Американской медицинской ассоциации был подготовлен обзор доступной литературы по фаговой терапии. M. Eaton и S. Bayne-Jones рассмотрели 150 работ и опубликовали детальный обзор, в котором их выводы были не в пользу терапии фагами. Они утверждали, что природа фага неживая; возможно, это фермент, поэтому неправильно связывать эффект воздействия фага на культуру бактерий или его терапевтическое действие с особенностями его жизнедеятельности. Это заключение оказало сильное негативное влияние на капиталовложения в исследования по фаготерапии и подорвало интерес западных ученых к возможному использованию фагов в терапевтических целях. Через несколько лет стали широко и эффективно применять антибиотики, что значительно уменьшило интерес к фаговой терапии на Западе. Вновь он возрос лишь в 1980–1990-е гг. в связи с широким распространением антибиотикоустойчивых микроорганизмов и снижением эффективности антибиотикотерпии. Однако в Советском Союзе исследования были продолжены, и отечественные ученые уже в 1930-е гг. пошли самостоятельным путем, разрабатывая нерешенные вопросы, связанные с использованием фагов как в лечебной, так и в противоэпидемической практике.

Первые сообщения о результатах лечения и профилактики бактериофагами дизентерии и гнойно-септических инфекций в нашей стране появились в начале 1930-х гг. Было установлено, что лечение дизентерии фагами нужно начинать как можно раньше – до развития интоксикации, показана безвредность препарата и его высокая эффективность при правильном применении. При лечении дизентерии у взрослых получали полный эффект при раннем начале лечения и соответствии фага возбудителю дизентерии. У детей недостаточная эффективность объяснялась ранним развитием интоксикации, присоединением гнойных процессов в верхних дыхательных путях (отитов), пневмоний, которые часто завершают дизентерию и вызываются стафило-, стрепто- и пневмококками, а применявшийся дизентерийный фаг не оказывает действия на эти инфекционные агенты. В работах 1960-х гг. была показана эффективность профилактики дизентерии бактериофагами на большой группе детей (30 769 человек), когда заболеваемость дизентерией у детей, получавших лечебные фаги, снизилась в 2,3 раза. В настоящее время также получены результаты, свидетельствующие о высокой эффективности адаптированного сальмонеллезного бактериофага, применение которого позволило справиться без антибиотиков с внутригоспитальной эпидемией сальмонеллеза, продолжавшейся в течение 3 лет и не поддававшейся антибактериальной терапии.

3. Бактериофаги ,механизм действия бактериофага на бактериальные клетки

3.1 Строение бактериофага

Бактериофаги - уникальные микроорганизмы, на основе которых создана особая по своим свойствам и характеристикам группа лечебно-профилактических препаратов. Лежащие в основе их действия природные физиологические механизмы взаимодействия фагов и бактерий позволяют прогнозировать бесконечное разнообразие как самих бактериофагов, так и возможных способов их применения.

Бактериофаги (фаг, от греч. phagos – пожирающий) – группа вирусов, паразитирующих на бактериях.

Современная классификация бактериофагов включает 13 семейств, подразделенных более чем на 140 родов, которые содержат более 5300 видов фагов. Применение современных электронных микроскопов позволило детально изучить строение фагов. Оказалось, что многие из них устроены сложнее, чем вирусы человека, животных и растений.

Бактериофаги представляют собой бактериальные вирусы, антибактериальный эффект которых обусловлен специфическим лизисом (гибелью) бактерий в очаге воспаления. Действие вирулентного бактериофага происходит поэтапно: вначале он адсорбируется на поверхности гомологичной микробной клетки, затем проникает внутрь с последующим внутриклеточным размножением, используя структурные компоненты клетки и разрушая ее. В результате выходят зрелые фаговые частицы, готовые к заражению новых бактериальных клеток.

Большинство фагов содержит кольцевую двунитчатую ДНК и лишь некоторые – РНК или однонитчатую ДНК. Фаги, как и другие вирусы, обладают антигенными свойствами и содержат группоспецифические (определяющие серотип) и типоспецифические антигены. Сыворотки, содержащие антитела к этим антигенам (антифаговые сыворотки), нейтрализуют литическую активность фагов. Взаимодействие бактериофага с клеткой происходит по следующим основным путям, характерным для всех вирусов, – продуктивному (литическому), абортивная вирусная и латентная инфекция (лизогения, вирогения), а также вирус-индуцированная трансформация.

По характеру взаимодействия фага с клеткой все бактериофаги делятся на вирулентные (литические), вызывающие продуктивную инфекцию и лизис бактериальной клетки, и умеренные, вызывающие латентную инфекцию и ассоциацию генома вируса с бактериальной хромосомой. Умеренные фаги в отличие от вирулентных не вызывают гибели бактериальных клеток и при взаимодействии с ней переходят в неинфекционную форму фага – профаг (геном фага, ассоциированный с бактериальной хромосомой). Профаг, ставший частью хромосомы клетки, при ее размножении синхронно реплицируется с геномом бактерии, не вызывая ее лизиса, и передается по наследству от клетки к клетке в неограниченном числе поколений. Бактериальные клетки, содержащие в своей хромосоме профаг, называются лизогенными. Профаг в лизогенных бактериях самопроизвольно или под влиянием различных индуцированных агентов может переходить в вегетативный фаг. В результате такого превращения бактериальная клетка лизируется и продуцирует новые фаговые частицы. В ходе лизогенизации бактериальные клетки могут дополнительно приобретать новые признаки, детерминируемые геномом вируса. Такое явление – изменение свойств микроорганизмов под влиянием профага – называется фаговой, или лизогенной, конверсией (проявление вирус-индуцированной трансформации).

Умеренные фаги, неспособные ни при каких условиях переходить из профага в вегетативный фаг (образовывать зрелые фаговые частицы), называются дефектными. Чаще они встречаются в результате нарушений на стадии сборки вирусных частиц. Некоторые умеренные фаги называются трансдуцирующими, поскольку с их помощью реализуется один из механизмов генетической рекомбинации у бактерий – трансдукции. Такие фаги могут использоваться, в частности, в генной инженерии в качестве векторов для получения рекомбинантных ДНК и/или приготовлении рекомбинантных (генно-инженерных) вакцин.

Специфичность фагов послужила основанием для их наименования по видовым и родовым названиям чувствительных к ним бактерий. Так, например, фаги, лизирующие стрептококки, называются стрептококковыми, лизирующие холерные вибрионы, – холерными, стафилококки – стафилококковыми. По признаку специфичности выделяют поливалентные бактериофаги, лизирующие культуры одного семейства или рода бактерий, моновалентные (монофаги), лизирующие культуры только одного вида бактерий, а также отличающиеся наиболее высокой специфичностью типовые бактериофаги, способные вызывать лизис только определенных типов (вариантов) бактериальной культуры внутри вида бактерий. Наборы таких типоспецифических фагов используются для дифференцировки бактерий внутри вида – фаготипирования бактерий. С помощью этого метода можно установить источник и пути передачи инфекционного заболевания, т. е. провести его эпидемиологический анализ, поскольку он позволяет сравнивать фаготипы (фаговары) чистых культур бактерий, выделенных в ходе бактериологического исследования от больного и от окружающих его лиц – возможных бактерионосителей.

3.2 Механихм действия бактериофага на бактериальную клетку (рис.1)

Адсорбция бактериофагов на бактериальных клетках

Специальные элементы фага, расположенные на поверхности в виде фибрилл или шипов, связываются со специфичными поверхностными молекулами — рецепторами на своей жертве — бактерии. Пока бактериофаг достаточно плотно не закрепится на поверхности бактерии, следующей стадии не происходит. Так как существует специальная система блокировки.

Инъекция нуклеиновой кислоты бактериофага внутрь клетки

После плотного прикрепления фага (адсорбции) происходит внедрение генетического материала бактериофага в тело бактерии. Для этого в структуре фага природа предусмотрела наличие специальных структур, которые действуют по типу шприца. Именно за счет этого фаг как бы делает инъекцию, растворяет оболочку и вводит свой генетический материал в бактерию. Для этого у фага есть агрессивный фермент для прокалывания бактерии.

Сборка фаговых частиц

Сборка молодых фагов начинается с упаковывания генетического материала в икосаэдрические белковые оболочки. Далее к фагам присоединяется хвост, на головке фага появляются различные, необходимые для его жизнедеятельности белки. Количество молодых фагов внутри бактерии возрастает. Новое поколение готовится к выходу из бактериальной клетки.

Репликация копий нуклеиновой кислоты бактериофага

Когда ДНК фага попадает в бактерию она может раствориться ферментами бактерии. Однако фаг защищает свою ДНК специальными липкими белками, которые замыкают молекулу в кольцо, делая ее неуязвимой. Далее происходит тиражирование генетического материала (ДНК) фага прямо в клетке бактерии.

Синтез белковых и нуклеиновых частиц

После заражения бактерии начинается перестройка клеточного метаболизма под нужды фага: разрушаются некоторые клеточные белки. Далее происходит включение генетического материала фага в метаболизм бактерии и начинается сборка новых, молодых фагов.

Выход зрелых фагов и смерть бактерии

Финал жизненного цикла фага — клеточный лизис. Молодые фаги используют для разрушения бактериальной клетки набор ферментов, которые расщепляют оболочки бактерий (лизины), и белков, создающих поры во внутренней мембране бактерии и обеспечивающих ускорение действия фермента лизина.

4. Применение бактериофагов в медицине

• Для идентификации микроорганизмов, в том числе и для диагностики инфекционных заболеваний (в фагодиагностике – методе косвенной диагностики инфекционных заболеваний, заключающемся в выделении специфического фага из организма больного).

• Для выявления бактериального загрязнения (в фагоиндикации, когда присутствие фага рассматривают как косвенный показатель загрязненности исследуемого материала).

• Для профилактики некоторых инфекционных заболеваний (в фагопрофилактике – методе предупреждения некоторых кишечных инфекционных заболеваний (бактериальной дизентерии, холеры, сальмонеллеза и др.) с помощью препаратов бактериофагов).

• Для лечения некоторых инфекционных болезней (в фаготерапии – методе лечения некоторых инфекций с помощью препаратов бактериофагов).
Фагодиагностику бактерий осуществляют путем постановки пробы на фаголизис в жидкой или плотной питательной среде. Методы фагодиагностики используют главным образом при работе с возбудителями кишечных и особо опасных инфекций (дизентерии, брюшного тифа, сальмонеллезов, холеры, сибирской язвы, бруцеллеза).
В хирургии фаги стали применять с 1921 г. и отмечали их эффективность при раннем введении, с редкими побочными реакциями. Помимо орального введения фаги наносили на место поражения, применяли в аэрозолях. Но затем из-за успешного применения антибиотиков, особенно при тяжелых осложнениях, бактериофаги стали использоваться все реже и реже. С 1980–1990 гг. XX в. интерес к бактериофагам начал возрождаться в результате широкого распространения антибиотикорезистентных штаммов. Развитие резистентности к антибиотикам госпитальных штаммов микроорганизмов значительно опережает создание новых препаратов, которое требует вложения громадных средств и длительного времени. В хирургических стационарах и трансплантологических клиниках эта проблема приобретает наиболее острое значение как из-за многочисленных инвазивных манипуляций и устройств, тяжелых высокотехнологичных операций, так и из-за контингента пациентов с иммунодефицитными состояниями.
Бактериофаги широко применялись для лечения различных заболеваний с 20-х гг. ХХ в. во многих странах мира. В России и странах СНГ препараты бактриофагов производятся с 40-х гг. и применяют для профилактики и лечения:

– инфекционных поражений желудочно-кишечного тракта (дизентерия, брюшной тиф, сальмонеллез, дисбактериоз);

– гнойно-воспалительных заболеваний глаз, ушей, носа, ротовой полости, горла, легких (отит, ангина, фарингит, стоматит, пародонтит, конъюнктивит, гайморит, пневмония);

– хирургических инфекций (обработка послеоперационных и гноящихся ран, гнойные поражения кожи, перитонит);

– ожоговых ран;

– урогенитальных инфекций (цистит, пиелонефрит, вульвит).
Препараты бактериофагов выпускают в виде таблеток, мазей, аэрозолей, свечей и суспензий. Традиционной формой выпуска является жидкий препарат. Употребляют препараты для орошения полостей, смазывания раневых поверхностей, вводя перорально, внутривенно и т. п. Широкое применение нашли следующие лечебно-профилактические культуры бактериофагов: стафилококковый, стрептококковый, дизентерийный, брюшнотифозный, сальмонеллезный, колифаг, протейный, синегнойный; для снижения частоты бактериальных осложнений у больных используется также пиобактериофаг; имеются комбинированные препараты, используемые при кишечных инфекциях, инфекциях стрептококковой и стафилококковой этиологии, ожогах и травмах, осложненных гнойным воспалением и др. (рис.2).

Для лечения заболеваний вирусно-бактериальной этиологии создан комплексный биологический препарат «Интерфаг», содержащий интерферон и бактериофаги.
Препараты бактериофагов используются в клинической практике наряду с антибиотиками. Известно, что во многих случаях фаговые препараты превосходят другие антибактериальные препараты по активности в отношении антибиотикорезистентных возбудителей. Бактериофаги не вызывают побочных токсических и аллергических реакций и не имеют противопоказаний.
Препараты бактериофагов выгодно отличаются от антибиотиков по ряду существенных свойств:

– бактериофаги высоко специфичны при лечении инфекций, не подавляют нормальную микрофлору и не нарушают естественный баланс внутренней среды организма, т. е. фаготерапия является специфической;

– бактериофаги не имеют противопоказаний к применению: их можно назначать беременным, кормящим матерям и детям любого возраста, включая недоношенных;

– бактериофаги могут использоваться не только для лечения, но и для профилактики бактериальных инфекций;

– бактериофаги не вызывают развития резистентности у микроорганизмов;

– бактериофаги оказывают стимулирующее влияние на гуморальное и клеточное звенья иммунитета; – бактериофаги не обладают токсическим, аллергическим и тератогенным эффектами, что особенно важно для лиц с аллергией к антибиотикам. – бактериофаги эффективны в монотерапии, но также могут применяться в комбинации с другими препаратами, в т.ч. с антибиотиками и пробиотиками.

5. Российские производители фагов

Бактериофагипроизводства АО НПО «Микроген», такие как:

• 
  Бактериофаг дизентерийный поливалентный
  
• 
  Бактериофаг клебсиелл пневмонии очищенный
  
• 
  Бактериофаг клебсиелл поливалентный очищенный
  
• 
  Бактериофаг коли
  
• 
  Бактериофаг колипротейный
  
• 
  Бактериофаг сальмонеллезный групп a, b, c, d, e
  
• 
  Секстафаг
  

Препараты с бактериофагами Научно-производственного центра «Микромир», такие как:

• 
  Отофаг
  
• 
  Фагодент
  
• 
  Фагогин
  
• 
  Фагодерм
  

Заключение

Таким образом, бактериофаги - уникальные микроорганизмы, на основе которых создана особая по своим свойствам и характеристикам группа лечебно-профилактических препаратов. Лежащие в основе их действия природные физиологические механизмы взаимодействия фагов и бактерий позволяют прогнозировать бесконечное разнообразие как самих бактериофагов, так и возможных способов их применения. По мере расширения коллекций бактериофагов, несомненно, будут появляться новые целевые патогены, будет расширяться спектр заболеваний, при которых фаги могут применяться как в режиме монотерапии, так и в составе комплексных схем лечения.

Современный взгляд на дальнейшую судьбу фаготерапии должен быть основан как на высокой специфичности их действия, так и на необходимости строгого соблюдения всех правил фаготерапии. Противопоставление бактериофагов любым средствам этиотропной терапии является ошибочным.

Список литературы

1. 
   Бактериофаги – вирусы бактерий: учеб. пособие / авт.- Б19 сост. Н. В. Иконникова. – Минск: ИВЦ Минфина, 2017. – 41 c.
   
2. 
   Рецензируемый журнал «Фарматека», №6 (219) / 2011 - Репродуктивное здоровье,Чушков Ю.В.: Бактериофаги в лечении и профилактике инфекционных заболеваний, 34-41с.
   
3. 
   Рациональное применение бактериофагов в лечебной и противоэпидемической практике. Федеральные клинические рекомендации. - Москва, 2014. – 39 с. Авторский коллектив: Асланов Б.И., Зуева Л.П., Кафтырева Л.А., Бойцов А.Г., Акимкин В.Г., Долгий А.А., Брусина Е.Б., Дроздова О.М.
   
4. 
   СтатьяС.М. Захаренко, к.м.н., доцент, военно-медицинская академия им. С.М. Кирова, Санкт-Петербург - Бактериофаги:Современные аспекты применения, перспективы на будущее.
   
5. 
   Аавидзе З.И., ЧанишвилиТ.Г., Булавкова В.А. и др. Бактериофаги для лечения и профилактики гнойно-септических инфекций. Госпитальная эпидемиология. Сборник научных трудов. 1989. С. 92–4.
   

Приложение

Рис.1



Рис.2