Dom » Gastroenterologija » Kako se zove proces uništavanja mikroba? Veliki rat s malim neprijateljem ili kako uništiti bakterije

Kako se zove proces uništavanja mikroba? Veliki rat s malim neprijateljem ili kako uništiti bakterije

Fotografija snimljena elektronskim mikroskopom koja prikazuje proces pričvršćivanja bakteriofaga (T1 kolifaga) na površinu bakterije E. coli.

Krajem 20. stoljeća postalo je jasno da bakterije nedvojbeno dominiraju Zemljinom biosferom, čineći više od 90% njezine biomase. Svaka vrsta ima mnogo specijaliziranih tipova virusa. Prema preliminarnim procjenama, broj vrsta bakteriofaga je oko 1015. Da bismo razumjeli razmjere ove brojke, možemo reći da ako svaki čovjek na Zemlji svaki dan otkrije jedan novi bakteriofag, tada će trebati 30 godina da ih sve opiše. Dakle, bakteriofagi su najmanje proučena bića u našoj biosferi. Većina danas poznatih bakteriofaga pripada redu Caudovirales - virusi s repom. Njihove čestice imaju veličinu od 50 do 200 nm. Rep različitih duljina i oblika osigurava pričvršćivanje virusa na površinu bakterije domaćina, glava (kapsida) služi kao spremište za genom. Genomska DNA kodira strukturne proteine koji tvore "tijelo" bakteriofaga i proteine koji osiguravaju razmnožavanje faga unutar stanice tijekom infekcije. Možemo reći da je bakteriofag prirodni visokotehnološki nanoobjekt. Na primjer, repovi faga su "molekularna štrcaljka" koja probija stijenku bakterije i ubrizgava njenu DNK u stanicu dok se ona skuplja.

Bakteriofagi koriste aparat bakterijske stanice za reprodukciju, "reprogramirajući" je za proizvodnju novih kopija virusa. Posljednji korak u ovom procesu je liza, ubijanje bakterije i oslobađanje novih bakteriofaga.

Fotografija snimljena elektronskim mikroskopom koja prikazuje proces pričvršćivanja bakteriofaga (T1 kolifaga) na površinu bakterije E. coli.

Sve ove molekularne suptilnosti nisu bile poznate u drugom desetljeću dvadesetog stoljeća, kada su otkriveni "nevidljivi infektivni agensi koji uništavaju bakterije". Ali čak i bez elektronskog mikroskopa, koji je prvi put korišten krajem 1940-ih za dobivanje slika bakteriofaga, bilo je jasno da su oni sposobni uništiti bakterije, uključujući i patogene. Ovo svojstvo odmah je zahtijevala medicina. Prvi pokušaji liječenja dizenterije, infekcija rana, kolere, tifusa, pa čak i kuge fagima bili su vrlo oprezni, a uspjeh je izgledao prilično uvjerljivo. No, nakon početka masovne proizvodnje i korištenja preparata faga, euforija se pretvorila u razočaranje. O tome što su bakteriofagi, kako ih proizvoditi, pročišćavati i koristiti oblici doziranja vrlo malo se znalo. Dovoljno je reći da, prema rezultatima ispitivanja poduzetog u Sjedinjenim Državama kasnih 1920-ih, pravi bakteriofagi nisu pronađeni u mnogim industrijskim pripravcima faga.

Problem s antibioticima

Druga polovica dvadesetog stoljeća u medicini može se nazvati "erom antibiotika". Međutim, Alexander Fleming, pronalazač penicilina, upozorio je u svom Nobelovom predavanju da rezistencija mikroba na penicilin nastaje vrlo brzo. Za sada je otpornost na antibiotike kompenzirana razvojem novih vrsta antimikrobnih lijekova. Ali od 1990-ih postalo je jasno da čovječanstvo gubi "utrku u naoružanju" protiv mikroba. Prije svega, kriva je nekontrolirana uporaba antibiotika, ne samo u terapijske, već i preventivne svrhe, i to ne samo u medicini, već iu poljoprivredi, prehrambenoj industriji i svakodnevnom životu. Kao rezultat toga, otpornost na ove lijekove počela se razvijati ne samo u patogene bakterije, ali iu najčešćim mikroorganizmima koji žive u tlu i vodi, čineći ih "uvjetnim patogenima". Takve bakterije ugodno postoje u medicinskim ustanovama, naseljavajući vodovod, namještaj, medicinsku opremu, a ponekad čak i otopine za dezinfekciju. Kod osoba s oslabljenim imunološkim sustavom, kojih je većina u bolnicama, uzrokuju teške komplikacije.

Bakteriofag nije živo biće, već molekularni nanomehanizam koji je stvorila priroda. Rep bakteriofaga je štrcaljka koja probija stijenku bakterije i ubrizgava virusnu DNK pohranjenu u glavi (kapsidu) u stanicu.

Nije ni čudo što medicinska zajednica diže uzbunu. Prošle godine, glavna direktorica WHO-a Margaret Chen izdala je izjavu 2012. predviđajući kraj ere antibiotika i ranjivost čovječanstva na zarazne bolesti. No, praktične mogućnosti kombinatorne kemije - temelja farmakološke znanosti - ni izdaleka nisu iscrpljene. Druga stvar je da razvoj antimikrobna sredstva je vrlo skup proces, nije tako isplativ kao mnogi drugi lijekovi. Stoga su horor priče o “superbakterijama” više upozorenje koje potiče ljude da traže alternativna rješenja.

U medicinskoj službi

Čini se logičnim da ponovno postoji interes za korištenje bakteriofaga, prirodnih neprijatelja bakterija, za liječenje infekcija. Doista, tijekom desetljeća “ere antibiotika” bakteriofagi su aktivno služili znanosti, ne medicini, već temeljnoj molekularnoj biologiji. Dovoljno je spomenuti dekodiranje "trojki" genetskog koda i proces rekombinacije DNA. Sada se dovoljno zna o bakteriofagima da bi se razumno odabrali fagi prikladni za terapeutske svrhe.

Bakteriofagi imaju mnoge prednosti kao potencijalni lijekovi. Prije svega, ima ih bezbroj. Iako je također mnogo lakše promijeniti genetski aparat bakteriofaga nego kod bakterije, a još više kod viših organizama, to nije potrebno. U prirodi se uvijek može pronaći nešto prikladno. Riječ je o nego o selekciji, fiksiranju traženih svojstava i reprodukciji potrebnih bakteriofaga. To se može usporediti s uzgojem pasmina pasa - zaprežnih, čuvarskih, lovačkih, goniča, borbenih, ukrasnih... Svi oni ostaju psi, ali optimizirani za određenu vrstu djelovanja, potrebno osobi. Drugo, bakteriofagi su strogo specifični, odnosno uništavaju samo određenu vrstu mikroba, ne inhibirajući normalna mikroflora osoba. Treće, kada bakteriofag pronađe bakteriju koju mora uništiti, ona životni ciklus počinje da se množi. Dakle, pitanje doziranja postaje manje akutno. Četvrto, bakteriofagi ne uzrokuju nuspojave. Svi slučajevi alergijske reakcije pri korištenju terapijskih bakteriofaga uzrokovane su ili nečistoćama od kojih lijek nije bio dovoljno pročišćen ili toksinima koji se oslobađaju tijekom masovne smrti bakterija. Posljednji fenomen, "Herxheimerov efekt", često se opaža kod primjene antibiotika.

Dvije strane medalje

Nažalost, medicinski bakteriofagi imaju i mnoge nedostatke. Najviše glavni problem proizlazi iz dostojanstva – visoke specifičnosti faga. Svaki bakteriofag inficira strogo određenu vrstu bakterije, čak ne taksonomsku vrstu, već više užih varijanti, sojeva. Relativno govoreći, kao da je pas čuvar počeo lajati samo na dva metra visoke nasilnike odjevene u crne kabanice, a nije uopće reagirao na tinejdžera u kratkim hlačama koji se penjao u kuću. Stoga nije neuobičajeno da trenutni pripravci faga ne uspiju. učinkovita primjena. Lijek napravljen protiv određenog skupa sojeva i savršeno liječi streptokokni tonzilitis u Smolensku može biti nemoćan protiv svih znakova istog tonzilitisa u Kemerovu. Bolest je ista, uzrokuje je isti mikrob, a sojevi streptokoka u različitim regijama su različiti.

Od autora

Budući da bakteriofaga u prirodi ima bezbroj i oni stalno ulaze u ljudsko tijelo s vodom, zrakom, hranom, imunološki sustav ih jednostavno ignorira. Štoviše, postoji hipoteza o simbiozi bakteriofaga u crijevu, koji reguliraju crijevnu mikrofloru. Neka vrsta imunološke reakcije može se postići samo produljenim unosom velikih doza faga u organizam. Ali na taj način možete postići alergiju na gotovo svaku tvar. Na kraju, ali ne manje važno, bakteriofagi su jeftini. Razvoj i proizvodnja lijeka koji se sastoji od precizno odabranih bakteriofaga s potpuno dekodiranim genomima, uzgojenih prema suvremenim biotehnološkim standardima na određenim sojevima bakterija u kemijski čistim podlogama i visoko pročišćenih, višestruko je jeftiniji od modernih složenih antibiotika. To omogućuje brzu prilagodbu fagnih terapijskih pripravaka promjenjivim skupovima patogenih bakterija, kao i primjenu bakteriofaga u veterinarskoj medicini, gdje skupi lijekovi nisu ekonomski opravdani.

Za najučinkovitiju primjenu bakteriofaga potrebna je točna dijagnoza patogenog mikroba, sve do soja. Sada najčešća dijagnostička metoda - sjetva kulture - oduzima puno vremena i ne daje potrebnu točnost. Brze metode- tipizacija pomoću lančane reakcije polimerazom ili masene spektrometrije - uvode se sporo zbog skupoće opreme i većih zahtjeva za osposobljenošću laboranata. U idealnom slučaju odabir fagnih komponenti lijeka mogao bi se vršiti protiv infekcije svakog pojedinog pacijenta, ali to je skupo i neprihvatljivo u praksi.

Još jedan važan nedostatak faga je njihova biološka priroda. Osim što bakteriofagi zahtijevaju posebne uvjete skladištenja i transporta kako bi održali infektivnost, ovaj način liječenja otvara prostor za mnoga nagađanja na temu "strana DNK u ljudi". I premda je poznato da bakteriofag, u principu, ne može zaraziti ljudsku stanicu i unijeti u nju svoj DNK, promjena javno mišljenje Nije lako. Iz biološke prirode i prilično velika, u usporedbi s niskomolekularnim lijekovima (isti antibiotici), veličina slijedi treće ograničenje - problem isporuke bakteriofaga u tijelo. Ako se mikrobna infekcija razvije tamo gdje se bakteriofag može direktno aplicirati u obliku kapi, spreja ili klistira – na kožu, otvorene rane, opekline, sluznicu nazofarinksa, ušiju, očiju, debelog crijeva – onda nema problema.

Ali ako se infekcija dogodi u unutarnjim organima, situacija je složenija. Poznati su slučajevi uspješnog liječenja infekcija bubrega ili slezene uobičajenom oralnom primjenom pripravka bakteriofaga. Ali sam mehanizam prodiranja relativno velikih (100 nm) čestica faga iz želuca u krvotok i u unutarnji organi slabo razumljiv i uvelike varira od pacijenta do pacijenta. Bakteriofagi su nemoćni i protiv onih mikroba koji se razvijaju unutar stanica, poput tuberkuloze i lepre. Bakteriofag ne može proći kroz stijenku ljudske stanice.

Treba napomenuti da se ne treba protiviti upotrebi bakteriofaga i antibiotika u medicinske svrhe. Njihovim zajedničkim djelovanjem opaža se međusobno jačanje antibakterijskog učinka. To omogućuje, na primjer, smanjenje doza antibiotika na vrijednosti koje ne uzrokuju izražene nuspojave. Sukladno tome, mehanizam za razvoj otpornosti bakterija na obje komponente kombiniranog lijeka gotovo je nemoguć. Proširenje arsenala antimikrobnih lijekova daje više stupnjeva slobode u izboru metoda liječenja. Stoga je znanstveno potkrijepljen razvoj koncepta korištenja bakteriofaga u antimikrobnoj terapiji obećavajući smjer. Bakteriofagi služe ne toliko kao alternativa, koliko kao dopuna i pojačanje u borbi protiv infekcija.

Završni test za akademsku godinu

opcija 1

A1. Kako se zove znanost o građi čovjeka i njegovih organa?

1) anatomija

2) fiziologija

3) biologija

4) higijena

A2. Koji se dio mozga naziva malim mozgom?

1) srednji mozak

2) leđna moždina

3) produžena moždina

4) mali mozak

A3. Kojoj skupini mišića pripadaju sljepoočni mišići?

1) oponašati

2) žvakati

3) na respiratorni

4) motorizirati

A4. Kako se zove proces uništavanja mikroba konzumiranjem stanica?

1) imunitet

2) bruceloza

3) fagocitoza

4) imunodeficijencija

A5. Kako se zove enzim želučanog soka koji može djelovati samo u kiseloj sredini i razgrađuje proteine na jednostavnije spojeve?

1) hemoglobin

2) hipofiza

3) mali mozak

A6. Kako se nazivaju živčane strukture koje pretvaraju percipirane podražaje u živčane impulse?

1) osjetljivi neuroni

2) receptori

3) interkalarni neuroni

4) sinapse

U 1. Odredi redoslijed dijelova probavnog kanala kod ljudi.

A) tanko crijevo

B) usne šupljine

B) debelo crijevo

D) želudac

E) jednjak

Odgovor: __________________________

U 2. Odaberite točan odgovor: Koja su svojstva terapeutskih seruma?

1) 1) koriste se za prevenciju zaraznih bolesti

4) 4) antitijela ne traju dugo u tijelu

5) 5) koristi se za liječenje zaraznih bolesti

P 3. Odaberi točan odgovor: Što čini unutarnji okoliš ljudskog tijela?

6) tkivna tekućina

U 4. Odaberite točan odgovor: Po čemu se ljudski kostur razlikuje od kostura sisavaca?

1) kralježnica bez zavoja

2) svodno stopalo

C1. Koja je funkcija dišnih organa?

C2. Što se uklanja iz tijela putem bubrega?

Završni za akademsku godinu

opcija 2

A1. Kako se zove topla slana tekućina koja međusobno povezuje sve ljudske organe, opskrbljujući ih kisikom i hranom?

1) tkivna tekućina

4) međustanična tvar

A2. Gdje počinje podjela mozga na desnu i lijevu polovicu?

1) na razini malog mozga

2) u razini medule oblongate

3) na razini srednjeg mozga

4) u razini leđne moždine

A3. Koja je vrsta tkiva koštano tkivo?

1) vezivno tkivo

2) epitelno tkivo

3) mišićno tkivo

4) živčano tkivo

A4. Što čini najveći dio plazme?

3) eritrociti

4) oblikovani elementi

A5. Kako se zove najveća žlijezda u našem tijelu, koja se nalazi u trbušne šupljine ispod dijafragme?

1) štitna žlijezda

2) slezena

3) gušterača

A6. Kakav je kontakt između neurona i stanica radnih organa?

1) uz pomoć sinapsi

2) uz pomoć alveola

3) pomoću živca vagusa

4) pomoću receptora

U 1. Koja su svojstva terapeutskih seruma?

1) koriste se za prevenciju zaraznih bolesti

4) antitijela ne traju dugo u tijelu

5) Koristi se za liječenje zaraznih bolesti

6) nakon unošenja uzrokuju bolesti u blagom obliku

B2 Odredite redoslijed dijelova probavnog kanala kod ljudi.

A) tanko crijevo

B) usne šupljine

B) debelo crijevo

D) želudac

E) jednjak

Odgovor: |__________________________

2. VZ. Po čemu se ljudski kostur razlikuje od kostura sisavaca?

1) kralježnica bez zavoja

2) svodno stopalo

3) kralježnica je S-zakrivljena

4) odjel lica lubanja prevladava nad mozgom

5) prsni koš stisnut u dorzalno-abdominalnom smjeru

6) rudni kavez je bočno stisnut

U 4. Što je unutarnje okruženje ljudskog tijela?

2) organi prsne i trbušne šupljine

3) sadržaj želuca i crijeva

4) citoplazma, jezgra i organele

6) tkivna tekućina

C1. Koji je glavni kriterij koji nam omogućuje da osobu klasificiramo kao sisavca.

C2. Kako je mozak povezan s leđnom moždinom?

Što znaš o njima?

Njihove čestice imaju veličinu od 50 do 200 nm. Rep različitih duljina i oblika osigurava pričvršćivanje virusa na površinu bakterije domaćina, glava (kapsida) služi kao spremište za genom. Genomska DNA kodira strukturne proteine koji tvore "tijelo" bakteriofaga i proteine koji osiguravaju razmnožavanje faga unutar stanice tijekom infekcije. Možemo reći da je bakteriofag prirodni visokotehnološki nanoobjekt. Na primjer, repovi faga su "molekularna štrcaljka" koja probija stijenku bakterije i ubrizgava njenu DNK u stanicu dok se ona skuplja.

Kako bakteriofag djeluje

Ako nema dovoljno potencijalnih žrtava ili vanjski uvjeti nisu baš pogodni za učinkovito razmnožavanje faga, tada fagi s lizogenim ciklusom razvoja imaju prednost. U tom slučaju, nakon unošenja DNK faga u bakteriju, on ne pokreće odmah mehanizam infekcije, već neko vrijeme postoji unutar stanice u pasivnom stanju, često invadirajući bakterijski genom. U tom stanju profaga virus može postojati dugo vremena, prolazeći kroz cikluse stanične diobe zajedno s kromosomom bakterije. I tek kada bakterija uđe u okruženje povoljno za reprodukciju, aktivira se litički ciklus infekcije. Istodobno, kada se DNA faga oslobađa iz bakterijskog kromosoma, često se zarobe susjedne regije bakterijskog genoma, a njihov sadržaj se kasnije može prenijeti na sljedeću bakteriju koju bakteriofag inficira. Taj se proces (transdukcija gena) smatra najvažnijim sredstvom prijenosa informacija između prokariota – organizama bez stanične jezgre.

Fotografija snimljena elektronskim mikroskopom koja prikazuje proces pričvršćivanja bakteriofaga (T1 kolifaga) na površinu bakterije E. coli.

Sve ove molekularne suptilnosti nisu bile poznate u drugom desetljeću dvadesetog stoljeća, kada su otkriveni "nevidljivi infektivni agensi koji uništavaju bakterije". Ali čak i bez elektronskog mikroskopa, koji je prvi put korišten krajem 1940-ih za dobivanje slika bakteriofaga, bilo je jasno da su oni sposobni uništiti bakterije, uključujući i patogene. Ovo svojstvo odmah je zahtijevala medicina. Prvi pokušaji liječenja dizenterije, infekcija rana, kolere, tifusa, pa čak i kuge fagima bili su vrlo oprezni, a uspjeh je izgledao prilično uvjerljivo. No, nakon početka masovne proizvodnje i korištenja preparata faga, euforija se pretvorila u razočaranje. Vrlo malo se znalo o tome što su bakteriofagi, kako se proizvode, pročišćavaju i koriste njihovi oblici doziranja. Dovoljno je reći da, prema rezultatima ispitivanja poduzetog u Sjedinjenim Državama kasnih 1920-ih, pravi bakteriofagi nisu pronađeni u mnogim industrijskim pripravcima faga.

Problem s antibioticima

Kao rezultat toga, otpornost na ove lijekove počela se razvijati ne samo kod patogenih bakterija, već i kod najčešćih mikroorganizama koji žive u tlu i vodi, čineći ih "uvjetnim patogenima". Takve bakterije ugodno postoje u medicinskim ustanovama, naseljavajući vodovod, namještaj, medicinsku opremu, a ponekad čak i otopine za dezinfekciju. Kod osoba s oslabljenim imunološkim sustavom, kojih je većina u bolnicama, uzrokuju teške komplikacije.

Nije ni čudo što medicinska zajednica diže uzbunu. Godine 2012. glavna direktorica WHO-a Margaret Chan objavila je izjavu predviđajući kraj ere antibiotika i bespomoćnost čovječanstva protiv zaraznih bolesti. No, praktične mogućnosti kombinatorne kemije - temelja farmakološke znanosti - ni izdaleka nisu iscrpljene. Druga stvar je da je razvoj antimikrobnih sredstava vrlo skup proces koji ne donosi takvu zaradu kao mnogi drugi lijekovi. Stoga su horor priče o “superbakterijama” više upozorenje koje potiče ljude da traže alternativna rješenja.

U medicinskoj službi

Bakteriofagi imaju mnoge prednosti kao potencijalni lijekovi. Prije svega, ima ih bezbroj. Iako je također mnogo lakše promijeniti genetski aparat bakteriofaga nego kod bakterije, a još više kod viših organizama, to nije potrebno. U prirodi se uvijek može pronaći nešto prikladno. Više se radi o selekciji, fiksiranju željenih svojstava i reprodukciji potrebnih bakteriofaga. To se može usporediti s uzgojem pasmina pasa - zaprežnih, čuvarskih, lovačkih, goniča, borbenih, ukrasnih... Svi oni ostaju psi, ali optimizirani za određenu vrstu djelovanja koja je čovjeku potrebna. Drugo, bakteriofagi su strogo specifični, odnosno uništavaju samo određenu vrstu mikroba, ne inhibirajući normalnu ljudsku mikrofloru. Treće, kada bakteriofag pronađe bakteriju koju mora uništiti, ona se počinje razmnožavati tijekom svog životnog ciklusa. Dakle, pitanje doziranja postaje manje akutno. Četvrto, bakteriofagi ne uzrokuju nuspojave. Svi slučajevi alergijskih reakcija pri korištenju terapeutskih bakteriofaga bili su uzrokovani ili nečistoćama, od kojih lijek nije bio dovoljno pročišćen, ili toksinima koji su se oslobodili tijekom masovne smrti bakterija. Posljednji fenomen, "Herxheimerov efekt", često se opaža kod primjene antibiotika.

Dvije strane medalje.

Nažalost, medicinski bakteriofagi imaju i mnoge nedostatke. Najvažniji problem proizlazi iz prednosti - visoke specifičnosti faga. Svaki bakteriofag inficira strogo određenu vrstu bakterije, čak ne taksonomsku vrstu, već više užih varijanti, sojeva. Relativno govoreći, kao da je pas čuvar počeo lajati samo na dva metra visoke nasilnike odjevene u crne kabanice, a nije uopće reagirao na tinejdžera u kratkim hlačama koji se penjao u kuću. Stoga slučajevi neučinkovite uporabe nisu neuobičajeni za trenutne pripravke faga. Lijek napravljen protiv određenog skupa sojeva i savršeno liječi streptokokni tonzilitis u Smolensku može biti nemoćan protiv svih znakova istog tonzilitisa u Kemerovu. Bolest je ista, uzrokuje je isti mikrob, a sojevi streptokoka u različitim regijama su različiti.

Konstantin Mirošnikov:
Budući da bakteriofaga u prirodi ima bezbroj i oni stalno ulaze u ljudsko tijelo s vodom, zrakom, hranom, imunološki sustav ih jednostavno ignorira. Štoviše, postoji hipoteza o simbiozi bakteriofaga u crijevu, koji reguliraju crijevnu mikrofloru. Neka vrsta imunološke reakcije može se postići samo produljenim unosom velikih doza faga u organizam. Ali na taj način možete postići alergiju na gotovo svaku tvar. Na kraju, ali ne manje važno, bakteriofagi su jeftini. Razvoj i proizvodnja lijeka koji se sastoji od precizno odabranih bakteriofaga s potpuno dekodiranim genomima, uzgojenih prema suvremenim biotehnološkim standardima na određenim sojevima bakterija u kemijski čistim podlogama i visoko pročišćenih, višestruko je jeftiniji od modernih složenih antibiotika. To omogućuje brzu prilagodbu fagnih terapijskih pripravaka promjenjivim skupovima patogenih bakterija, kao i primjenu bakteriofaga u veterinarskoj medicini, gdje skupi lijekovi nisu ekonomski opravdani.

Za najučinkovitiju primjenu bakteriofaga potrebna je točna dijagnoza patogenog mikroba, sve do soja. Sada najčešća dijagnostička metoda - sjetva kulture - oduzima puno vremena i ne daje potrebnu točnost. Brze metode - tipizacija pomoću lančane reakcije polimeraze ili spektrometrije mase - polako se uvode zbog skupoće opreme i većih zahtjeva za kvalifikacijama laboranata. U idealnom slučaju odabir fagnih komponenti lijeka mogao bi se vršiti protiv infekcije svakog pojedinog pacijenta, ali to je skupo i neprihvatljivo u praksi.

Još jedan važan nedostatak faga je njihova biološka priroda. Osim što bakteriofagi zahtijevaju posebne uvjete skladištenja i transporta kako bi održali infektivnost, ovaj način liječenja otvara prostor za mnoga nagađanja na temu "strana DNK u ljudi". I premda je poznato da bakteriofag, u principu, ne može zaraziti ljudsku stanicu i u nju unijeti svoj DNK, javno mnijenje nije lako promijeniti. Iz biološke prirode i prilično velika, u usporedbi s niskomolekularnim lijekovima (isti antibiotici), veličina slijedi treće ograničenje - problem isporuke bakteriofaga u tijelo. Ako se mikrobna infekcija razvije tamo gdje se bakteriofag može direktno aplicirati u obliku kapi, spreja ili klistira – na kožu, otvorene rane, opekline, sluznicu nazofarinksa, ušiju, očiju, debelog crijeva – onda nema problema.

Ali ako se infekcija dogodi u unutarnjim organima, situacija je složenija. Poznati su slučajevi uspješnog liječenja infekcija bubrega ili slezene uobičajenom oralnom primjenom pripravka bakteriofaga. Međutim, mehanizam prodiranja relativno velikih (100 nm) čestica faga iz želuca u krvotok i unutarnje organe slabo je poznat i uvelike varira od pacijenta do pacijenta. Bakteriofagi su nemoćni i protiv onih mikroba koji se razvijaju unutar stanica, poput tuberkuloze i lepre. Bakteriofag ne može proći kroz stijenku ljudske stanice.

Bakteriofagi služe ne toliko kao alternativa, koliko kao dopuna i pojačanje u borbi protiv infekcija.

I pogledajte kako

Prije nego što započnem raspravu o metodama borbe protiv mikroorganizama, želio bih napomenuti da su mnogi od njih vrlo korisni za ljudsko tijelo. Uništavanje bakterija koje inače žive u debelom crijevu obično dovodi do brzog razmnožavanja različitih uzročnika bolesti. Stoga diferencijalne metode postaju sve popularnije, koje omogućuju specifično uništavanje štetnih bakterija bez utjecaja ili pravovremenog uspostavljanja normalne mikroflore, kojoj osoba duguje svoje zdravlje.

Metode suzbijanja bakterijske stoke dijele se na kemijske, biološke i fizikalne, te aseptičke i antiseptičke metode. Asepsa - potpuno uništavanje bakterija i virusa, antiseptici - mjere usmjerene na maksimalno moguće smanjenje aktivnosti reprodukcije štetnih mikroorganizama. Fizičke metode uključuju:

Parenje i autoklaviranje. Omogućuje značajno smanjenje broja bakterija u hrani. Ova se metoda također uspješno koristi u biljnoj proizvodnji, čime se smanjuje sadržaj nepoželjnih mikroorganizama u tlu. Preživjele bakterije i virusi mogu biti prisutni kao spore.
Pasterizacija je dugotrajno zagrijavanje na temperaturama ispod vrelišta vode. Omogućuje vam da sačuvate neke vitamine i organske spojeve i okus hrane. Izumio ga je Louis Pasteur i nazvan po njemu.
UV tretman. Uključuje korištenje posebne svjetiljke koja emitira svjetlost u kratkovalnom (ultraljubičastom) području. Omogućuje ne samo uklanjanje bakterija koje žive na površinama, već i štetnih mikroorganizama u zraku. Nedavno su stvorene svjetiljke koje mogu raditi u zatvorenim prostorima, a da ne štete ljudima, biljkama i životinjama u njima.

Udarac visoke temperature. Omogućuje vam da se učinkovito riješite mikroba osjetljivih na toplinu, kao i uništite bakterijske spore.
Udarac niske temperature. Učinkovito protiv termofilnih bakterija i virusa. Poželjne su metode brzog zamrzavanja, koje ne daju mikrobima vremena za stvaranje spora. Brzo zamrzavanje također se koristi za proučavanje prirodne (žive) strukture gljivica, bakterija i virusa.

Kemijsko uništavanje bakterija također se dijeli na aseptičko i antiseptičko. Raspon korištenih tvari vrlo je širok i svake godine se nadopunjuje novim, sve sigurnijim proizvodima za ljude i životinje. Njihovo stvaranje temelji se na spoznajama o građi bakterija i virusa te njihovoj interakciji s raznim kemikalijama. Metode distribucije kemijskih dezinficijensa stalno se poboljšavaju. Dakle, može se primijeniti:

namakanje (sanacija),
prskanje (odličan način za ubijanje klica u zraku),
pranje posuđa i površina
kombinacija s fizikalnim metodama suzbijanja bakterija, gljivica, virusa i spora (korištenje vrućih otopina, kuhanje, uključivanje baktericidne lampe itd.).

operacijske sale i laboratoriji. Asepsa

U ovom slučaju koriste se najstrože metode za uklanjanje gotovo svih bakterija u sobi. Obrada prostora s dezinficijensima kombinira se s upotrebom kvarcne obrade. U sobi se pale lampe s jakim ultraljubičastim zračenjem, koje su štetne za sve žive stanice, uključujući i one koje su u zraku.

S obzirom na agresivnost i toksičnost metoda koje se koriste za ljude, tretman se provodi u kombinezonima, a uključivanje lampi podrazumijeva odsutnost ljudi i životinja u prostoriji.

Selektivno uništavanje mikroorganizama. industrija hrane

Stvaranje mnogih korisni proizvodi ishrana je nemoguća bez mikroorganizama. Kulture korisnih mikroba koje se održavaju za proizvodnju fermentiranih mliječnih proizvoda, tvrdih sireva, kvasa, piva, vina, pečenja, fermentacije čaja i kave i druge svrhe imaju tendenciju da budu kontaminirane mikroflorom trećih strana. To dovodi do kršenja tehnologije proizvodnje i smanjenja kvalitete hrane. Za suzbijanje zagađujuće mikroflore koriste se posebni mediji čija je kontrola sastava ključ čistoće uzgojenih usjeva. Pritom se posuđe i oprema u intervalima između tehnoloških ciklusa podvrgavaju istom tretmanu kao laboratoriji i operacijske dvorane (dezinfekcijska sredstva i kvarcne lampe). Kontrola sadržaja mikroba i spora na površinama iu zraku radnih prostorija može se provoditi uz pomoć usjeva na hranjivim podlogama.

Uništavanje mikroorganizama lijekovima. Infekcije i disbioza

Pojava antibiotika omogućila je liječnicima značajan napredak u liječenju teških zaraznih bolesti kod ljudi i životinja. Međutim, ubrzo je postalo jasno da je uništavanje bakterija osjetljivih na antibiotike u ljudskom debelom crijevu prepuno pojave probavnih poremećaja i po svojim simptomima može biti slično crijevne infekcije. Štoviše, neka stanja koja nisu reagirala na liječenje antibioticima lako su se izliječila upotrebom bakterijskih kultura koje žive u ljudskom debelom crijevu.
S druge strane, otkriće bakterija odgovornih za nastanak gastritisa u želucu uništilo je mit da bakterijska mikroflora ne može postojati u kiseloj sredini želučanog soka. Proučavanje mehanizama koji štite ove patogene od uništenja i probave u želucu otvorilo je novu stranicu u proučavanju mikroba. Pojava testova za osjetljivost patogene mikroflore na antibiotike omogućila je odabir onih koji su najučinkovitiji i uzrokuju minimalnu štetu korisnim stanovnicima debelog crijeva. Pripravci koji se sastoje od spora korisnih mikroba i živih fermentiranih mliječnih proizvoda koji obnavljaju mikrofloru debelog crijeva postali su završna faza u liječenju svih infekcija. Posebno područje je razvoj sintetičkih materijala za kapsule koje mogu izdržati visoku kiselost u želucu i otapati se u alkalnom okruženju crijeva.

U potrazi za virusima

Zadatak očuvanja mikroflore debelog crijeva savršeno se obavlja liječenjem bakterijske infekcije uz pomoć bakteriofaga. Riječ je o virusima koji su vrlo specifični po svojoj strukturi i imaju visok stupanj selektivnosti u uništavanju ciljnih bakterija. Preparati faga posebno su učinkoviti za djecu u neonatalnom razdoblju, kada antibiotici mogu učiniti više štete nego koristi, uništavajući mladu i još neformiranu mikrofloru debelog crijeva bebe.

Ali što je s našim tijelom?

Proučavanje načina na koje se ljudsko tijelo brani od infekcija vrlo je korisno za razumijevanje procesa, interakcije bakterijskog ekosustava debelog crijeva s imunološkim sustavom. Kao što je poznato, mikroorganizmi i njihove spore koji žive u debelom crijevu mogu se zaštititi od uništenja neutrofilima, budući da na površini tih stanica nema receptora na koje reagiraju.
Posjedovanje sposobnosti kemotaksije (usmjereno kretanje prema određenim kemijske tvari) i fagocitoza, neutrofili provode glavnu zaštitu tijela od bakterija i njihovih spora, probijajući se kroz zidove krvnih žila do žarišta upale. Pojedinosti o vezi imunološki sustav sa stanovnicima debelog crijeva još uvijek se proučavaju. Poznato je da zdrava mikroflora u debelom crijevu poboljšava imunitet organizma, a također kompetitivno istiskuje patogene nasloge i njihove spore, držeći njihovu brojnost pod strogom kontrolom.

Recikliranje organskog otpada i uzgoj

Mikrobi koji žive u debelom crijevu prilično učinkovito rade izvan njega, jer su istisnuti iz komposta kako njihova hranjiva baza nestaje. Neki od njih ostaju u obliku spora koje mogu preživjeti nepovoljne uvjete i formirati novu generaciju bakterija kada se promijeni sastav hranjivog medija. Sve gore navedene metode koriste se za dobivanje čistih kultura mikroorganizama i spora koje mogu poboljšati plodnost tla, kako slobodnoživućih tako i simbionta. Kontrola organske i fekalne kontaminacije tala najčešće se provodi prisutnošću proteusa (Proteus) u njima, koji se rado naseljavaju u debelom crijevu i smatraju se njegovom uvjetno patogenom mikroflorom.

Radim kao veterinar. Volim dvoranski ples, sport i jogu. Dajem prioritete osobni razvoj i razvoj duhovnih praksi. Omiljene teme: veterina, biologija, građevinarstvo, popravak, putovanja. Tabu: jurisprudencija, politika, IT-tehnologije i računalne igre.

Udio: