Bakteriofágy a ich praktická aplikácia bakteriofágy. Praktická aplikácia fágov

Bakteriofágy alebo fágy (z iného gréckeho φᾰγω „požieram“) sú vírusy, ktoré selektívne infikujú bakteriálne bunky. Najčastejšie sa bakteriofágy množia vo vnútri baktérií a spôsobujú ich lýzu. Bakteriofág sa spravidla skladá z proteínového obalu a jednovláknového alebo dvojvláknového genetického materiálu nukleová kyselina(DNA alebo menej často RNA). Celkový počet bakteriofágov v prírode sa približne rovná celkovému počtu baktérií (1030 – 1032 častíc). Bakteriofágy sa aktívne podieľajú na obehu chemických látok a energie, majú citeľný vplyv na vývoj mikróbov a baktérií.Štruktúra typického bakteriofágového myovírusu.

Štruktúra bakteriofágov 1 - hlava, 2 - chvost, 3 - nukleová kyselina, 4 - kapsida, 5 - „golier“, 6 - proteínová pošva chvosta, 7 - fibrila chvosta, 8 - tŕne, 9 - bazálna platnička

Bakteriofágy sa líšia chemickou štruktúrou, typom nukleovej kyseliny, morfológiou a povahou interakcie s baktériami. Bakteriálne vírusy sú stokrát a tisíckrát menšie ako mikrobiálne bunky. Typická fágová častica (virión) pozostáva z hlavy a chvosta. Dĺžka chvosta je zvyčajne 2-4 násobok priemeru hlavy. Hlavička obsahuje genetický materiál – jednovláknovú alebo dvojvláknovú RNA alebo DNA s enzýmom transkriptázou v neaktívnom stave, obklopenú proteínovým alebo lipoproteínovým obalom – kapsidou, ktorá ukladá genóm mimo bunky. Nukleová kyselina a kapsid spolu tvoria nukleokapsid. Bakteriofágy môžu mať ikosaedrickú kapsidu zostavenú z viacerých kópií jedného alebo dvoch špecifických proteínov. Typicky sú rohy vyrobené z pentamérov proteínu a podpora každej strany je vyrobená z hexamérov rovnakého alebo podobného proteínu. Okrem toho môžu mať fágy guľovitý, citrónový alebo pleomorfný tvar. Chvost alebo prívesok je proteínová trubica - pokračovanie proteínovej škrupiny hlavy; v spodnej časti chvosta je ATPáza, ktorá regeneruje energiu na injekciu genetického materiálu. Existujú aj bakteriofágy s krátkym procesom, bez procesu a vláknité.

Taxonómia bakteriofágov Veľké množstvo Počet izolovaných a študovaných bakteriofágov určuje potrebu ich systematizácie. Robí to Medzinárodný výbor pre taxonómiu vírusov (ICTV). V súčasnosti podľa Medzinárodná klasifikácia a nomenklatúry vírusov sa bakteriofágy delia v závislosti od typu nukleovej kyseliny a morfológie. Zapnuté tento moment Rozlišuje sa devätnásť rodín. Z nich iba dve obsahujú RNA a iba päť rodín je obalených. Z rodín DNA vírusov majú iba dve rodiny jednovláknové genómy. Deväť rodín obsahujúcich DNA má kruhový DNA genóm, zatiaľ čo ďalších deväť má lineárnu DNA. Deväť čeľadí je špecifických iba pre baktérie, zvyšných deväť je špecifických iba pre archaea a (Tectiviridae) infikuje baktérie aj archaea.

Interakcia bakteriofága s bakteriálnymi bunkami Na základe povahy interakcie bakteriofága s bakteriálnou bunkou sa rozlišujú virulentné a mierne fágy. Počet virulentných fágov sa môže zvyšovať iba počas lytického cyklu. Proces interakcie medzi virulentným bakteriofágom a bunkou pozostáva z niekoľkých fáz: adsorpcia bakteriofága na bunku, penetrácia do bunky, biosyntéza zložiek fágu a ich zostavenie a uvoľnenie bakteriofágov z bunky. Spočiatku sa bakteriofágy naviažu na fágovo špecifické receptory na povrchu bakteriálnej bunky. Fágový chvost pomocou enzýmov umiestnených na jeho konci (hlavne lyzozýmu) lokálne rozpúšťa bunkovú membránu, sťahuje sa a DNA obsiahnutá v hlavičke sa vstrekuje do bunky, zatiaľ čo proteínový obal bakteriofága zostáva vonku. Injikovaná DNA spôsobuje úplnú reštrukturalizáciu metabolizmu bunky: zastaví sa syntéza bakteriálnej DNA, RNA a proteínov. DNA bakteriofága sa začne prepisovať pomocou vlastného enzýmu transkriptázy, ktorý sa aktivuje po vstupe do bakteriálnej bunky. Najprv sa syntetizujú skoré a potom neskoré. RNA, ktoré vstupujú do ribozómov hostiteľskej bunky, kde sa syntetizujú skoré (DNA polymerázy, nukleázy) a neskoré (kapsidové a chvostové proteíny, enzýmy lyzozým, ATPáza a transkriptáza) bakteriofágové proteíny. Replikácia bakteriofágovej DNA prebieha podľa semikonzervatívneho mechanizmu a uskutočňuje sa za účasti vlastných DNA polymeráz. Po syntéze neskorých proteínov a dokončení replikácie DNA začína konečný proces - dozrievanie fágových častíc alebo kombinácia fágovej DNA s obalovým proteínom a tvorba zrelých infekčných fágových častíc

Životný cyklus Mierne a virulentné bakteriofágy na počiatočné štádiá interakcie s bakteriálnou bunkou majú rovnaký cyklus. Adsorpcia bakteriofága na fágovo špecifické bunkové receptory. Injekcia fágovej nukleovej kyseliny do hostiteľskej bunky. Ko-replikácia fágovej a bakteriálnej nukleovej kyseliny. Bunkové delenie. Ďalej sa bakteriofág môže vyvíjať podľa dvoch modelov: lyzogénnej alebo lytickej cesty. Mierne bakteriofágy po rozdelení sú v stave profázy (lyzogénna dráha) Virulentné bakteriofágy sa vyvíjajú podľa lytického modelu: Nukleová kyselina fága riadi syntézu fágových enzýmov pomocou aparátu baktérie syntetizujúceho proteíny. Fág tak či onak inaktivuje hostiteľskú DNA a RNA a fágové enzýmy ju úplne rozložia; RNA fága „podriaďuje“ bunkový aparát syntéze proteínov. Fágová nukleová kyselina sa replikuje a riadi syntézu nových obalových proteínov. Nové fágové častice sa tvoria ako výsledok spontánneho samousporiadania proteínového obalu (kapsid) okolo fágovej nukleovej kyseliny; Lysozým sa syntetizuje pod kontrolou fágovej RNA. Bunková lýza: bunka praskne pod vplyvom lyzozýmu; uvoľní sa asi 200-1000 nových fágov; fágy infikujú iné baktérie.

Aplikácia v medicíne Jednou z oblastí použitia bakteriofágov je antibakteriálna terapia, alternatíva k užívaniu antibiotík. Používajú sa napríklad bakteriofágy: streptokoky, stafylokoky, klebsiella, dyzentéria a polyalentné, pyobakteriofágy, coli, proteus a coliproteus a iné. 13 sú registrované a používané v Rusku zdravotnícky materiál na základe fágov. V súčasnosti sa používajú na liečbu bakteriálne infekcie, ktoré nie sú citlivé na tradičná liečba antibiotiká, najmä v Gruzínskej republike. Zvyčajne je použitie bakteriofágov sprevádzané väčším úspechom ako antibiotiká, kde sú biologické membrány potiahnuté polysacharidmi, cez ktoré antibiotiká zvyčajne nepreniknú. V súčasnosti terapeutické využitie bakteriofágy nedostali schválenie na Západe, hoci fágy sa používajú na ničenie baktérií, ktoré spôsobujú otrava jedlom, ako je listéria. S dlhoročnými skúsenosťami vo výške veľké mesto A vidiecke oblasti bolo preukázané, že má nezvyčajne vysokú hojivosť a preventívna účinnosť bakteriofág dyzentérie (P. M. Lerner, 2010). V Rusku sa už dlho vyrábajú terapeutické fágové prípravky, liečili sa fágmi ešte pred antibiotikami. IN posledné roky fágy boli široko používané po povodniach v Krymsku a Chabarovsku na prevenciu úplavice.

V biológii sa bakteriofágy používajú v genetické inžinierstvo Ako vektory, ktoré prenášajú úseky DNA, je možný aj prirodzený prenos génov medzi baktériami cez určité fágy (transdukcia). Fágové vektory sa zvyčajne vytvárajú na báze mierneho bakteriofága λ, ktorý obsahuje dvojvláknovú lineárnu molekulu DNA. Ľavé a pravé rameno fága má všetky gény potrebné pre lytický cyklus (replikáciu, reprodukciu). stredná časť Genóm bakteriofága λ (obsahuje gény, ktoré riadia lyzogenézu, teda jeho integráciu do DNA bakteriálnej bunky) nie je nevyhnutný pre jeho reprodukciu a tvorí približne 25 tisíc nukleotidových párov. Táto časť môže byť nahradená cudzím fragmentom DNA. Takto modifikované fágy prechádzajú lytickým cyklom, ale lyzogénia sa nevyskytuje. Bakteriofágové λ vektory sa používajú na klonovanie eukaryotických fragmentov DNA (teda väčších génov) až do 23 tisíc nukleotidových párov (kb). Navyše, fágy bez inzertov sú menšie ako 38 kb. alebo naopak s príliš veľkými vložkami - viac ako 52 kb. nevyvíjajú ani neinfikujú baktérie. Keďže reprodukcia bakteriofágov je možná len v živých bunkách, bakteriofágy možno použiť na určenie životaschopnosti baktérií. Tento smer má skvelé vyhliadky, keďže jedným z hlavných problémov rôznych biotechnologických procesov je určenie životaschopnosti použitých plodín. Pomocou metódy elektrooptickej analýzy bunkových suspenzií bola ukázaná možnosť štúdia štádií interakcie fág-mikrobiálna bunka

A tiež vo veterinárnej medicíne na: prevenciu a liečbu bakteriálne ochorenia vtáky a zvieratá; liečba hnisavých zápalových ochorení slizníc očí a ústnej dutiny; prevencia hnisavých zápalových komplikácií pri popáleninách, ranách, chirurgických zákrokoch; v genetickom inžinierstve: na transdukciu – prirodzený prenos génov medzi baktériami; ako vektory prenášajúce úseky DNA; pomocou fágov je možné vytvoriť cielené zmeny v genóme hostiteľskej DNA; V Potravinársky priemysel: mäso a hydinové výrobky na priamu spotrebu sa už hromadne spracúvajú prostriedkami obsahujúcimi fágy; bakteriofágy sa používajú pri výrobe potravinárskych výrobkov z mäsa, hydiny, syrov, rastlinných produktov atď.;

V poľnohospodárstvo: postrek fágových prípravkov na ochranu rastlín a plodín pred hnilobou a bakteriálnymi chorobami; chrániť hospodárske zvieratá a hydinu pred infekciami a bakteriálnymi chorobami; pre bezpečnosť životného prostredia: antibakteriálne ošetrenie semien a rastlín; čistenie priestorov potravinárskych podnikov; dezinfekcia pracovného priestoru a vybavenia; prevencia nemocničných priestorov; vykonávanie environmentálnych aktivít

Preto sú dnes bakteriofágy veľmi obľúbené v živote ľudí a zvierat. V podnikoch sa to plánuje celý riadok prioritné oblasti pre vývoj a výrobu terapeutických a profylaktických bakteriofágov, ktoré korelujú s novovznikajúcimi globálnymi trendmi. Na liečbu mnohých chorôb sa vytvárajú a zavádzajú nové lieky. Štúdium a využitie bakteriofágov vykonávajú bakteriológovia, virológovia, biochemici, genetici, biofyzici, molekulárni biológovia, experimentálni onkológovia, odborníci v oblasti genetického inžinierstva a biotechnológie.

FSBEI HPE "Mari State University"

Fakulta biológie a chémie

Katedra biochémie a fyziológie

Abstrakt o mikrobiológii a základoch virológie

"Bakterofágy"

Vykonané:

študent III kurz

skupina BPG-21

Chesnoková Elena

Skontrolované:

docent, Ph.D.

Gazheeva T.P.

Yoshkar-Ola, 2011

Úvod 3

Bakteriofágy. Ich úloha v biosfére 4

Štruktúra bakteriofágov 6

Interakcia bakteriofága s bakteriálnymi bunkami 7

Životný cyklus 9

Taxonómia bakteriofágov 10

Prihláška 11

V medicíne 11

V biológii 11

V mikrobiologickom priemysle 12

Hlavné štádiá vývoja a najjednoduchšie metódy štúdia bakteriofágov 13

Zoznam informačných zdrojov 17

Úvod

Anglický bakteriológ Frederick Twort 1 v článku z roku 1915 opísal infekčné ochorenie stafylokokov, pričom infekčný agens prešiel cez filtre a mohol sa preniesť z jednej kolónie do druhej.

Nezávisle od Fredericka Tworta informoval francúzsko-kanadský mikrobiológ Felix D'Herelle 3. septembra 1917 o objave bakteriofágov. Spolu s tým je známe, že ruský mikrobiológ Nikolaj Fedorovič Gamaleya 3 už v roku 1898 prvýkrát pozoroval fenomén lýzy baktérií (antrax bacil) pod vplyvom transplantovateľného činidla.

Felix D'Herelle tiež naznačil, že bakteriofágy majú korpuskulárny charakter. Avšak až po vynáleze elektrónového mikroskopu bolo možné vidieť a študovať ultraštruktúru fágov. Po dlhú dobu boli predstavy o morfológii a hlavných znakoch fágov založené na výsledkoch štúdia fágov T-skupiny - T1, T2, ..., T7, ktoré sa rozmnožujú na E. coli (E. coli) kmeň B. Každý rok sa však objavovali nové údaje týkajúce sa morfológie a štruktúry rôznych fágov, čo si vyžiadalo ich morfologickú klasifikáciu.

Bakteriofágy. Ich úloha v biosfére

Bakteriofágy (fágy) (zo starovekej gréčtiny φᾰγω - „požieram“) sú vírusy, ktoré selektívne infikujú bakteriálne bunky. Bakteriofágy sa najčastejšie množia vo vnútri baktérií a spôsobujú ich lýzu 4 . Bakteriofág sa typicky skladá z proteínového obalu a jednovláknového alebo dvojvláknového genetického materiálu nukleovej kyseliny (DNA alebo menej obyčajne RNA). Veľkosť častíc je približne 20 až 200 nm.

Štruktúra typického bakteriofágového myovírusu (obr. 1).

Bakteriofágy sú najpočetnejšia, v biosfére rozšírená a pravdepodobne evolučne najstaršia skupina vírusov. Odhadovaná veľkosť fágovej populácie je viac ako 1030 fágových častíc.

V prirodzených podmienkach sa fágy nachádzajú na miestach, kde sú na ne citlivé baktérie. Čím je konkrétny substrát (pôda, ľudské a zvieracie výlučky, voda atď.) bohatší na mikroorganizmy, tým väčší je počet zodpovedajúcich fágov, ktoré sa v ňom nachádzajú. V pôde sa teda nachádzajú fágy, ktoré lyzujú bunky všetkých typov pôdnych mikroorganizmov. Černozeme a pôdy, na ktoré boli aplikované organické hnojivá, sú obzvlášť bohaté na fágy.

Bakteriofágy hrajú dôležitú úlohu pri kontrole veľkosti mikrobiálnych populácií, pri autolýze starnúcich buniek a pri prenose bakteriálnych génov, pričom pôsobia ako vektorové „systémy“.

Bakteriofágy sú skutočne jedným z hlavných mobilných genetických prvkov. Prostredníctvom transdukcie zavádzajú nové gény do bakteriálneho genómu. Odhaduje sa, že za 1 sekundu môže byť infikovaných 1024 baktérií. To znamená, že neustály prenos genetického materiálu je distribuovaný medzi baktérie žijúce v podobných podmienkach.

Vysoká miera špecializácie, dlhodobá existencia a schopnosť rýchlej reprodukcie vo vhodnom hostiteľovi prispievajú k ich zachovaniu v dynamickej rovnováhe medzi širokou paletou bakteriálnych druhov v akomkoľvek prirodzenom ekosystéme. Kedy vhodného majiteľa chýbajú, mnohé fágy si môžu zachovať schopnosť infikovať desaťročia, pokiaľ nie sú zničené extrémnymi látkami alebo podmienkami prostredia.

Praktické využitie fágy. Bakteriofágy sa používajú v laboratórnej diagnostike infekcií na intrašpecifickú identifikáciu baktérií, t.j. stanovenie fagovaru (fagotypu). Na tento účel sa používa metóda fágovej typizácie, založená na prísnej špecifickosti pôsobenia fágov: kvapky rôznych diagnostických typovo špecifických fágov sa aplikujú na doštičku s hustým živným médiom vysiatym „trávnikom“ čistej kultúry. patogénu. Fág baktérie je určený typom fága, ktorý spôsobil jej lýzu (tvorba sterilnej škvrny, „plaku“ alebo „negatívnej kolónie“, fág). Technika fágovej typizácie sa používa na identifikáciu zdroja a ciest šírenia infekcie (epidemiologické značenie). Izolácia baktérií rovnakého fagovaru od rôznych pacientov naznačuje spoločný zdroj ich infekcie.

Fágy sa tiež používajú na liečbu a prevenciu mnohých bakteriálnych infekcií. Produkujú týfus, salmonelu, úplavicu, pseudomonas, stafylokokové, streptokokové fágy a kombinované lieky(koliproteus, pyobakteriofágy atď.). Bakteriofágy sa predpisujú podľa indikácií perorálne, parenterálne alebo lokálne vo forme tekutín, tabliet, čapíkov alebo aerosólov.

Bakteriofágy sú široko používané v genetickom inžinierstve a biotechnológii ako vektory na produkciu rekombinantnej DNA.

V praxi používané bakteriofágové prípravky sú filtrátom živnej pôdy zodpovedajúcich mikróbov lýzovaných fágom, ktorý obsahuje živé fágové častice, ako aj rozpustené bakteriálne antigény uvoľnené z bakteriálnych buniek počas ich lýzy. Výsledný prípravok, tekutý bakteriofág, by mal vyzerať úplne číra tekutina žltá farba väčšia alebo menšia intenzita.

Na použitie na terapeutické a profylaktické účely sa fágy môžu vyrábať vo forme tabliet s povlakom odolným voči kyselinám. Peletovaný suchý fág je stabilnejší počas skladovania a pohodlnejšie sa používa. Jedna tableta suchého bakteriofága zodpovedá 20-25 ml tekutý prípravok. Čas použiteľnosti suchých a tekutých prípravkov je 1 rok. Kvapalný bakteriofág by sa mal skladovať pri teplote + 2 + 10 C, v suchu - nie vyššej ako +1 ° C, ale môže sa skladovať v chladničke pri negatívnych teplotách.

Bakteriofág užívaný perorálne zostáva v tele 5-7 dní. Užívanie bakteriofága spravidla nie je sprevádzané žiadnymi reakciami alebo komplikáciami. Neexistujú žiadne kontraindikácie na použitie. Používajú sa vo forme výplachov, výplachov, pleťových vôd, tampónov, injekcií a podávajú sa aj do dutín – brušných, pleurálnych, kĺbových a močového mechúra v závislosti od lokalizácie patogénu.

Diagnostické fágy sa vyrábajú v tekutej aj suchej forme v ampulkách.Pred začatím práce sa suchý bakteriofág zriedi. Ak je titer, tr, uvedený na ampulkách, DRT (pracovná titra dávka) sa používa v reakcii fagolyzovateľnosti (Otto metóda) na identifikáciu baktérií; ak je uvedený typ fága, potom na typizáciu fágu, na určenie zdroja infekcie.

Účinok bakteriofága na mikrobiálnu kultúru v tekutom médiu a na pevnom médiu

Ottova metóda (kvapkajúca kvapka)

Nahusto zasiať trávnik skúmanej plodiny. 5-10 minút po zasiatí sa na vysušený povrch živného média aplikuje tekutý diagnostický fág. Miska sa mierne nakloní, aby sa kvapka fágu rozprestrela po povrchu agaru. Pohár je umiestnený v termostate na 18-24 hodín. Výsledky sa vypočítajú podľa úplná absencia rast kultúry v mieste, kde sa aplikuje fágová kvapka.

Experimentujte na tekutom živnom médiu

Študovaná kultúra sa naočkuje do dvoch skúmaviek s kvapalným médiom. Diagnostický bakteriofág sa pridá pomocou slučky do jednej skúmavky („O“). Po 18-20 hodinách sa v skúmavke, do ktorej nebol pridaný bakteriofág („K“), pozoruje silný zákal bujónu - naočkovaná kultúra narástla. Bujón v skúmavke, do ktorej bol pridaný bakteriofág, zostal transparentný v dôsledku lýzy kultúry pod jeho vplyvom.

Fágová typizácia baktérií

Podľa spektra účinku sa rozlišujú tieto bakteriofágy: polyvalentné, lyzujúce príbuzné druhy baktérií; monovalentné, lyzujúce baktérie určitého druhu; typické, lyzujúce jednotlivé typy (varianty) baktérií.

Napríklad jeden kmeň patogénneho stafylokoka môže byť lyzovaný niekoľkými typmi fágov, preto sú všetky typické fágy (24) a kmene patogénnych stafylokokov kombinované do 4 skupín.

Metóda fágovej typizácie má veľký význam pre epidemiologický výskum, pretože nám umožňuje identifikovať zdroj a cesty šírenia patogénov. Na tento účel sa určí izolovaný fágový produkt patologický materiálčistá kultúra na pevných živných médiách s použitím štandardných diagnostických fágov.

Fagovar kultúry mikroorganizmov je určený typickým fágom, ktorý spôsobil jeho lýzu.Izolácia baktérií rovnakého fagovaru od rôznych subjektov indikuje zdroj infekcie.

Praktická aplikácia fágov. Bakteriofágy sa používajú v laboratórnej diagnostike infekcií na intrašpecifickú identifikáciu baktérií, t.j. stanovenie fagovaru (fagotypu). Na tento účel sa používa metóda fágová typizácia, na základe prísnej špecifickosti pôsobenia fágov: kvapky rôznych diagnostických typovo špecifických fágov sa aplikujú na doštičku s hustým živným médiom vysiatym „trávnikom“ čistej kultúry patogénu. Fág baktérie je určený typom fága, ktorý spôsobil jej lýzu (tvorba sterilnej škvrny, „plaku“ alebo „negatívnej kolónie“, fág). Technika fágovej typizácie sa používa na identifikáciu zdroja a ciest šírenia infekcie (epidemiologické značenie). Izolácia baktérií rovnakého fagovaru od rôznych pacientov naznačuje spoločný zdroj ich infekcie.

Fágy sa tiež používajú na liečbu a prevenciu množstvo bakteriálnych infekcií. Produkujú týfus, salmonelu, dyzentériu, pseudomonas, stafylokokové, streptokokové fágy a kombinované prípravky (koliproteus, pyobakteriofágy atď.). Bakteriofágy sa predpisujú podľa indikácií perorálne, parenterálne alebo lokálne vo forme tekutín, tabliet, čapíkov alebo aerosólov.

Bakteriofágy sú široko používané v genetickom inžinierstve a biotechnológii ako vektory na produkciu rekombinantnej DNA.

Pôvodcovia escherichiózy. Taxonómia a charakteristika. Úloha Escherichia coli v normálnych a patologických stavoch. Mikrobiologická diagnostika enterálnej escherichiózy. Zásady liečby a prevencie.

Escherichióza- infekčné choroby, ktorej pôvodcom je Escherichia coli.

Existuje enterálna (črevná) a parenterálna escherichióza. Enterálna escherichióza je akútne infekčné ochorenie charakterizované primárnym poškodením gastrointestinálneho traktu. Vyskytujú sa vo forme ohnísk, pôvodcami sú hnačkové kmene E. coli. Parenterálna escherichióza je ochorenie spôsobené oportúnnymi kmeňmi E. coli - zástupcami normálna mikroflóra hrubého čreva. Pri týchto ochoreniach je možné poškodenie akýchkoľvek orgánov.

Taxonomická pozícia. Pôvodca - Escherichia coli - je hlavným predstaviteľom rodu Escherichia, čeľade Enterobacteriaceae, patriacej do oddelenia Gracilicutes.

Morfologické a farbiace vlastnosti. E.coli sú malé gramnegatívne tyčinky so zaoblenými koncami. V náteroch sú usporiadané náhodne, netvoria spóry, peritrichózne. Niektoré kmene majú mikrokapsulu, pili.

Kultúrne vlastnosti. Escherichia coli je fakultatívne anaeróbne, optimálne. tempo. pre výšku - 37C. E.coli nie je náročný na živné pôdy a dobre rastie na jednoduchých pôdach, pričom na tekutých pôdach vytvára difúzny zákal a na pevných pôdach vytvára kolónie. Na diagnostiku escherichiózy sa používajú diferenciálne diagnostické médiá s laktózou - Endo, Levin.

Enzýmová aktivita. E.coli má veľkú sadu rôzne enzýmy. Väčšina punc E.coli je jeho schopnosť fermentovať laktózu.

Antigénna štruktúra. Escherichia coli má somatické O-, bičíkové H a povrchové K antigény. O-antigén má viac ako 170 variantov, K-antigén - viac ako 100, H-antigén - viac ako 50. Štruktúra O-antigénu určuje jeho séroskupinu. Kmene E. coli majúce vlastnú sadu antigénov (antigénny vzorec) sa nazývajú sérologické varianty (sérovary).

Podľa antigénnych, toxigénnych vlastností sa rozlišujú dva biologické varianty E. coli:

1) oportunistická Escherichia coli;

2) „určite“ patogénne, hnačkové.

Faktory patogenity. Tvorí endotoxín, ktorý má enterotropné, neurotropné a pyrogénne účinky. Hnačková escherichia produkuje exotoxín, ktorý spôsobuje značné škody metabolizmus voda-soľ. Okrem toho niektoré kmene, ako napríklad pôvodcovia dyzentérie, obsahujú invazívny faktor, ktorý podporuje prenikanie baktérií do buniek. Patogenita hnačkovej Escherichie je vo výskyte krvácania a nefrotoxického účinku. K faktorom patogenity všetkých kmeňov E.coli zahŕňajú pili a proteíny vonkajšej membrány, ktoré podporujú adhéziu, ako aj mikrokapsulu, ktorá zabraňuje fagocytóze.

Odpor. E.coli má vyššiu odolnosť voči pôsobeniu rôznych faktorov vonkajšie prostredie; je citlivý na dezinfekčné prostriedky a pri varení rýchlo odumiera.

RoleE.coli. Escherichia coli je predstaviteľom normálnej mikroflóry hrubého čreva. Je antagonistom patogénnych črevných baktérií, hnilobných baktérií a húb rodu Candida. Okrem toho sa podieľa na syntéze vitamínov B, E A TO,čiastočne rozkladá vlákninu.

Kmene, ktoré žijú v hrubom čreve a sú oportúnne, sa môžu dostať mimo gastrointestinálny trakt a s poklesom imunity a ich hromadením sa stávajú príčinou rôznych nešpecifických hnisavých zápalových ochorení (cystitída, cholecystitída) - parenterálna escherichióza.

Epidemiológia. Zdrojom enterickej escherichiózy sú chorí ľudia. Mechanizmus infekcie - fekálno-orálny, prenosové cesty - stravovacie, kontaktné a domáce.

Patogenéza.Ústna dutina.Dostáva sa do tenké črevo, sa adsorbuje v epitelových bunkách pomocou pili a proteínov vonkajšej membrány. Baktérie sa množia a odumierajú, pričom sa uvoľňuje endotoxín, ktorý zvyšuje intestinálnu motilitu, spôsobuje hnačku, horúčku a iné príznaky celkovej intoxikácie. Produkuje exotoxín - silné hnačky, vracanie a výrazné narušenie metabolizmu voda-soľ.

POLIKLINIKA. Inkubačná doba je 4 dni. Choroba začína akútne, horúčkou, bolesťou brucha, hnačkou a vracaním. Vyskytujú sa poruchy spánku a chuti do jedla, bolesť hlavy. O hemoragická forma Krv sa nachádza v stolici.

Imunita. Po chorobe je imunita krehká a krátkodobá.

Mikrobiologická diagnostika . Základná metóda - bakteriologické. Je určený typ čistej kultúry (gramnegatívne bacily, oxidázanegatívne, fermentujúce glukózu a laktózu na kyselinu a plyn, tvoriace indol, netvoriace sírovodík) a príslušnosť k séroskupine, ktorá umožňuje rozlíšiť oportúnne E. coli od hnačkových. Vnútrošpecifická identifikácia, ktorá má epidemiologický význam, spočíva v stanovení sérovaru pomocou diagnostických adsorbovaných imunitných sér.

83. Štruktúra a funkcie imunitného systému.

Bakteriofágy sú špecifické vírusy, ktoré selektívne napadajúce a poškodzujúce mikróby. Tým, že sa množia vo vnútri bunky, ničia baktérie. V tomto prípade je patogénna mikroflóra zničená a prospešná mikroflóra je zachovaná.

Použitie týchto vírusov bolo navrhnuté začiatkom storočia na liečbu infekčné choroby. Záujem o ne sa však v mnohých krajinách sveta po nástupe antibiotík stratil. Dnes sa záujem o tieto vírusy vracia.

V kontakte s

Štrukturálne vlastnosti a biotop

Čo sú bakteriofágy? Ide o veľkú skupinu vírusov, 100-krát väčšiu menej buniek baktérie. Štruktúra fágov, keď sú mnohokrát zväčšené, je nápadne rôznorodá.

Aké sú typy bakteriofágov?

Zvážme typy mikróbov a ich účel v závislosti od ich typu.

Existuje devätnásť rodín vírusov, ktoré sa líšia typom nukleovej kyseliny (DNA alebo RNA), ako aj tvarom a štruktúrou genómu.

Bakteriofágy v medicíne klasifikované v súlade s rýchlosťou vplyvu na patogénne baktérie:

Mierne bakteriofágy pomaly a čiastočne ničí patogénne mikroorganizmy, čo spôsobuje v nich nezvratné zmeny, ktoré sa prenášajú na ďalšiu generáciu mikróbov. Ide o takzvaný lyzogénny efekt.
Virulentné vírusové molekuly po vstupe do mikrobiálnych buniek sa aktívne a rýchlo množia. Takmer okamžite vedú k smrti baktérie (lytický efekt).
Stredný typ mikróbov používa sa ako alternatíva na liečbu bakteriálnych infekcií. Majú určité výhody:
Pohodlná forma. Droga sa vyrába pre orálne podávanie ako roztok alebo vo forme tabliet.

Na rozdiel od antibiotík bakteriofágy nemajú vedľajšie účinky, je menej pravdepodobné, že spôsobia Alergická reakcia, nemajú sekundárne negatívne účinky.

Neexistuje žiadna mikrobiálna rezistencia. Pre baktérie je ťažšie prispôsobiť sa vírusom a kedy komplexný vplyv je to takmer nemožné.

Ale sú tu aj nevýhody :

priebeh terapie je dlhší;
určité ťažkosti s výberom správna skupina drogy;
Bakteriálny genóm sa prenáša z jedného mikróbu na druhý.

V medicíne, berúc do úvahy špecifickosť opísaných vírusov, uprednostňujú použitie komplexných a polyvalentných bakteriofágov, ktoré obsahujú niekoľko odrôd týchto mikróbov.

Zoznam a popis bakteriofágov:

Dysfak, polyvalentná dyzenterika. Spôsobuje smrť Shigelly Flexnerovej a Sonne.
týfus zabíja patogény brušný týfus, salmonela.
Klebsiella polyvalentná. predstavuje komplexný liek, ničenie Klebsiella pneumónia, ozena, rinoskleróm.
Klebsiella pneumoniae, Klebsifagus – skvelý pomocník v boji proti urogenitálnym, respiračným, tráviace systémy, chirurgické infekcie, generalizované septické patológie.
Koliproteofág, koliprotean. Určené na liečbu pyelonefritídy, cystitídy, kolitídy a iných ochorení spôsobených Proteus a E. coli.
Kolifág, ak.Účinné pri liečbe kožných infekcií a vnútorné orgány, vyvolané enteropatogénnymi coli E. coli.
Proteofág, Proteaceae má škodlivý účinok na špecifické mikróby Proteaceae vulgaris a mirabilis, ktoré sú patogénmi hnisavý zápalčrevné patológie.
Streptokoková, streptofág rýchlo neutralizuje stafylokoky uvoľnené počas akýchkoľvek hnisavých infekcií.
Pseudomonas aeruginosa. Odporúča sa na liečbu zápalu spôsobeného Pseudomonas aeruginosa. Lyže baktérie Pseudomonas aeruginosis.
Komplexný pyobakteriofág. Ide o zmes fagolyzátov streptokokov, enterokokov, stafylokokov, pseudomanus aeruginosis, Escherichia coli, Klebsiella oxytoca a zápalu pľúc.
Sectafage, polyvalentný pyobakteriofág. Má škodlivý účinok na Escherichia coli.
Intenzita. Komplexný liek lýzuje Shigilla, Salmonella, Enerococcus, Staphylococcus, Pseudomanis proteus a Aerunina.

Len lekár po vyšetrení a identifikácii infekcie by mal predpisovať lieky. Ich nezávislé použitie môže byť neúčinné, pretože citlivosť na fágy sa nedá určiť bez špeciálneho testovania.

Liečebný režim je vypracovaný individuálne pre každého klienta. Najčastejšie sa lieky používajú na liečbu črevnej dysbiózy. Priebeh liečby môže byť približne päť dní, ale v niektorých prípadoch až 15 dní. Pre väčšiu účinnosť opakujte kurzy 2-3 krát.

Príklad liečebného postupu pri stafylokokovej infekcii:

pre dieťa do šiestich mesiacov - 5 ml;
od šiestich mesiacov do jedného roka – 10 ml;
dieťa od jedného do troch rokov - 15 ml;
od 3 rokov do 8-20 ml;
pre dieťa po ôsmich rokoch - 30 ml;
Dojčatám sa podávajú fágy perorálne, kvapky do nosa alebo vo forme klystíru.

Bakteriofágy sa množia vo vnútri baktérií, čím ich zabíjajú. Kým sa lieky počas liečby spotrebúvajú a ich množstvo klesá, počet fágov sa môže naopak zvyšovať.

Keď zmizne potrava fágov - škodlivé baktérie, samotné fágy zmiznú.

Bakteriofágové prípravky sa používajú na liečbu chorôb u detí:

infekcie uší;
genitourinárne infekcie;
respiračné infekcie;
chirurgické infekcie;
infekcie gastrointestinálneho traktu;
očné infekcie atď.

Na pestovanie bakteriofágov sa materiál s bakteriofágmi aplikuje na živné médium, ktoré sa naočkuje špecifickou bakteriálnou kultúrou. Na miestach, kam vstupujú, vzniká zóna zničených baktérií, čo je prázdne miesto. Tento materiál sa odstráni bakteriologickou ihlou. Prenesie sa do suspenzie obsahujúcej mladú bakteriálnu kultúru. Tieto kroky sa vykonávajú až 10-krát, aby sa zabezpečilo, že výsledný bakteriofág je čistý.

Na základe bakteriofágov sa lieky vyrábajú vo forme čapíkov, aerosólov, tabliet, roztokov a iných foriem. Názov lieku používa skupinu baktérií, proti ktorým je určený.

Porovnanie s antibiotikami

Na rozdiel od antibiotík všetky typy bakteriofágových liekov nemajú nepriaznivý vplyv na ľudské telo.

Každý typ selektívne ovplyvňuje mikroorganizmy, takže nielenže nepoškodzujú mikroflóru, ale používajú sa aj pri liečbe dysbiózy. Tieto lieky sa však používajú oveľa menej často ako antibiotiká z niekoľkých dôvodov:

Bakteriofágy neprenikajú do krvi. Používajú sa iba vtedy, ak je možné ľahko dodať liek na miesto expozície. Napríklad kloktajte, aplikujte priamo na ranu, pite, ak máte črevnú infekciu.
Ak chcete použiť bakteriofágy, je dôležité mať istotu v diagnóze. Výnimkou sú kombinované lieky s bakteriofágmi proti rôznym patogénom. Účinnosť týchto liekov je nižšia a cena je vyššia.