Т-фаг

Т-фаг представляют собой вирусы, которые, как бактериофаги, специализируются исключительно на заражении кишечными бактериями (колифагами) Escherichia coli. Известно 7 различных типов с обозначениями от T1 до T7, из которых типы с четным номером отличаются от типов с нечетным номером некоторыми общими особенностями. Т-фаги обычно распознаются в организме иммунной системой; вне организма они используются специально для производства определенных ферментов и для других целей.

Что такое Т-фаги?

Т-фаги - это вирусы, которые специализируются на атаке бактерий и поэтому называются макрофагами или просто фагами. Каждый тип фага специализируется на заражении определенной бактерии. Хвостатые фаги T (T происходит от английского «хвост») предназначены для атаки кишечных бактерий Escherichia coli.

7 известных T-фагов с обозначениями от T1 до T7 принадлежат к трем семействам сифовирусов (T1, T5), подовирусов (T3, T7) и миовирусов (T2, T4, T6). Каждый из Т-фагов с четным и нечетным номерами отличается несколькими общими особенностями.

Т-фаги характеризуются сложной структурой. Основными компонентами являются опорная плита, инжектор и головка. На базовой пластине есть так называемые шипы, с помощью которых фаг может цепляться за бактериальную стенку и прилипать к ней. Инъекционное устройство состоит из сократительной трубки, через которую ДНК фага «выстреливается» в кишечную палочку. Двухцепочечная ДНК расположена в головке Т-фага и после стыковки с бактерией транспортируется через сократительную трубку инъекционного устройства внутрь бактерии coli. После инфицирования части Т-фагов, оставшиеся на внешней стороне оболочки, больше не нужны и отделяются от бактериальной стенки.

Возникновение, распространение и свойства

Т-фаги, как и другие фаги, обычно можно найти там, где расположены бактерии. В сточных водах и стоячих водах, в которых обычно имеет место чрезвычайно большая и дифференцированная ассоциация бактерий, бактериофаги также встречаются в аналогичной накопленной и дифференцированной форме. Подобные условия можно найти даже в очень чистых океанах.

В организме человека Т-фаги в основном можно найти в тех местах, которые заселены бактериями Coli. У здоровых людей с неповрежденной иммунной системой это в первую очередь пищеварительный тракт. Т-фаги, которые теряются в кровотоке, распознаются иммунной системой и запускают иммунную реакцию, которая приводит к разрушению фагов. Прямой риск заражения Т-фагами практически отсутствует, поскольку они не являются независимыми микробами. При соответственно слабой иммунной защите можно только предположить, что Т-фаги вызывают чувствительное истончение кишечных бактерий в кишечной флоре.

Т-фаги, используемые в терапевтических целях, можно сушить вымораживанием без потери своих физиологических свойств.

Значение и функция

Т-фаги, которые могут инфицировать и убивать только коли-бактерии, играют в организме человека лишь второстепенную роль. Целенаправленное использование против патогенных бактерий Coli за пределами пищеварительного тракта было бы возможным. В отличие от антибиотиков, которые обладают широким спектром действия, т. Е. Также уничтожают большое количество полезных микробов, Т-фаги, как и другие фаги, обладают абсолютно специфическим и избирательным действием в отношении определенных штаммов микробов.

Однако в Германии к фаговой терапии предъявляются строгие требования, хотя во многих случаях она может быть отличной альтернативой антибиотикам. Хотя проблема развития резистентности присутствует и в отношении Т-фагов, ее можно так же быстро решить путем разведения новых модифицированных макрофагов. Фаготерапия получила особое развитие в странах бывшего СССР, большинство из которых - в Грузии. Некоторые западные исследовательские группы пытаются вырастить фаги, которые также эффективны против мультирезистентных микробов.

Т-фаги часто культивируют в бактериях группы кишечной палочки для производства ферментов, чтобы получить большее количество ферментов, необходимых для молекулярно-биологических целей. Это ферменты, такие как ДНК-лигаза Т4, РНК-полимераза Т7 и некоторые другие.

Способность так называемых умеренных Т-фагов включать свою собственную ДНК в бактериальную ДНК (лизогения) вместо безудержной репликации собственной ДНК также может использоваться в качестве генного вектора для выполнения целевых генетических манипуляций для удаления определенных дефектных и патогенных генов или фрагментов генов через интактные. Замените гены или фрагменты ДНК.

Болезни и недуги

Т-фаги не представляют прямой угрозы для человека. Т-фаги могут косвенно стать проблемой, если им удастся атаковать и уничтожить бактерии кишечной палочки в кишечной флоре незаметно для иммунной системы. Предполагается, что T-фаги и другие фаги поддерживают иммунную систему, чтобы обезвредить микробы, с которыми трудно бороться и, возможно, также обладающие множественной устойчивостью.

Критики фаготерапии говорят, что эту терапию могут использовать только врачи, прошедшие соответствующую дополнительную подготовку, и что необходимо заранее настроить бактериальную культуру для целевого применения, чтобы быть уверенным, что «правильный» фаг был выбран для «правильной» бактерии. Напротив, антибиотики широкого спектра действия будут доступны немедленно. Однако главный аргумент против фаговой терапии, высказанный критиками, - это опасение, что генетика фага может измениться в результате мутаций или неконтролируемого обмена генами с бактерией-хозяином, что фаг может потерять свои фагоцитарные свойства и мутировать в неконтролируемый патогенный вирус. ,

Во время холодной войны западная медицина почти исключительно полагалась на антибиотики для защиты от инфекционных микробов, в то время как Россия и государства-члены Советского Союза, прежде всего Грузия, культивировали фаговую терапию. В настоящее время есть доказательства того, что оба метода лечения имеют определенные преимущества и риски, которые необходимо взвесить перед использованием.