Aplicación de fagos. Bacteriófagos: aspectos modernos de aplicación, perspectivas de futuro.

Las preparaciones de fagos se utilizan para el tratamiento y la prevención de enfermedades infecciosas, así como en el diagnóstico, para determinar la sensibilidad y la tipificación de los fagos en la identificación de microorganismos. La acción de los fagos se basa en su estricta especificidad. El efecto terapéutico y profiláctico de los fagos está determinado por la actividad lítica del propio fago, así como por la propiedad inmunizante de los componentes (antígenos) de las células microbianas destruidas que se encuentran en los fagolizados, especialmente en el caso de uso repetido. Al obtener preparaciones de fagos, se utilizan cepas de fagos de producción probada y, en consecuencia, cultivos típicos de microorganismos. Un cultivo bacteriano en un medio nutritivo líquido, que se encuentra en la fase logarítmica de reproducción, se infecta con una suspensión uterina del fago.

El cultivo lisado por fagos (generalmente al día siguiente) se filtra a través de filtros bacterianos y se agrega una solución de quinosol al filtrado que contiene el fago como conservante.
Droga lista fago es líquido claro color amarillento. Para un almacenamiento más prolongado, algunos fagos están disponibles en forma seca (en tabletas). En tratamiento y prevención. infecciones intestinales Los fagos se utilizan simultáneamente con una solución de bicarbonato de sodio, ya que el contenido ácido del estómago destruye el fago. El fago no persiste en el organismo por mucho tiempo (5-7 días), por lo que se recomienda reutilizarlo.

Producido en la Unión Soviética los siguientes medicamentos, utilizado para el tratamiento y prevención de enfermedades: tifoidea, salmonella, disentería, colifagos, fagos estafilocócicos y estreptocócicos. Actualmente, los fagos se utilizan para el tratamiento y la prevención en combinación con antibióticos. Esta aplicación tiene más acción efectiva para formas de bacterias resistentes a los antibióticos.

Los bacteriófagos de diagnóstico se utilizan ampliamente para identificar bacterias aisladas de un paciente o de objetos ambientales infectados. Con la ayuda de los bacteriófagos, debido a su alta especificidad, es posible determinar los tipos de bacterias y, con mayor precisión, los tipos individuales de bacterias aisladas. Actualmente, se han desarrollado el diagnóstico de fagos y la tipificación de bacterias del género Salmonella, Vibrio y estafilococos. La tipificación de fagos ayuda a establecer la fuente de infección, estudiar las relaciones epidemiológicas y distinguir los casos esporádicos de enfermedades de los epidémicos.
El diagnóstico de fagos y la tipificación de fagos se basan en el principio de cocultivo de un microorganismo aislado con la especie o tipo de fago correspondiente. Resultado positivo Se considera que existe una lisis bien definida del cultivo en estudio con el fago de la especie, y luego con uno de los fagos típicos.

Los bacteriófagos son conocidos por su característica única infectar selectivamente bacterias: cada tipo de bacteriófago es activo sólo contra cierto tipo bacterias y neutral hacia los demás. La medicina conoce más de cinco mil tipos de estos "devoradores de bacterias" que, al penetrar en una célula patógena, la destruyen desde el interior, pero no alteran la microflora del cuerpo en su conjunto.

Principio de operación

El principio de acción de las preparaciones de bacteriófagos es que cuando los fagos se introducen o aplican superficialmente, buscan y penetran la bacteria dañina, alterando su estructura desde el interior.

La reproducción de fagos dentro de una bacteria conduce a su completa destrucción. Este proceso, que dura de 15 a 45 minutos, produce aproximadamente de 70 a 200 nuevas partículas de fagos.

La ventaja de los fagos cuando se usan es que continúan multiplicándose y entrando a las células mientras haya una infección allí.

Especies y hábitat

A pesar de lo muy talla pequeña partículas de fagos (hasta 0,2 milimicrones) su estructura tiene más Estructura compleja que los virus de otros grupos. La información genética de los bacteriófagos está contenida en el ADN ubicado dentro de la cabeza del fago. Los bacteriófagos tienen una estructura morfológica diversa.

Bacteriófagos de diferentes formas.

EN entorno natural Los bacteriófagos se encuentran casi en cualquier lugar donde haya una célula bacteriana.

En medicina, existe una división de las preparaciones de fagos en grupos, incluidos los fagos por el nombre de las bacterias patógenas a las que afectan:

• estreptocócico;
• estafilocócica;
• disentérico;
• colio;
• pseudomonas;
• klebsielosis;
• Proteáceas;
• y otros.

Aplicación práctica y propósito.

El uso de bacteriófagos no es sólo método efectivo tratamiento de muchos enfermedades infecciosas causado por patógenos bacterianos, pero también se refiere a métodos preventivos confiables.

Los fármacos terapéuticos y profilácticos que contienen bacteriófagos se utilizan eficazmente para tratar:

• enfermedades causadas por Escherichia coli hemolítica, estafilococos, estreptococos, enterococos, Pseudomonas aeruginosa, Proteus, etc.;
• disbacteriosis en niños y adultos;
• enfermedades otorrinolaringológicas;
• prevención complicaciones bacterianas para influenza e infecciones respiratorias agudas;
• pioderma piel, picaduras de insectos y animales, infecciones de heridas;
• enfermedades inflamatorias purulentas de la cavidad bucal y tejidos periodontales;
• Enfermedades bacterianas del sistema genitourinario.

Las preparaciones de fagos muestran la mayor efectividad cuando uso preventivo Y detección temprana el agente causante de esta enfermedad.

Variedad de drogas y sus características.

Los fármacos terapéuticos y profilácticos que contienen bacteriófagos se producen en forma de soluciones y geles. Puede encontrar dichos medicamentos en farmacias o tiendas en línea de confianza http://vitabio.ru/. A continuación se muestran ejemplos y descripciones de algunos de ellos.

Geles con bacteriófagos: Otofag, Fagodent, Fagoderm, Fagogin

Fagogin– una preparación con bacteriófagos, producida en forma de gel destinado a higiene íntima. El medicamento contiene alrededor de 40 variedades de bacteriófagos, cada uno de los cuales tiene como objetivo combatir un tipo específico de microbio. Fagogin es eficaz agente antibacteriano Uso local para la prevención y tratamiento de infecciones genitales.
otófago– gel para la prevención y el tratamiento de otitis, laringitis, amigdalitis, rinitis y otras enfermedades infecciosas de los órganos otorrinolaringológicos. otófago remedio efectivo para la prevención de complicaciones bacterianas durante la influenza y las infecciones respiratorias agudas. Otofag también se utiliza como antiséptico durante las intervenciones quirúrgicas.
fagodent– el último desarrollo que contiene bacteriófagos vivos para la higiene y el tratamiento antibacteriano de la cavidad bucal. Producido en forma de gel con dosificador, el medicamento es capaz de neutralizar flora patógena y hogar proceso inflamatorio. Fagodent se utiliza en el tratamiento de procesos inflamatorios purulentos en la mucosa oral y las encías, y restaura aliento fresco y restaura la microflora de la cavidad bucal.
Fagodermo– un medicamento para la prevención y el tratamiento de enfermedades de las capas superficiales y profundas de la piel y su daño. Preparación natural Fagoderm hace frente eficazmente a las bacterias dañinas y proporciona bienestar integral piel. Adecuado para uso en diferentes grupos de edad debido al contenido de componentes naturales.

¿Por qué los bacteriófagos son mejores que los antibióticos?

La destrucción selectiva de microbios otorga a los fagos una ventaja innegable sobre los antibióticos, que, junto con las bacterias, destruyen toda la microflora beneficiosa. Este tratamiento conduce a la alteración de todo el sistema. tracto gastrointestinal, disbacteriosis y otras enfermedades, que quedan excluidas cuando se tratan con bacteriófagos.
Otras ventajas de los bacteriófagos:

• capaz de destruir bacterias que tienen una fuerte inmunidad a los antibióticos;
• sin efectos secundarios;
• compatible con todos los medicamentos;
• no son adictivos;
• utilizado como agentes profilácticos;
• no reduzca la inmunidad del cuerpo;
• Apto para uso de todos los grupos de edad.

A pesar de que no existen contraindicaciones para los medicamentos que contienen bacteriófagos, hay casos en que los medicamentos que contienen fagos no son efectivos, por lo que el tratamiento de la enfermedad continúa con los métodos tradicionales.

Según los científicos y especialistas, la terapia con fagos es un descubrimiento revolucionario importante en la lucha contra muchas enfermedades infecciosas, donde antes la medicina era impotente. Ser medios naturales Para combatir infecciones, los bacteriófagos interactúan idealmente con cuerpo humano sin causar daño.

Debido a la creciente resistencia de los microbios patógenos a los antibióticos y al hecho de que metodos alternativos Los tratamientos para enfermedades infecciosas están ganando cada vez más popularidad, la investigación sobre bacteriófagos solo cobrará impulso, lo que conducirá a nuevos descubrimientos y victorias sobre muchas enfermedades.

Los bacteriófagos son virus específicos que selectivamente Atacar y dañar a los microbios.. Al multiplicarse dentro de la célula, destruyen las bacterias. En este caso, se destruye la microflora patógena y se conserva la microflora beneficiosa.

El uso de estos virus fue propuesto a principios de siglo para el tratamiento de enfermedades infecciosas. Sin embargo, el interés por ellos en muchos países del mundo se perdió tras la aparición de los antibióticos. Hoy en día, el interés por estos virus está volviendo.

En contacto con

Características estructurales y hábitat.

¿Qué son los bacteriófagos? Se trata de un gran grupo de virus, 100 veces más pequeño que las células bacterianas. La estructura de los fagos, ampliada muchas veces, es sorprendentemente diversa.

¿Cuáles son los tipos de bacteriófagos?

Consideremos los tipos de microbios y su finalidad, según su tipo.

Hay diecinueve familias de virus, que se diferencian por el tipo de ácido nucleico (ADN o ARN), así como por la forma y estructura del genoma.

Bacteriófagos en medicina. clasificado de acuerdo con la velocidad de influencia sobre las bacterias patógenas:

1. Bacteriófagos templados destruir lenta y parcialmente los microorganismos patógenos, causándolos cambios irreversibles transmitido a la siguiente generación de microbios. Este es el llamado efecto lisogénico.
2. Moléculas de virus virulentas, habiendo entrado en las células microbianas, se multiplican activa y rápidamente. Provocan la muerte de la bacteria casi instantáneamente (efecto lítico).
3. Tipo moderado de microbios. utilizado como tratamiento alternativo infecciones bacterianas. Tienen ciertas ventajas:
4. Forma conveniente. El medicamento se produce para administracion oral como solución o en forma de tabletas.

A diferencia de los antibióticos, los bacteriófagos no tienen efectos secundarios, es menos probable que causen reacción alérgica, no tienen efectos negativos secundarios.

No hay resistencia microbiana. A las bacterias les resulta más difícil adaptarse a los virus, y cuando impacto complejo es casi imposible.

Pero también hay desventajas. :

• el curso de la terapia es más largo;
• ciertas dificultades para elegir el grupo correcto de medicamentos;
• El genoma bacteriano se transfiere de un microbio a otro.

En medicina, teniendo en cuenta la especificidad de los virus descritos, se prefiere utilizar bacteriófagos complejos y polivalentes, que contienen varias variedades de estos microbios.

Lista y descripción de bacteriófagos.:

1. Dysfak, disentérico polivalente. Provoca la muerte de Shigella Flexner y Sonne.
2. Tifoidea mata patógenos fiebre tifoidea, salmonela.
3. Klebsiella polivalente. Representa remedio complejo, destruyendo Klebsiella pneumonia, ozena, rhinoscleroma.
4. Klebsiella pneumoniae, Klebsifagus– un excelente asistente en la lucha contra los problemas urogenitales, respiratorios, sistemas digestivos, infecciones quirúrgicas, patologías sépticas generalizadas.
5. Coliproteófago, coliproteano. Destinado al tratamiento de pielonefritis, cistitis, colitis y otras enfermedades causadas por Proteus y E. coli.
6. Colifago, si. Eficaz en el tratamiento de infecciones de la piel y órganos internos, provocado por Escherichia coli E. coli enteropatógena.
7. proteófago, Proteaceae tiene un efecto perjudicial sobre microbios vulgaris y mirabilis específicos de Proteaceae, que son patógenos inflamación purulenta patologías intestinales.
8. estreptocócico, el estreptofago neutraliza rápidamente los estafilococos liberados durante cualquier infección purulenta.
9. Pseudomonas aeruginosa. Recomendado para el tratamiento de la inflamación provocada por Pseudomonas aeruginosa. Lisa la bacteria Pseudomonas aeruginosis.
10. Piobacteriófago complejo. Es una mezcla de fagolizados de estreptococos, enterococos, estafilococos, pseudomanus aeruginosis, Escherichia coli, Klebsiella oxytoca y neumonía.
11. sectafago, piobacteriófago polivalente. Tiene un efecto perjudicial sobre Escherichia coli.
12. Intensidad. Droga compleja lisa Shigilla, Salmonella, Enerococcus, Staphylococcus, Pseudomanis proteus y Aerunina.

Sólo un médico, después de examinar e identificar la infección, debe recetar medicamentos. Su uso independiente puede resultar ineficaz porque la sensibilidad a los fagos no se puede determinar sin pruebas especiales.

El régimen de tratamiento se desarrolla individualmente para cada cliente. La mayoría de las veces recurren a medicamentos para la terapia. disbiosis intestinal. El curso del tratamiento puede durar unos cinco días, pero en algunos casos hasta 15 días. Repita los cursos 2-3 veces para una mayor efectividad.

Un ejemplo de un curso de tratamiento para la infección estafilocócica:

• para un niño de hasta seis meses – 5 ml;
• de seis meses a un año – 10 ml;
• niño de uno a tres años – 15 ml;
• de 3 años a 8-20 ml;
• para un niño después de ocho años: 30 ml.;
• Los bebés reciben fagos por vía oral, gotas en la nariz o en forma de enema.

Los bacteriófagos se multiplican dentro de las bacterias y así las matan. Mientras que durante el tratamiento se consumen fármacos y su cantidad disminuye, el número de fagos puede, por el contrario, aumentar.

Cuando la comida de los fagos desaparece - bacteria dañina, los propios fagos desaparecen.

Las preparaciones de bacteriófagos se utilizan en el tratamiento de enfermedades en niños:

• infecciones de oído;
• infecciones genitourinarias;
• infecciones respiratorias;
• infecciones quirúrgicas;
• infecciones del tracto gastrointestinal;
• infecciones oculares, etc.

Para cultivar bacteriófagos, se aplica material con bacteriófagos a un medio nutritivo que se siembra con un cultivo bacteriano específico. En los lugares por donde entran, se forma una zona de bacterias destruidas, que es un lugar vacío. Este material se retira con una aguja bacteriológica. Se transfiere a una suspensión que contiene un cultivo bacteriano joven. Estos pasos se realizan hasta 10 veces para garantizar que el bacteriófago resultante sea puro.

A base de bacteriófagos, los medicamentos se producen en forma de supositorios, aerosoles, tabletas, soluciones y otras formas. El nombre del medicamento utiliza el grupo de bacterias que pretende combatir.

Comparación con antibióticos

A diferencia de los antibióticos, todos los tipos de fármacos bacteriófagos no afectan negativamente al cuerpo humano.

Cada tipo afecta selectivamente a los microorganismos, por lo que no solo no dañan la microflora, sino que también se utilizan en el tratamiento de la disbiosis. Sin embargo, estos medicamentos se usan con mucha menos frecuencia que los antibióticos por varias razones:

1. Los bacteriófagos no penetran en la sangre. Se utilizan sólo si es posible administrar fácilmente el fármaco al lugar de exposición. Por ejemplo, hacer gárgaras, aplicar directamente sobre una herida, beber si se tiene una infección intestinal.
2. Para utilizar bacteriófagos, es importante tener confianza en el diagnóstico. Las excepciones son drogas combinadas con bacteriófagos contra diversos patógenos. La eficacia de estos medicamentos es menor y el precio es mayor.

Uso práctico fagos. Los bacteriófagos se utilizan en el diagnóstico de laboratorio de infecciones para la identificación intraespecífica de bacterias, es decir, la determinación del fagovar (fagotipo). Para ello se utiliza el método tipificación de fagos, basado en la estricta especificidad de la acción de los fagos: se aplican gotas de varios fagos de tipos específicos de diagnóstico a una placa con un medio nutritivo denso sembrado con un "césped" de un cultivo puro del patógeno. El fago de una bacteria está determinado por el tipo de fago que provocó su lisis (formación de una mancha estéril, “placa”, o “colonia negativa”, fago). La técnica de fagotipificación se utiliza para identificar el origen y las rutas de propagación de la infección (marcado epidemiológico). El aislamiento de bacterias del mismo fagovar de diferentes pacientes indica una fuente común de infección.

Los fagos también se utilizan para el tratamiento y la prevención. una serie de infecciones bacterianas. Producen tifoidea, salmonella, disentería, pseudomonas, fagos estafilocócicos, estreptocócicos y preparados combinados (coliproteus, piobacteriófagos, etc.). Los bacteriófagos se prescriben según indicaciones por vía oral, parenteral o tópica en forma de líquido, tabletas, supositorios o aerosoles.

Los bacteriófagos se utilizan ampliamente en Ingeniería genética y biotecnología como vectores para producir ADN recombinante.

Agentes causantes de la escherichiosis. Taxonomía y características. El papel de Escherichia coli en condiciones normales y patológicas. Diagnóstico microbiológico escherichiosis enteral. Principios de tratamiento y prevención.

escherichiosis- enfermedades infecciosas, cuyo agente causante es Escherichia coli.

Hay escherichiosis enteral (intestinal) y parenteral. La escherichiosis enteral es una enfermedad infecciosa aguda caracterizada por daño primario al tracto gastrointestinal. Se presentan en forma de brotes y los agentes causantes son cepas diarreógenas de E. coli. La escherichiosis parenteral es una enfermedad causada por cepas oportunistas de E. coli - representantes microflora normal colon. Con estas enfermedades, es posible dañar cualquier órgano.

Posición taxonómica. El agente causal, Escherichia coli, es el principal representante del género Escherichia, de la familia Enterobacteriaceae, perteneciente al departamento Gracilicutes.

Propiedades morfológicas y tintoriales.. E. coli son pequeños bacilos gramnegativos con extremos redondeados. En frotis se disponen al azar, no forman esporas, perítricos. Algunas cepas tienen una microcápsula, pili.

Bienes culturales. Escherichia coli es un anaerobio facultativo, óptimo. paso. para altura - 37C. E. coli No exige medios nutritivos y crece bien en medios simples, dando turbidez difusa en medios líquidos y formando colonias en medios sólidos. Para diagnosticar la escherichiosis se utilizan medios de diagnóstico diferencial con lactosa: Endo, Levin.

Actividad enzimática. E. coli Tiene un gran conjunto de enzimas diferentes. Mayoría contraste E. coli es su capacidad para fermentar la lactosa.

Estructura antigénica. Escherichia coli tiene somática ACERCA DE-, Antígenos flagelar H y K de superficie. El antígeno O tiene más de 170 variantes, el antígeno K, más de 100, el antígeno H, más de 50. La estructura del antígeno O determina su serogrupo. Presiones E. coli que tienen su propio conjunto de antígenos (fórmula antigénica) se denominan variantes serológicas (serovares).

Según las propiedades antigénicas y toxigénicas, se distinguen dos: variante biológica E. coli:

1) Escherichia coli oportunista;

2) “ciertamente” patógeno, diarreógeno.

Factores de patogenicidad. Forma endotoxina, que tiene efectos enterotrópicos, neurotrópicos y pirógenos. La Escherichia diarreagénica produce una exotoxina que causa daños importantes metabolismo agua-sal. Además, algunas cepas, como los agentes causantes de la disentería, contienen un factor invasivo que favorece la penetración de bacterias en las células. La patogenicidad de la Escherichia diarreógena radica en la aparición de hemorragia y efecto nefrotóxico. A los factores de patogenicidad de todas las cepas. E. coli Incluyen pili y proteínas de la membrana externa que promueven la adhesión, así como una microcápsula que previene la fagocitosis.

Resistencia. E. coli tiene una mayor resistencia a la acción varios factores ambiente externo; es sensible a los desinfectantes y muere rápidamente cuando se hierve.

RoleE. coli. Escherichia coli es un representante de la microflora normal del colon. Es un antagonista de bacterias intestinales patógenas, bacterias putrefactas y hongos del género. Cándida. Además, interviene en la síntesis de vitaminas. SER Y A, descompone parcialmente la fibra.

Las cepas que viven en el intestino grueso y son oportunistas pueden ir más allá del tracto gastrointestinal y, con una disminución de la inmunidad y su acumulación, convertirse en la causa de diversas enfermedades inflamatorias purulentas inespecíficas (cistitis, colecistitis). escherichiosis parenteral.

Epidemiología. La fuente de la escherichiosis entérica son las personas enfermas. Mecanismo de infección: vía de transmisión fecal-oral. - alimentario, de contacto y doméstico.

Patogénesis. Cavidad bucal Entra en intestino delgado, se absorbe en las células epiteliales con la ayuda de los pili y las proteínas de la membrana externa. Las bacterias se multiplican y mueren, liberando endotoxinas, que aumentan la motilidad intestinal, provocan diarrea, fiebre y otros síntomas de intoxicación general. Produce exotoxina: diarrea intensa, vómitos y una alteración significativa del metabolismo del agua y la sal.

Clínica. Período de incubación son 4 dias. La enfermedad comienza de forma aguda, con fiebre, dolor abdominal, diarrea y vómitos. Hay alteraciones del sueño y del apetito. dolor de cabeza. En forma hemorrágica Se encuentra sangre en las heces.

Inmunidad. Después enfermedad pasada La inmunidad es frágil y de corta duración.

Diagnóstico microbiológico . Método básico - bacteriológico. determinar el tipo cultura pura(bacilos gramnegativos, oxidasa negativos, fermentan glucosa y lactosa a ácido y gas, forman indol, no forman sulfuro de hidrógeno) y pertenecen a un serogrupo, lo que permite distinguir E. coli oportunista de las diarreógenas. La identificación intraespecífica, que tiene importancia epidemiológica, consiste en la determinación del serovar mediante sueros inmunes adsorbidos de diagnóstico.

83. Estructura y funciones del sistema inmunológico.

Por primera vez se asumió que los bacteriófagos son virus. D. Errel. Posteriormente, se descubrieron virus fúngicos, etc., que pasaron a ser conocidos como fagos.

Morfología del fago.

Dimensiones - 20 - 200 nm. La mayoría de los fagos tienen forma de renacuajo. Los fagos más complejos constan de una cabeza multifacética, en la que se encuentra el ácido nucleico, un cuello y prolongaciones. Al final del proceso hay una placa basal, de la que salen hilos y dientes. Estos hilos y dientes sirven para unir el fago a la membrana bacteriana. En los fagos organizados más complejamente, la parte distal del proceso contiene la enzima: lisozima. Esta enzima promueve la disolución de la membrana bacteriana durante la penetración del fago NK en el citoplasma. En muchos fagos, el proceso está rodeado por una vaina, que en algunos fagos puede contraerse.

Hay 5 grupos morfológicos.

1. Bacteriófagos con un proceso largo y una vaina contráctil.
2. Fagos con un proceso largo pero sin vaina contráctil.
3. Fagos de rama corta
4. Fagos con un proceso análogo.
5. fagos filamentosos

Composición química.

Los fagos están compuestos de ácido nucleico y proteínas. La mayoría de ellos contienen ADN de 2 cadenas cerradas en un círculo. Algunos fagos contienen una sola hebra de ADN o ARN.

Concha de fago - cápside, consta de subunidades proteicas ordenadas: capsómeros.

En los fagos organizados más complejamente, la parte distal del proceso contiene la enzima: lisozima. Esta enzima promueve la disolución de la membrana bacteriana durante la penetración del fago NK en el citoplasma.

Los fagos toleran bien la congelación, el calentamiento a 70ºC y el secado. Sensible a los ácidos, a los rayos UV y a la ebullición. Los fagos infectan bacterias estrictamente definidas interactuando con receptores celulares específicos.

Según la especificidad de la interacción. -

Polífagos: interactúan con varias especies de bacterias relacionadas.

Los monófagos (fagos específicos de cada especie) interactúan con un tipo de bacteria.

Tipo fagos: interactúan con variantes individuales de bacterias dentro de una especie.

Según la acción de los fagos típicos, las especies se pueden dividir en serie de fagos. La interacción de los fagos con las bacterias puede ocurrir a través de tipo productivo, aproductivo e integrador.

tipo productivo- Se forma una progenie de fagos y la célula se lisa.

Con un productivo- la célula continúa existiendo, el proceso de interacción se interrumpe en la etapa inicial

tipo integrativo- el genoma del fago se integra en el cromosoma bacteriano y coexiste con él.

Dependiendo de los tipos de interacción, distinguen fagos virulentos y templados.

Virulento interactuar con las bacterias de manera productiva. En primer lugar, la absorción del fago en la membrana bacteriana se produce debido a la interacción de receptores específicos. Hay penetración o penetración del ácido nucleico viral en el citoplasma de las bacterias. Bajo la influencia de la lisozima, se forma un pequeño agujero en la cubierta bacteriana, la cubierta del fago se contrae y se inyecta NK. La cubierta del fago fuera de la bacteria. A continuación, se produce la síntesis de las primeras proteínas. Aseguran la síntesis de proteínas estructurales de los fagos, la replicación del ácido nucleico de los fagos y la represión de la actividad de los cromosomas bacterianos.

Después de esto, se produce la síntesis. componentes estructurales Fagos y replicación de ácidos nucleicos. A partir de estos elementos se ensambla una nueva generación de partículas de fagos. El ensamblaje se llama morfogénesis, nuevas partículas, de las cuales se pueden formar entre 10 y 100 en una bacteria. Lo siguiente es la lisis de las bacterias y la liberación de una nueva generación de fagos al ambiente externo.

Bacteriófagos templados interactuar ya sea de manera productiva o integradora. El ciclo productivo procede de manera similar. Con la interacción integrativa, el ADN de un fago templado, después de ingresar al citoplasma, se integra en el cromosoma en un área determinada, y durante la división celular se replica sincrónicamente con el ADN bacteriano y estas estructuras se transmiten a las células hijas. Tal ADN fago incorporado - profago, y una bacteria que contiene un profago se llama lisogénica, y el fenómeno es lisogenia.

Espontáneamente o bajo la influencia de una serie de factores externos El profago se puede cortar del cromosoma, es decir. pasar a un estado libre, exhibir las propiedades de un fago virulento, lo que conducirá a la formación de una nueva generación de cuerpos bacterianos. inducción de profago.

La lisogénesis de las bacterias subyace a la conversión de fagos (lisogénica). Esto se entiende como un cambio en las características o propiedades en las bacterias lisogénicas en comparación con las bacterias no lisogénicas de la misma especie. Sujeto a cambios diferentes propiedades- morfológico, antigénico, etc.

Los fagos templados pueden ser defectuosos: incapaces de formar progenie de fagos que no estén en condiciones naturales y en inducción.

El virión es una partícula viral completa que consta de NK y una capa de proteína.

Aplicación práctica de los fagos.

1. Aplicación en diagnóstico. En relación con varias especies bacterianas, los monófagos se utilizan en la reacción de fagolización como uno de los criterios para identificar un cultivo bacteriano; los fagos típicos se utilizan para la fagotipificación y para la diferenciación intraespecífica de bacterias. Realizado con fines epidemiológicos, para establecer la fuente de infección y las formas de eliminarla.
2. Para el tratamiento y prevención de una serie de infecciones bacterianas: tipo abdominal, infecciones estafilocócicas y estreptocócicas (tabletas resistentes a los ácidos)
3. Los bacteriófagos templados se utilizan en ingeniería genética como vector capaz de introducir material genético en una célula viva.

Genética de bacterias

El genoma bacteriano consta de elementos genéticos capaces de autorreproducirse. replicones. Los replicones son cromosomas y plásmidos bacterianos. El cromosoma bacteriano forma un nucleoide, un anillo cerrado no asociado con proteínas y porta un conjunto de genes haploides.

Un plásmido también es un anillo cerrado de una molécula de ADN, pero de tamaño mucho más pequeño que un cromosoma. La presencia de plásmidos en el citoplasma de las bacterias no es necesaria, pero aportan una ventaja en ambiente. Los plásmidos grandes se reducen con el cromosoma y su número en la célula es pequeño. Y la cantidad de pequeños plásmidos puede llegar a varias docenas. Algunos plásmidos son capaces de integrarse reversiblemente en el cromosoma bacteriano en una determinada región y funcionar como un único replicón. Estos plásmidos se denominan integrativos. Algunos plásmidos pueden transmitirse de una bacteria a otra mediante contacto directo: los plásmidos conjugativos. Contienen genes responsables de la formación de pilas F, que forman un puente conjugativo para la transferencia de material genético.

Los principales tipos de plásmidos son

F - plásmido congativo integrativo. El factor sexo determina la capacidad de las bacterias para ser donantes durante la conjugación.

R - plásmidos. Resistente. Contiene genes que determinan la síntesis de factores que destruyen. medicamentos antibacterianos. Las bacterias que poseen tales plásmidos no son sensibles a muchos fármacos. Por tanto, se forman factores resistentes a los medicamentos.

Tox plásmido - factores determinantes de la patogenicidad -

Ent (plásmidos) contiene un gen para la producción de enterotoxinas.

Hly: destruye los glóbulos rojos.

Elementos genéticos móviles. Estos incluyen la inserción - elementos de inserción. La designación generalmente aceptada es Is. Se trata de secciones de ADN que pueden moverse tanto dentro del replicón como entre ellos. Contienen sólo los genes necesarios para su propio movimiento.

Transposones- estructuras más grandes que tienen las mismas propiedades que Is, pero además contienen genes estructurales que determinan la síntesis sustancias biológicas, como las toxinas. Los elementos genéticos móviles pueden provocar la inactivación de genes, daños al material genético, fusión de replicones y la propagación de genes a través de una población bacteriana.

Variabilidad en las bacterias.

Todos los tipos de variabilidad se dividen en 2 grupos: no hereditarios (fenotípico, modificación) y hereditarios (genotípicos).

Modificaciones- cambios fenotípicos no heredados en rasgos o propiedades. Las modificaciones no afectan al genotipo y por tanto no se heredan. Son reacciones adaptativas a cambios en condiciones ambientales específicas. Como regla general, se pierden en la primera generación, después de que el factor deja de actuar.

Variabilidad genotípica Afecta el genotipo del organismo y, por tanto, puede transmitirse a la descendencia. La variabilidad genotípica se divide en mutaciones y recombinaciones.

Mutaciones- cambios persistentes y hereditarios en las características o propiedades de un organismo. La base de las mutaciones es un cambio cualitativo o cuantitativo en la secuencia de nucleótidos en una molécula de ADN. Las mutaciones pueden cambiar casi cualquier propiedad.

Por origen, las mutaciones son espontáneas e inducidas.

Mutaciones espontáneas ocurre en las condiciones naturales de existencia del organismo, y inducido surgen como resultado de la acción dirigida de un factor mutagénico. Según la naturaleza de los cambios en la estructura primaria del ADN en las bacterias, se distinguen mutaciones genéticas o puntuales y aberraciones cromosómicas.

Mutaciones genéticas ocurren dentro de un solo gen y involucran mínimamente un nucleótido. Este tipo de mutación puede ser el resultado de la sustitución de un nucleótido por otro, la pérdida de un nucleótido o la inserción de uno extra.

Cromosómico- puede afectar a varios cromosomas.

Puede haber una deleción (la pérdida de una sección de un cromosoma) o una duplicación (la duplicación de una sección de un cromosoma). Girar una sección de un cromosoma 180 grados es una inversión.

Cualquier mutación ocurre bajo la influencia de un determinado factor mutagénico. Por su naturaleza, los mutágenos son físicos, químicos y biológicos. Radiación ionizante, Rayos X, Rayos uv. Los mutágenos químicos incluyen análogos de bases nitrogenadas, el propio ácido nitroso e incluso algunos medicamentos, citostáticos. Biológico: algunos virus y transfasones.

Recombinación- intercambio de secciones de cromosomas

Transducción: transferencia de material genético mediante un bacteriófago.

Reparación de material genético - restauración del daño resultante de mutaciones.

Hay varios tipos de reparación.

1. Fotorreactivación: este proceso está garantizado por una enzima especial que se activa en presencia de luz visible. Esta enzima se mueve a lo largo de la cadena de ADN y repara los daños. Combina temporizadores que se forman bajo la acción de los rayos UV. Los resultados de la reparación oscura son más significativos. No depende de la luz y lo proporcionan varias enzimas: primero, las nucleasas cortan la sección dañada de la cadena de ADN, luego la ADN polimerasa, en la matriz de la cadena complementaria conservada, sintetiza un parche y las ligasas cosen el parche en la zona dañada.

Las reparaciones están sujetas a mutaciones genéticas, pero los cromosómicos generalmente no lo son

1. Recombinación genética en bacterias. Se caracterizan por la penetración de material genético de la bacteria donante en la bacteria receptora con la formación de un genoma hijo que contiene los genes de ambos individuos originales.

La incorporación de un fragmento de ADN del donante al receptor se produce mediante el entrecruzamiento.

Tres tipos de transmisión -

1. Transformación- un proceso en el que se transfiere un fragmento de ADN de un donante aislado. Depende de la competencia del receptor y del estado del ADN del donante. Competencia- capacidad de absorber ADN. Depende de la presencia en membrana celular Receptor de proteínas especiales y se forma durante ciertos períodos de crecimiento bacteriano. El ADN del donante debe ser bicatenario y no de tamaño muy grande. El ADN del donante penetra la membrana bacteriana y una de las cadenas se destruye y la otra se integra en el ADN del receptor.
2. Transducción- realizado con la ayuda de bacteriófagos. Transducción general y transducción específica.

General - Ocurre con la participación de factores de virulencia. Durante el ensamblaje de partículas de fagos, la cabeza del fago puede incluir por error no el ADN del fago, sino una parte del cromosoma bacteriano. Estos fagos son fagos defectuosos.

Específico- lo llevan a cabo fagos templados. Al cortar, el corte se realiza estrictamente a lo largo de los límites: se construyen entre ciertos genes y se transfieren.

1. Conjugación- transferencia de material genético de la bacteria donante al receptor, tras su contacto directo. Una condición necesaria- presencia de un plásmido congativo en la célula donante. Durante la conjugación, se forma un puente de conjugación debido a los pili, a través del cual se transfiere el material genético del donante al paciente.

Diagnóstico genético

Conjunto de métodos que permiten identificar el genoma de un microorganismo o su fragmento en el material en estudio. El método de hibridación NC fue el primero en proponerse. Basado en el uso del principio de complementariedad. Este método permite detectar la presencia de fragmentos de ADN marcadores del patógeno en el material genético mediante sondas moleculares. Las sondas moleculares son cadenas cortas de ADN complementarias a la región marcadora. Se añade una etiqueta fluorescente a la sonda, isótopo radiactivo, enzima. El material en estudio se somete a un tratamiento especial que le permite destruir microorganismos, liberar ADN y dividirlo en fragmentos monocatenarios. Después de esto, se fija el material. Luego se detecta la actividad de la etiqueta. Este método no es muy sensible. Es posible identificar el patógeno sólo si su cantidad es suficientemente grande. 10 a 4 microorganismos. Es bastante complejo técnicamente y requiere gran cantidad sondas. Generalizado en la práctica no lo encontró. Fue desarrollado Nuevo método - polimerasa reacción en cadena- PCR.

Este método se basa en la capacidad del ADN y el ARN viral para replicarse, es decir. a la autorreproducción. La esencia del paciente es la copia repetida: la amplificación in vitro de un fragmento de ADN, que es un marcador de un microorganismo determinado. Dado que el proceso se lleva a cabo a suficiente altas temperaturas 70-90, el método fue posible después del aislamiento de la ADN polimerasa termoestable de bacterias termófilas. El mecanismo de amplificación es tal que la copia de las cadenas de ADN no comienza en ningún punto, sino sólo en determinados bloques de partida, para cuya creación se utilizan los llamados cebadores. Los cebadores son secuencias de polinucleótidos complementarias a las secuencias terminales del fragmento copiado del ADN deseado, y los cebadores no sólo inician la amplificación, sino que también la limitan. Ahora existen varias opciones de PCR, caracterizadas por 3 etapas:

1. Desnaturalización del ADN (división en fragmentos de 1 cadena)
2. Colocando la imprimación.
3. Adición complementaria de cadenas de ADN a cadenas dobles.

Este ciclo dura entre 1,5 y 2 minutos. Como resultado, el número de moléculas de ADN se duplica entre 20 y 40 veces. El resultado es 10 elevado a la octava potencia de copias. Después de la amplificación, se realiza una electroforesis y se aísla en forma de franjas. Se lleva a cabo en un dispositivo especial llamado amplificador.

Ventajas de la PCR

1. Da indicaciones directas de la presencia de un patógeno en el material de prueba, sin aislar un cultivo puro.
2. Muy alta sensibilidad. En teoría, se puede detectar el 1er.
3. El material de investigación puede desinfectarse inmediatamente después de su recogida.
4. 100% especificidad
5. Resultados rápidos. Análisis completo- 4-5 horas. Método expreso.

Se utiliza ampliamente para el diagnóstico de enfermedades infecciosas cuyos agentes causantes son organismos que no se pueden cultivar o son difíciles de cultivar. Clamidia, micoplasma, muchos virus: hepatitis, herpes. Se han desarrollado sistemas de prueba para determinar ántrax, tuberculosis.

Análisis de restricciones- con la ayuda de enzimas, la molécula de ADN se divide en ciertas secuencias Los nucleoides y fragmentos se analizan según su composición. De esta forma podrás encontrar zonas únicas.

Biotecnología e ingeniería genética.

La biotecnología es una ciencia que, a partir del estudio de los procesos vitales de los organismos vivos, utiliza estos bioprocesos, así como los propios objetos biológicos, para la producción industrial de productos necesarios para el ser humano, para reproducir bioefectos que no se manifiesten en formas no naturales. condiciones. Como objetos biológicos La mayoría de las veces se utilizan microorganismos unicelulares, así como células de animales y plantas. Las células se reproducen muy rápidamente, lo que permite un tiempo corto aumentar la biomasa del productor. Actualmente, la biosíntesis de sustancias complejas, como proteínas, antibióticos, es más económica y tecnológicamente accesible que otro tipo de materias primas.

La biotecnología utiliza las propias células como fuente del producto objetivo, así como grandes moléculas sintetizadas por la célula, enzimas, toxinas, anticuerpos y metabolitos primarios y secundarios: aminoácidos, vitaminas, hormonas. La tecnología para obtener productos de síntesis microbiana y celular se reduce a varias etapas típicas: selección o creación de una sede productiva. Selección del óptimo. medio nutritivo, cultivo. Aislamiento del producto objetivo, su purificación, estandarización, dando forma de dosificación. La ingeniería genética se reduce a la creación de productos específicos necesarios para los humanos. El gen diana resultante se fusiona con un vector, y el vector puede ser un plásmido y se inserta en la célula receptora. Receptor - bacteria - coli, levadura. Los productos objetivo sintetizados por recombinantes se aíslan, purifican y utilizan en la práctica.

insulina y interferón humano. Eritropoyetina, hormona del crecimiento, anticuerpos monoclonales. Vacuna contra la hepatitis B.