57.Морфологія і структура бактеріофагу. Препарати бактеріофагів для діагностики, ліку­вання, профілактики інфекцій.

Бактеріофаги (фаги) – це віруси, що вражають клітини бактерій. Вони не мають клітинної структури, нездатні самі синтезувати нуклеїнові кислоти і білки, тому є облігатними внутрішньоклітинними паразитами. Віріони фагів складаються з голівки, яка містить нуклеїнову кислоту вірусу, і відростка. Нуклеокапсид головки фага має кубічний тип симетрії, а відросток – спіральний тип, тобто бактеріофаги мають змішаний тип симетрії. Фаги можуть існувати у двох формах: 1) внутрішньоклітинної (це профаг, чиста ДНК); 2) позаклітинної (це вирион). Фаги, як і інші віруси, володіють антигенними властивостями і містять групоспецифічні і типоспецифічні антигени.

Розрізняють два типи взаємодії фага з клітиною: 1) літичний (продуктивна вірусна інфекція). Це тип взаємодії, при якому відбувається репродукція вірусу в бактеріальної клітці. Вона при цьому гине. Спочатку відбувається адсорбція фагів на клітинній стінці. Потім слід фаза проникнення. У місці адсорбції фага діє лізоцим, і за рахунок скорочувальних білків хвостовій частині в клітку впорскується нуклеїнова кислота фага. Далі слід середній період, протягом якого пригнічується синтез клітинних компонентів і здійснюється діскон’юнктівний спосіб репродукції фага. При цьому в області нуклеоида синтезується нуклеїнова кислота фага, а потім на рибосомах здійснюється синтез білка. Фаги, що володіють литическим типом взаємодії, називають вірулентними. У заключний період в результаті самосборки білки укладаються навколо нуклеїнової кислоти і утворюються нові частинки фагів. Вони виходять із клітки, розриваючи її клітинну стінку, тобто відбувається лізис бактерії;

2) лізогенів. Це помірні фаги. При проникненні нуклеїнової кислоти в клітину йде інтеграція її в геном клітини, спостерігається тривалий співжиття фага з клітиною без її загибелі. При зміні зовнішніх умов можуть відбуватися вихід фага з інтегрованою форми і розвиток продуктивної вірусної інфекції. Клітина, що містить профаг в геномі, називається лизогенной і відрізняється від вихідної наявністю додаткової генетичної інформації за рахунок генів профага. Це явище лизогенной конверсії.

Фаги можуть застосовуватися в якості діагностичних препаратів для встановлення роду та виду бактерій, виділених у ході бактеріологічного дослідження. Однак частіше їх застосовують для лікування і профілактики деяких інфекційних захворювань.

Однією з областей використання бактеріофагів є антибактеріальна терапія, альтернативна прийому антибіотиків. Наприклад, застосовуються бактеріофаги: стрептококовий, стафілококовий, клебсіеллезной, дизентерійний полівалентний, піобактеріофаг, коли, протейний і коліпротейний та інші.

Бактеріофаги застосовуються також у генної інженерії в якості векторів, що переносять ділянки ДНК, можлива також природна передача генів між бактеріями за допомогою деяких фагів ( трансдукція).

Практичне застосування бактеріофагів

Уперше різні фаги застосу­вали Ф. д'Ерель та інші дослідники, вивчаючи кишкові інфекції у людини. Практикувалось використання фагів також у хірургічній та акушерсько-гінекологічній практиці при інфекційних процесах, які спричинюються стафілококами, анаеробними клостридіями, а також

в офтальмології і стоматології. Поряд з цим нагромадилось багато даних про відсутність лікувального ефекту при застосуванні фагів. Вважають, що основною причиною цього є невдалий підбір фагів. Широке впровадження в практику сульфаніламідних препаратів і антибіотиків також зменшило інтерес до питань фагопрофілактики і фаготерапії бактеріальних інфекцій.

Фагопрофілактика і фаготерапія застосовуються і при різних за­хворюваннях тварин. При паратифі телят використовують гертнер-фаг, при захворюванні поросят — суйпестифер-фаг, при колібакте­ріозі — колі-фаг та інші.

Бактеріофаги черевнотифозної сальмонели, кишкової палички та інших бактерій можуть міститися у воді річок, ставків, водосховищ, колодязів і в забруднених стічних водах. Виявлення фагів у воді або в грунті може бути показником забруднення цих середовищ відповід­ними бактеріями. Наприклад, виявлення коліфага є показником фе­кального забруднення води.

Поряд з цим слід зазначити, що фаги нерідко можуть завдавати й великої шкоди, зокрема при виробництві антибіотиків, молочнокис­лих продуктів, бактеріальних добрив, гальмуючи розвиток корисних мікробів. Зараження фагами бульбочкових бактерій, азотобактера та інших азотфіксаторів призводить до затримки їхнього розвитку, а це погіршує процес фіксації молекулярного азоту, а отже, негативно впливає на врожай.