Бактериофаги. Морфология, взаимодействие с клеткой, культивирование, практическое использование

Бактериофаги (греч. phagos – пожирающий) – это в!!, пара­зитирующие на б!!, были открыты 1917 г. В настоящее время, кроме бак­териофагов, известны фаги микоплазм, грибов, дрожжей, синезеленых водорослей.

Строение и химический состав фагов. Как в! имеет очень малые размеры, примерно 100-200 нм. Различают простые и сложные, РНК– и ДНК–содержащие фаги. Простые РНК–фаги имеют круглую или нитевидную форму. Наиболее хорошо изученные сложные фаги эшерихий имеют вид барабанной палочки с шестигранной головкой, в которой находится ДНК. Имеют отростки, к/е состоят из полого стержня, снаружи покрытого сокра­тительным чехлом. На дистальном конце отростка находится шестиу­гольная базальная пластинка с шестью отходящими от нее нитями–ре­цепторами.

Фазы взаимодействия фага с бактериями. При эффективном взаимо­действии сложный фаг эшерихий адсорбируется на бактериях дистальным концом отростка. При этом из–под его базальной пластинки выде­ляется лизоцим, который вызывает образование в оболочке эшерихий отверстия. Вслед за этим происходит сокращение головки и чехла фаговой частицы, проникновение через цитоплазматическую мембрану кончика его стержня и выход в цитоплазму фаговой ДНК. После ее введения следует фаза смены информации и последующий синтез ДНК и белка фага. На заключительном этапе взаимодействия фага с бактерией происходит самосборка фаговых частиц.

Следствие взаимодействия фага с бактерией. Полный цикл развития фагов продолжается до 1,5ч, в течение которых образуется 100–200 фаговых частиц, что заканчивается лизисом бактерий под влиянием фагового лизоцима. Фаги, обусловливающие лизис микробов и формиро­вание новых фаговых корпускул, называются вирулентными. Наряду с вирулентными в природе имеются умеренные фаги, их взаимодействие с бактериями проявляется в двух формах: одни штаммы или клетки определенного вида бактерий они разрушают, в другие проникают, но гибели не вызывают. В последнем случае геном умеренного фага интегрирует в геном бактерии и в дальнейшем воспроизводится вместе с ним при делении #. Умеренный фаг, наследственные детерми­нанты к/го объединились с бактериальными, называются профагом; бактерии, содержащие профаг, – лизогенными, а само явление– лизогенией.

Связь профага с бактерией очень прочная и в естественных условиях нарушается оч редко (спонтанная продукция фага). Частоту отщепления профага от бактериальной хромосомы можно увеличить, воздействуя на лизогенные бактерии ультрафиолетовыми лучами, иони­зирующей радиацией, магнитным полем и химическими мутагенами (ин­дукция лизогенных бактерий).

Выявление. Как и в!! животных, фаги обнаруживаются под элек­тронным микроскопом и по эффекту их действия на чувствительные микробы. При этом, размножаясь в бульонных культурах, они вызывают просветление среды, а на агаровых газонах подавляют рост бактерий в местах их внесения или формируют колонии в виде мелких стерильных (негативных) пятен – бляшек фага. Подобно колониям бактерий, мор­фология бляшек специфична для различных фагов. Вирулентные фаги обычно образуют прозрачные бляшки, а умеренные – мутные.

Распространение. Фаги обнаруживаются во всех объектах окружаю­щей среды, в которых обитают бактерии, актиномицеты, грибы, микоплазмы. Найдены они в воде, почве, молоке, в различных выделениях человека и животных.

Получение и практическое применение. Фаги получают путем филь­трации и очистки лизированных ими бульонных культур бактерий. Го­товый препарат фага представляет собой прозрачную желтоватую жид­кость. В целях повышения стабильности фильтрат фаголизатов таблетируют.

Используются фаги главным образом для ИДЕНТИФИКАЦИИ И ВНУТРИ­ВИДОВОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ. Для этого применяют набо­ры типоспецифических фагов, лизирующих определенные варианты бак­терий. Особую ценность метод фаготипирования приобретает при эпиде­миологическом обследовании очага, где с его помощью удается выявить источники и пути передачи инфекции.

Узкоспецифический спектр действия фагов ограничивает широкую возможность их использования как ЭТИОТРОПНЫХ ПРЕПАРАТОВ. Для лечения в основном применяют стафилококковый и стрептококковый бактерио­фаги и колибактериофаг. Они представляют собой фильтраты фаголи­затов соответствующих бактерий, их выпускают в запаянных ампулах или флаконах. Эти препараты назначают при нагноительных процессах, вызванных фагочувствительными штаммами стафилококка, стрептококка и кишечной палочки, орошая ими инфицированную рану или обкалывая очаг воспаления.

В целях ПРОФИЛАКТИКИ фагирование в настоящее время проводят толь­ко в очагах брюшного тифа и дизентерии. Взрослые люди, находившиеся в контакте с больными, принимают указанные бактериофаги внутрь за 1,5–2 ч до еды по 1–2 таблетке (в дизентерийном очаге 2–3 раза с интервалом 3 дня).