Россия, Республика Башкортостан, Нефтекамск
Телефон:
+7 (931) 009-43.. Показать номер
Пн-пт: 08:00—21:00; сб: 09:00—15:00
whatsapp telegram vk email

Бактериофаги: хорошо забытое старое лекарство в эпоху антибиотикорезистентности и новых вызовов

Бактериофаги – кто это такие?

Бактериофаги — это вирусы, нацеленные на бактериальные клетки. Для каждой бактерии существует своя разновидность этих вирусов. Бактериофаги одни из самых древних и многочисленных организмов на Земле. Например, в водопроводной воде их количество достигает примерно 2х10^8 на миллилитр, что в десять раз превышает количество бактерий.

Существует большое разнообразие бактериофагов. Ученые не пришли к единому мнению о том, являются ли все они потомками одного предка или произошли от различных вирусов. Поэтому классификация бактериофагов остается сложной и постоянно пересматривается. Наука знает лишь небольшую часть всех существующих видов бактериофагов, а хорошо изучены еще меньшее количество.

Внешний вид бактериофагов также варьируется. Наиболее распространены хвостатые фаги. Их строение можно увидеть на схеме, где изображен фаг лямбда, паразитирующий на Escherichia coli (кишечная палочка). Структура этого вируса проста: внутри находится генетический материал в форме ДНК, а снаружи — белковая оболочка (нуклеокапсид). От «головки» вируса отходит хвост, с помощью которого он прикрепляется к клетке и вводит свой генетический материал внутрь. Затем вирусная ДНК интегрируется в хромосому бактериальной клетки, заставляя ее производить новые фаговые частицы. В отличие от других хищников, бактериофаги не могут активно преследовать жертвы; они ждут подходящего момента для встречи с бактериальной клеткой.

Взаимодействия между вирусами и бактериальными клетками разнообразны. После введения ДНК в бактерию события могут развиваться по одному из двух сценариев, в зависимости от типа фага:

  • Вирулентные фаги — наиболее агрессивные. Их ДНК заставляет бактерию производить множество новых вирусных частиц, разрушающих клетку изнутри. Освободившиеся фаги начинают искать новые жертвы. Этот тип взаимодействия называется литическим циклом.
  • Умеренные фаги действуют осторожнее. Их ДНК встраивается в хромосому и может долго оставаться в пассивном состоянии (профаг). Однако в любой момент она может активироваться — спонтанно или под воздействием факторов (например, ультрафиолетового излучения) — и запустить литический цикл.

Отношения между фагами и бактериями не ограничиваются хищническими. Бактериофаги играют важную роль в контроле численности бактериальных популяций и иногда наделяют своих хозяев новыми полезными свойствами. Современные исследования показывают, что вирусы — это не просто возбудители инфекций, а система передачи генетической информации на глобальном уровне.

бактериофаги

В последние годы врачи все чаще обращают внимание на бактериофаги как на перспективное средство борьбы с инфекциями, особенно в условиях растущей антибиотикорезистентности. Эти вирусы, способные уничтожать бактерии, представляют собой альтернативу традиционным антибиотикам, которые теряют свою эффективность. Специалисты отмечают, что бактериофаги могут быть особенно полезны в лечении инфекций, вызванных устойчивыми штаммами бактерий, где стандартные методы не дают результатов.

Медики подчеркивают, что использование бактериофагов требует тщательного подхода и индивидуального подбора, так как каждый фаг действует на определенные виды бактерий. Однако, несмотря на это, их применение открывает новые горизонты в терапии инфекционных заболеваний. Врачи уверены, что возвращение к этому «старому» методу может стать важным шагом в борьбе с глобальной угрозой антибиотикорезистентности и улучшить исходы лечения для многих пациентов.

Бактериофаги нужно принимать вместе с антибиотиками? #бактериофаги #антибиотики #бактериофагБактериофаги нужно принимать вместе с антибиотиками? #бактериофаги #антибиотики #бактериофаг

Немного истории

Считается, что бактериофаги впервые были описаны в 1896 году британским бактериологом Эрнестом Ганкином. Он заметил, что вода из рек Ганг и Джамна в Индии обладает антибактериальными свойствами против холерного вибриона. Даже после фильтрации вода сохраняла свои целебные качества. В то время о вирусах не знали, и ученый предположил, что в воде содержатся химические вещества, убивающие бактерии. Возможно, это были фаги, но утверждать это нельзя.

В 1898 году русский врач Николай Фёдорович Гамалея, исследуя Bacillus subtilis, выделил вещество с антибактериальными свойствами, названное «литическим ферментом».

Истинным первооткрывателем бактериофагов считается британский исследователь Фредерик Туорт. В начале XX века вирусы уже были известны, но их природа оставалась загадкой. Туорт предполагал, что вирусы можно выращивать на бесклеточных средах и начал искать подходящую среду для вируса осповакцины в чашках Петри. Однако вакцина оказалась загрязненной стафилококками. Ученый заметил, что некоторые колонии бактерий стали полупрозрачными и предположил, что их уничтожил вирус.

В 1916 году во Франции исследователь Феликс д’Эрелль изучал вспышку дизентерии в одном из драгунских полков под Парижем. Он считал, что болезнь вызывается вирусом, действующим совместно с бактерией. Пропустив фекалии больных через фильтр, не пропускающий бактерии, он обнаружил, что полученный фильтрат способен уничтожать другие микроорганизмы. При высеве культуры бактерий и добавлении фильтрата кала выздоравливающих больных на колониях появлялись полупрозрачные бляшки, которые ранее заметил Туорт. Д’Эрелль понял, что открыл новые «вирусы бактерий» и назвал их «бактериофагами». Он стал пионером в области фаготерапии.

Фаготерапия привлекла внимание в Советском Союзе. В Тбилиси в 1923 году был создан НИИ микробиологии, вирусологии и иммунологии, где изучали «пожирателей бактерий», и сам д’Эрелль приезжал туда. Исследования продолжила Зинаида Виссарионовна Ермольева, создательница первых советских антибиотиков. Во время Великой Отечественной войны она боролась с холерой, используя холерные бактериофаги. СССР добился значительных успехов в фаготерапии, но фаги не смогли конкурировать с антибиотиками.

На каждую бактерию существует свой фаг, и возможности их применения теоретически безграничны. Главное — найти подходящего «хищника», способного уничтожать возбудителей инфекции. На практике это сложнее, но бактериофаги уже используются при различных заболеваниях:

  • Болезни ЛОР-органов: синуситы, средний отит, фарингит, ангина, ларингит, трахеит, бронхит, плеврит, пневмония.
  • Хирургические инфекции: абсцессы, флегмоны, нагноившиеся раны, инфекционные осложнения при ожогах, гидраденит, карбункулы, фурункулы, панариции.
  • Инфекции мочеполовой системы: уретрит, цистит, пиелонефрит, кольпит, эндометрит, сальпингоофорит.
  • Заболевания в офтальмологии: кератит, конъюнктивиты, иридоциклиты.
  • Болезни пищеварения: кишечные инфекции, диарея, дисбактериоз, холецистит.
  • Сепсис — генерализованная инфекция с системным воспалительным ответом.
  • Другие инфекции, вызванные чувствительными к бактериофагам бактериями.

Фаготерапию также применяют для профилактики: раствором обрабатывают свежие и послеоперационные раны, а также дают пациентам с высоким риском внутрибольничной инфекции.

Препараты бактериофагов чаще всего выпускают в виде растворов во флаконах. Их можно применять различными способами:

  • Внутрь — проглатывать.
  • Промывать раны, делать примочки.
  • Вводить турунды и тампоны, смоченные раствором, в нос или влагалище.
  • Закапывать в нос, глаза, уши.
  • Полоскать рот и горло.
  • Вдыхать в виде ингаляций с компрессорными ингаляторами (небулайзерами).
  • Вводить в различные органы и полости, например, в матку, мочевой пузырь, брюшную или плевральную полость.
  • При системных инфекциях возможно внутривенное введение бактериофагов.

Существуют и другие формы, включая таблетки, мази, гели, суппозитории, суспензии, спреи и аэрозоли.

Такое разнообразие показаний и форм препаратов стало возможным благодаря тому, что фаги не взаимодействуют с человеческим организмом. Они уничтожают опасные бактерии и покидают тело. Некоторые бактериофаги становятся постоянными обитателями организма с рождения, живя на коже, в кишечнике, дыхательных путях, органах мочеполовой системы, даже в крови и спинномозговой жидкости. Исследования показывают, что бактериофаги из кишечника могут проникать через клетки слизистой оболочки в кровеносные сосуды. Ученые пока не могут точно сказать, какую роль фаги играют в кровотоке человека, возможно, они помогают бороться с инфекциями.

По своему отношению к микроорганизмам бактериофаги делятся на три группы:

  • Моновалентные — воздействуют только на бактерии определенного вида;
  • Поливалентные — поражают несколько родственных видов бактерий;
  • Типовые — атакуют только бактерии определенного штамма.

Препараты могут содержать один вид бактериофагов или «коктейли» из нескольких. Для эффективного лечения необходимо подобрать фаг, к которому бактерии чувствительны. Для этого проводят предварительные пробы.

Пациент должен сдать материал в зависимости от инфекции: кровь, мочу, слюну, соскобы, мокроту или кал. Этот материал высевают на питательную среду, ждут, когда вырастет колония бактерий, и затем добавляют растворы различных бактериофагов. Когда попадается нужный препарат, на колонии появляются полупрозрачные бляшки.

Для фаговой терапии применяются только вирулентные фаги, которые убивают бактерии. Рассмотрим механизм их действия:

  • Фаг прикрепляется к бактерии с помощью адгезинов.
  • Внедряется ДНК фага в клетку и встраивается в бактериальную хромосому.
  • Вирусная ДНК запускает синтез белков, разрушающих обмен веществ бактерии.
  • Синтезируется множество копий фаговой ДНК.
  • Когда накопилось достаточное количество ДНК, начинается синтез белков, формирующих новые вирусные частицы.
  • Выделяется фермент эндолизин, который разрушает стенку бактериальной клетки, и наружу выходит новое поколение фагов — обычно от 100 до 300 частиц.
Бактериофаги Антибиотики
Вирулентные фаги уничтожают бактерии, против которых направлены. После гибели бактериальной клетки из нее выходит новая порция фагов. Антибиотики могут уничтожать бактерии, но чаще подавляют их размножение.
Каждый вид фагов атакует только определенные бактерии. Поэтому перед началом лечения необходимо проводить анализы для определения чувствительности. «Коктейли» из разных фагов можно назначать эмпирически. Антибиотики действуют против определенных групп бактерий, но не так специфично. Бактерии могут вырабатывать резистентность даже к тем препаратам, к которым изначально были чувствительны.
Фаги действуют прицельно на «свои» бактерии и размножаются только в них. Когда все соответствующие бактерии погибают, фаги выводятся из организма. Антибиотики не накапливаются в определенном месте и перерабатываются, прежде чем покинуть организм.
Фаги — уникальное лекарство, которое само себя воспроизводит. Они размножаются в чувствительных бактериях. Антибиотики нужно вводить регулярно, так как они постоянно метаболизируются и выводятся.
Бактериофаги не атакуют нормальную микрофлору, убивая только определенный вид бактерий. Антибиотики действуют на широкую группу микроорганизмов, включая полезные бактерии, что может привести к дисбактериозу.
Поскольку фаги воздействуют только на один вид бактерий, другие виды не испытывают их влияние и не могут выработать устойчивость. Антибиотики действуют на многие бактерии, и многие из них могут адаптироваться и стать устойчивыми.
Фаги не взаимодействуют с человеческим организмом. Они не поражают клетки человека и не включаются в обмен веществ. Препараты для бактериофаготерапии не вызывают побочных эффектов. Антибактериальные препараты могут вызывать побочные эффекты, включая дисбактериоз, аллергические реакции, кишечные расстройства и грибковые инфекции.
Новые бактериофаги, действующие на устойчивые бактерии, можно вывести за несколько недель. Разработка новых антибиотиков занимает годы и является сложным процессом.
Если пациент страдает аллергией на другие лекарства, фаготерапию можно применять безопасно. Если у человека есть аллергия на антибиотик, подобрать другой препарат часто бывает сложно.

Александр Флеминг предупреждал, что антибиотики нельзя использовать без контроля, иначе микроорганизмы станут к ним устойчивыми. Однако человечество не прислушалось к этому совету. Антибактериальные препараты до сих пор можно приобрести без рецепта и использовать по своему усмотрению. Врачи часто назначают их необоснованно. Антибиотики широко применяются в ветеринарии и добавляются в средства гигиены, что ускоряет эволюцию бактерий.

Ярким примером является золотистый стафилококк, который стал устойчивым к пенициллину в 1940-х годах, что привело к «гонке вооружений». Ученые создавали новые антибиотики, которые некоторое время работали, но затем появлялись устойчивые микроорганизмы.

Кошмаром современных врачей стали метициллин-резистентные стафилококки (MRSA). Против них не действуют ни пенициллины, ни цефалоспорины, ни современные карбапенемы. Эти микроорганизмы известны относительно недавно, но появились еще в 1960-х годах. Против них остался лишь один более-менее эффективный антибиотик — ванкомицин.

Ситуация не лучше и с другими инфекциями. Эксперты ВОЗ сообщают, что все сложнее лечить пневмонии, туберкулез, пищевые инфекции, гонорею и сепсис, вызванные устойчивыми к антибиотикам бактериями. По данным ученых из США, ежегодно около двух миллионов человек заражаются резистентными бактериями, и 23 тысячи из них погибают.

Разработка новых антибактериальных препаратов становится все более сложной и дорогой. Ни одна фармацевтическая компания не хочет заниматься этим, так как производители не видят смысла тратить ресурсы на создание нового лекарства, которое через несколько лет перестанет действовать. На этом фоне возникают пессимистичные настроения: некоторые ученые и врачи говорят о том, что из-за снижения эффективности антибиотиков мы можем вернуться в мрачное Средневековье, когда эпидемии уносили множество жизней.

Тем не менее ученые не сдаются. Они активно ищут альтернативы антибиотикам, и одной из таких альтернатив может стать бактериофаготерапия. Преимущество фагов в том, что они хорошо работают против бактерий, на которые антибиотики перестали действовать.

Интересный факт.Бактерии вырабатывают устойчивость к фагам быстрее, чем к антибиотикам. Но это не является проблемой. Новые эффективные фаги можно быстро подобрать, так как вирусы быстро мутируют и эволюционируют. Во-вторых, устойчивость к фагам — это не бесплатное удовольствие. Такие бактерии становятся менее опасными для человека и менее устойчивыми к антибиотикам.

В мире нет ничего идеального, и бактериофаги не являются исключением. Фаготерапия не является панацеей, и с ее применением возникают определенные проблемы:

  • Узкий круг хозяев. Фаги уничтожают только определенные виды бактерий, и их нельзя подбирать «на глаз». Перед началом фаговой терапии необходимо провести анализы, что требует времени и затрат.
  • Бактерии могут вырабатывать устойчивость к бактериофагам. Эволюция бактерий никогда не останавливается, и они развивают способы защиты, такие как бактериальная «иммунная система» CRISPR-Cas.
  • Фаги могут усиливать устойчивость бактерий к антибиотикам. Умеренные бактериофаги могут встраивать в ДНК бактерий гены, связанные с антибиотикорезистентностью.
  • Иммунная система человека сопротивляется лечению. Хотя фаги безвредны, иммунная система воспринимает их как чуждые частицы и уничтожает, что снижает эффективность фаготерапии.
  • Фаги действуют медленнее, чем антибиотики. Поэтому в прошлом веке антибактериальные препараты значительно потеснили бактериофаготерапию.

Как видно, проблем достаточно, и они накладывают ограничения. Тем не менее фаговая терапия продолжает развиваться. Например, во время пандемии COVID-19 департамент США по контролю качества лекарственных препаратов и пищевых продуктов одобрил применение фагов при тяжелом течении инфекции, осложненной бактериальной пневмонией. У бактериофаготерапии есть потенциал, и, вероятно, немалый. Ученым и врачам еще предстоит его раскрыть.

Эрнест Ганкин

Свойство Бактериофаги Антибиотики
Механизм действия Специфическое связывание с рецепторами на поверхности бактериальной клетки и последующее лизирование (разрушение) клетки. Ингибирование синтеза клеточной стенки, белка, нуклеиновых кислот или других важных клеточных процессов.
Спектр действия Высокая специфичность к определенным штаммам бактерий. Широкий или узкий спектр действия, в зависимости от типа антибиотика.
Развитие резистентности Развитие резистентности возможно, но обычно происходит медленнее и сложнее, чем у антибиотиков. Быстрое развитие резистентности является серьезной проблемой.
Токсичность для человека Низкая токсичность, так как фаги специфичны к бактериям. Могут вызывать побочные эффекты, включая аллергические реакции и повреждение органов.
Производство Относительно недорогая и масштабируемая технология производства. Сложное и дорогостоящее производство некоторых антибиотиков.
Применение Лечение бактериальных инфекций, профилактика инфекций, пищевая промышленность. Лечение бактериальных инфекций, профилактика инфекций.
Недостатки Сложности в определении подходящего фага для конкретной инфекции, возможность иммунного ответа на фаги. Развитие резистентности, побочные эффекты, ограниченный спектр действия некоторых антибиотиков.

Бактериофаги, вирусы, которые атакуют бактерии, вновь привлекают внимание ученых и врачей в условиях растущей антибиотикорезистентности. Многие эксперты отмечают, что это «старое» средство, использовавшееся еще в начале XX века, может стать спасением в борьбе с инфекциями, которые не поддаются традиционным антибиотикам. Исследования показывают, что фаги могут эффективно уничтожать патогенные бактерии, минимизируя при этом вред для полезной микрофлоры. Пациенты, прошедшие фаготерапию, делятся положительными отзывами, отмечая быстрое улучшение состояния и отсутствие побочных эффектов, характерных для антибиотиков. Однако, несмотря на многообещающие результаты, необходимы дополнительные исследования для стандартизации методов и оценки долгосрочной безопасности. В обществе растет интерес к фагам как к альтернативе антибиотикам, и многие надеются, что это поможет решить проблему резистентности и спасет жизни.

Бактериофаги — современные антимикробные препараты природного происхождения. #бактериофагиБактериофаги — современные антимикробные препараты природного происхождения. #бактериофаги

При каких заболеваниях применяют бактериофаги?

На каждую бактерию есть свой бактериофаг, и теоретически возможности их использования безграничны. Главное — найти подходящего «хищника», способного уничтожить инфекцию. Однако на практике всё сложнее (об ограничениях фаготерапии поговорим позже). Тем не менее, препараты бактериофагов активно применяются при различных заболеваниях:

  • Заболевания ЛОР-органов: синуситы, средний отит, фарингит, ангина, ларингит, трахеит, бронхит, плеврит, пневмония. Многие ЛОР-врачи используют препараты для фаготерапии.
  • Хирургические инфекции. Бактериофаги эффективны при гнойных процессах: абсцессах, флегмонах, нагноившихся ранах, инфекционных осложнениях при ожогах, гидрадените, карбункулах, фурункулах, панариции. Их применяют также при гнойных процессах в молочной железе (мастит), тканях вокруг прямой кишки (парапроктит), суставных сумках (бурсит), костях (остеомиелит).
  • Инфекции мочеполовой системы: уретрит, цистит, пиелонефрит, кольпит, эндометрит, сальпингоофорит.
  • Офтальмологические заболевания: кератит, конъюнктивиты, иридоциклиты.
  • Заболевания органов пищеварения: кишечные инфекции, диарея, дисбактериоз, холецистит.
  • Сепсис — генерализованная инфекция с системным воспалительным ответом.
  • Другие инфекции, вызванные бактериями, чувствительными к бактериофагам.

Фаготерапия также используется для профилактики: раствором обрабатывают свежие и послеоперационные раны, назначают пациентам с высоким риском внутрибольничной инфекции.

Препараты бактериофагов чаще всего выпускаются в виде растворов во флаконах. Их можно применять различными способами:

  • Внутрь – проглатывать.
  • Промывать раны, делать компрессы.
  • Вводить турунды и тампоны, смоченные раствором, в носовую полость или влагалище.
  • Закапывать в нос, глаза, уши.
  • Полоскать рот и горло.
  • Вдыхать в виде ингаляций (только компрессорные ингаляторы, так как в ультразвуковых бактериофаги разрушаются).
  • Вводить в различные органы и полости, например, в матку, мочевой пузырь, брюшную или плевральную полость.
  • При системных инфекциях возможно внутривенное введение препаратов.

Существуют и другие формы, включая таблетки, мази, гели, суппозитории, суспензии, спреи, аэрозоли и губки.

Такое разнообразие показаний и форм выпуска стало возможным благодаря тому, что фаги не взаимодействуют с человеческим организмом. Они уничтожают опасные бактерии и покидают тело. Некоторые бактериофаги обитают на коже, в кишечнике, дыхательных путях, органах мочеполовой системы, даже в крови и спинномозговой жидкости. Исследования показывают, что бактериофаги из кишечника проникают через клетки слизистой в кровеносные сосуды. Ученые пока не могут точно определить, что «пожиратели бактерий» делают в кровотоке человека, возможно, помогают в борьбе с инфекциями. Это подтверждает безопасность фагов для человека.

Применение бактериофагов

Как подобрать правильные препараты для фаготерапии?

По взаимодействию с микроорганизмами бактериофаги делятся на три категории:

  • моновалентные – воздействуют на бактерии определенного вида;
  • поливалентные – поражают несколько близкородственных видов бактерий;
  • типовые – атакуют только бактерии конкретного штамма в рамках одного вида.

Лекарственные препараты могут содержать один тип бактериофагов или «коктейли» из нескольких видов. Для успешного лечения необходимо выбрать фаг, к которому бактерии чувствительны. Для этого проводятся анализы.

Пациент должен предоставить материал в зависимости от типа инфекции: кровь, мочу, слюну, соскобы, мокроту или кал. Этот материал помещается на питательную среду, где ожидается рост колонии бактерий. Затем добавляются растворы различных бактериофагов. При нахождении подходящего препарата на колонии появляются полупрозрачные бляшки.

Лечение бактериофагами: когда антибиотики уже не помогаютЛечение бактериофагами: когда антибиотики уже не помогают

Как фаги помогают бороться с бактериальными инфекциями?

© nature.com

Ранее мы обсуждали две категории фагов: вирулентные и умеренные. В фаговой терапии используются только вирулентные фаги, уничтожающие бактерии. Рассмотрим, как они действуют:

  • Фаг сталкивается с бактерией, и его хвост прикрепляется к стенке благодаря белкам, называемым адгезинами.
  • Затем ДНК фага внедряется в клетку и интегрируется в бактериальную хромосому.
  • Вирусная ДНК активирует синтез белков ранней фазы, которые разрушают метаболизм бактерии и подавляют ее защитные механизмы против фагов.
  • Начинается массовый синтез копий ДНК фага.
  • Когда количество ДНК достигает нужного уровня, запускается синтез белков поздней фазы, из которых формируются новые вирусные частицы.
  • В конце процесса выделяется фермент эндолизин, который разрушает стенку бактериальной клетки, позволяя новому поколению фагов, обычно от 100 до 300 частиц, выйти наружу.

Механизм действия фагов

Бактериофаги vs антибиотики: преимущества «пожирателей бактерий»

Бактериофаги Антибиотики
Вирулентные фаги уничтожают целевые бактерии, высвобождая новые фаги для продолжения борьбы с инфекцией. Антибиотики могут убивать бактерии, но чаще лишь подавляют их размножение.
Каждый вид фагов нацелен на определенные бактерии, поэтому перед терапией проводят анализы на чувствительность микроорганизмов. Однако «коктейли» фагов можно назначать и без анализов. Антибиотики действуют на группы бактерий, но менее специфично. Бактерии могут развивать резистентность, что важно учитывать. Эмпирическая антибиотикотерапия с препаратами широкого спектра также возможна.
Фаги размножаются только в своих бактериях и выводятся из организма после их уничтожения, не взаимодействуя с ним. Антибиотики не накапливаются в определенных участках и метаболизируются, например, в печени, перед выведением.
Фаги — уникальное средство, которое воспроизводит себя, увеличивая количество в чувствительных бактериях. Антибиотики нужно вводить регулярно, так как они метаболизируются и выводятся.
Фаги не влияют на нормальную микрофлору, уничтожая только определенные виды бактерий. Антибиотики действуют на широкий спектр микроорганизмов, уничтожая как патогенные, так и полезные бактерии, что может вызвать дисбактериоз.
Фаги нацелены только на один вид бактерий, другие виды не подвергаются воздействию и не развивают устойчивость. Антибиотики воздействуют на множество бактерий, и многие могут адаптироваться и стать устойчивыми.
Фаги не взаимодействуют с человеческим организмом, не поражают клетки и не участвуют в обмене веществ. Человек постоянно контактирует с фагами, что делает их безопасными для применения. Антибактериальные препараты могут вызывать побочные эффекты, включая дисбактериоз, аллергические реакции и кишечные расстройства.
Новые бактериофаги для борьбы с устойчивыми бактериями можно получить за несколько недель, пропуская материал через специальный фильтр. Разработка новых антибиотиков занимает годы и значительно сложнее.
При аллергии на другие лекарства фаготерапия обычно безопасна. При аллергии на антибиотик подобрать альтернативный препарат часто сложно.

Почему в настоящее время растет интерес к фаготерапии?

Александр Флеминг предупреждал о необходимости контроля за использованием антибиотиков, чтобы избежать устойчивости микроорганизмов. Однако человечество проигнорировало этот совет. В настоящее время антибактериальные препараты доступны без рецепта и часто назначаются врачами без достаточных оснований. Антибиотики применяются в ветеринарии и добавляются в средства личной гигиены, что ускоряет эволюцию бактерий.

Ярким примером является золотистый стафилококк, который уже в 1940-х годах стал устойчивым к пенициллину, что инициировало «гонку вооружений». Ученые разрабатывали новые антибиотики, которые вскоре теряли эффективность из-за появления устойчивых штаммов.

Настоящей проблемой для врачей стали метициллин-резистентные стафилококки (MRSA), которые не поддаются лечению пенициллином, цефалоспоринами и карбапенемами. Хотя о них начали говорить в СМИ недавно, они появились в 1960-х годах. Ванкомицин остается единственным более-менее эффективным антибиотиком против них.

Ситуация с другими инфекциями также ухудшается. Эксперты Всемирной организации здравоохранения сообщают о растущих сложностях в лечении пневмоний, туберкулеза, пищевых инфекций, гонореи и сепсиса, вызванных устойчивыми к антибиотикам бактериями. По данным американских ученых, в США ежегодно около двух миллионов человек заражаются резистентными бактериями, и 23 тысячи из них умирают.

Разработка новых антибактериальных препаратов становится трудоемкой и затратной. Фармацевтические компании не стремятся заниматься этой проблемой, так как не видят смысла инвестировать в лекарства, которые вскоре утратят эффективность и не будут хорошо продаваться. Это порождает пессимистичные настроения: некоторые ученые и врачи опасаются, что снижение эффективности антибиотиков может вернуть нас к эпидемиям Средневековья.

Тем не менее, ученые продолжают искать альтернативы антибиотикам, одной из которых является бактериофаготерапия. Фаги эффективно борются с бактериями, на которые антибиотики не действуют.

Интересный факт.Бактерии развивают устойчивость к фагам быстрее, чем к антибиотикам, но это не является проблемой. Новые эффективные фаги можно быстро подобрать, так как вирусы тоже быстро мутируют. Устойчивость к фагам делает бактерии менее опасными для человека и менее устойчивыми к антибиотикам.

развитие устойчивости к антибиотикам

Какие проблемы возникают при использовании бактериофаготерапии?

В мире нет ничего абсолютно совершенного, и бактериофаги не исключение. Фаготерапия имеет свои сложности:

  • Ограниченный спектр действия. Фаги уничтожают только определенные виды бактерий, их нельзя выбирать «на глаз», как антибиотики. Перед началом терапии необходимо провести анализы для определения чувствительности микроорганизмов, что требует времени и дополнительных затрат. Также заранее неизвестно, насколько быстро удастся найти подходящие фаги.
  • Бактерии могут развивать устойчивость к бактериофагам. Эволюция бактерий не останавливается, и они вырабатывают способы защиты, например, с помощью системы CRISPR-Cas. В ДНК бактерий есть вставки с копиями генетического материала фагов, которые распознают вирусные гены и активируют ферменты, разрушающие чужой генетический материал. Хотя теоретически можно быстро создать новый эффективный вид фагов, на практике это сложно.
  • Фаги могут способствовать развитию устойчивости к антибиотикам. Умеренные бактериофаги могут интегрировать в ДНК бактерий гены, связанные с резистентностью к антибиотикам.
  • Иммунная система человека может препятствовать лечению. Хотя фаги безопасны для организма, иммунная система воспринимает их как чуждые элементы и уничтожает, что снижает эффективность терапии.
  • Фаги действуют медленнее, чем антибиотики. Поэтому в прошлом веке антибактериальные препараты значительно вытеснили бактериофаготерапию.

Существуют проблемы, накладывающие ограничения. Тем не менее фаговая терапия продолжает развиваться. Например, во время пандемии COVID-19 департамент США по контролю качества лекарственных препаратов и пищевых продуктов одобрил использование фагов при тяжелых формах инфекции, осложненной бактериальной пневмонией. У бактериофаготерапии есть потенциал, и ученым и врачам предстоит его раскрыть.

Вопрос-ответ

Почему бактериофаги лучше антибиотиков?

Бактериофаги (фаги) имеют ряд преимуществ перед антибиотиками. Это, во-первых, высокая специфичность фагов, которая обеспечивает уничтожение бактерий-мишеней и сохранение полезной микробиоты организма-хозяина.

Можно ли принимать бактериофаги вместе с антибиотиками?

Бактериофаги используются в комбинации с антибиотиками, что делает лечение максимально результативным. Механизмы действия обоих препаратов отличаются, а применять их вместе – верный способ усиления лечебного эффекта.

Когда изобрели бактериофаги?

Открытие было обнародовано в 1917 году. В 1919 г. Феликс д’Эрелль экспериментальным методом доказал эффективность действия бактериофагов при лечении дизентерии. Сначала ученый испробовал новый препарат на себе лично, на институтских коллегах, чтобы убедиться в его безопасности.

Как используются бактериофаги в медицине?

Бактериофаги — вирусы, паразитирующие на бактериях. Они используются в медицине для лечения и профилактики бактериальных инфекций. Преимущества бактериофаговой терапии: специфичность, стимуляция иммунной системы, отсутствие побочных эффектов.

Советы

СОВЕТ №1

Изучите информацию о бактериофагах и их применении. Понимание механизмов действия этих вирусов поможет вам лучше осознать их потенциал в борьбе с инфекциями, особенно в условиях растущей антибиотикорезистентности.

СОВЕТ №2

Обсудите с врачом возможность использования бактериофагов в вашем лечении. Если вы столкнулись с инфекцией, устойчивой к антибиотикам, не стесняйтесь задавать вопросы о фаготерапии и ее доступности в вашем регионе.

СОВЕТ №3

Следите за новыми исследованиями и клиническими испытаниями в области фаготерапии. Научные достижения в этой области могут привести к новым методам лечения, которые будут более эффективными и безопасными, чем традиционные антибиотики.

СОВЕТ №4

Поддерживайте осведомленность о проблеме антибиотикорезистентности. Обсуждение этой темы с друзьями и семьей может помочь повысить общественное сознание и способствовать более ответственному использованию антибиотиков.

Ссылка на основную публикацию
Похожее