Bakteriofagi (nazywane potocznie zjadaczami bakterii lub fagami) są wirusami atakującymi i replikującymi się w komórkach bakteryjnych. Zostały odkryte w drugiej dekadzie XX wieku. Od tego czasu wzbudzają one duże zainteresowanie ze względu na możliwość ich wykorzystania w terapii niektórych bakteryjnych chorób zakaźnych.
Bakteriofagi – co to jest?
Bakteriofagami nazywamy wirusy, które atakują komórki bakteryjne, aby następnie się w nich replikować, a docelowo je niszczyć. Rosnąca liczba gatunków bakterii opornych na większość antybiotyków sprawia, że zainteresowanie wykorzystaniem bakteriofagów w medycynie znacznie rośnie. Bakteriofagi zbudowane są z materiału genetycznego (DNA lub rzadziej RNA), który jest otoczony białkami strukturalnymi, tworzącymi tzw. kapsyd. W materiale genetycznym zapisane są wszystkie informacje potrzebne do replikacji wirusa w komórce bakteryjnej, tzn. syntezy białek kapsydu. Otoczka białkowa pełni rolę ochronną dla materiału genetycznego i wykazuje wysoką odporność na szkodzące czynniki zewnętrzne.
Jednocześnie bakteriofagi są wysoce zróżnicowaną grupą, kapsyd może mieć różne kształty. Przykłady fagów mających kapsyd helikalny można znaleźć wśród przedstawicieli z rodziny Inoviridae, z kolei kapsyd o strukturze izometrycznej zbudowany jest z podjednostek białkowych, tworzących strukturę quasi-sferyczną, którą obserwuje się wśród wirusów z rodziny Microviridae.
Bakteriofagi wyróżniają się wysoką specyficznością. Oznacza to, że przeważnie jeden gatunek wirusa ma zdolność do namnażania się tylko w jednym gatunku bakterii lub jedynie w obrębie konkretnego ich szczepu.
Bakteriofagi – jak działają?
Reakcje przeprowadzane przez bakteriofagi prezentują się następująco:
- odwracalna adsorpcja bakteriofaga do komórki bakteryjnej, co jest możliwe dzięki umiejętności rozpoznawania przez wirusy specyficznych receptorów zlokalizowanych na powierzchni komórki bakteryjnej;
- oddziaływanie osłonki bakteriofaga z receptorami na powierzchni bakterii, wiążąc się z nimi nieodwracalnie, od tego momentu fag nie może opuścić powierzchni gospodarza, nawet jeżeli komórka bakteryjna jest uszkodzona lub martwa;
- wprowadzenie do wnętrza bakterii fagowego materiału genetycznego poprzez ogonek bakteriofaga.
Ponieważ bakteriofagi nie posiadają struktur umożliwiających czynny ruch, ich działanie jest
skutkiem przypadku i zależy od dyfuzji faga w środowisku bytowania bakterii.
Bakteriofagi – znaczenie w medycynie
Bakteriofagi coraz chętniej bada się pod kątem zwalczania różnego rodzaju chorób o podłożu bakteryjnym. W porównaniu z antybiotykami wyróżniają się wysoką specyficznością, gdyż atakują wyłącznie konkretny szczep bakterii, nie niszcząc przy tym naturalnej mikrobioty (np. flory jelitowej). W efekcie są pozbawione typowych dla klasycznych antybiotyków działań niepożądanych, takich jak zaburzenia trawienia czy spadek odporności. Dziedzina wykorzystująca bakteriofagi w medycynie zyskała nawet swoją nazwę, która brzmi „fagoterapia”.
Co istotne, w trakcie fagoterapii nie obserwuje się silnych efektów ubocznych. Mogą pojawić się: podwyższona temperatura ciała i pogorszenie samopoczucia pacjentów w związku z uwolnieniem endotoksyn podczas lizy komórek bakteryjnych. Są to jednak objawy łagodne i samoograniczające się. Bakteriofagi wykorzystuje się nie tylko do leczenia infekcji, ale również do zapobiegania zakażeniom. Istnieją nawet doniesienia o zastosowaniu profilaktycznym fagów w warunkach polowych, w szczególności w czasie konfliktów zbrojnych.
Ograniczenia stosowania bakteriofagów
Aby bakteriofagi były skuteczne, należy bardzo dokładnie poznać patogeny atakujące pacjenta. W innym razie zastosowanie omawianych wirusów będzie nieskuteczne. Wykazano również, że bakteriofagi są wrażliwe na niskie pH, wysoką temperaturę, zasolenie, ciśnienie osmotyczne, rozpuszczalniki organiczne, a także na małą wilgotność środowiska. Wszystko to należy wziąć pod uwagę, tworząc preparaty zawierające w sobie bakteriofagi.
Polecane produkty:
|
BIO Acerola - naturalna witamina C
Naturalna witamina C pozyskana została z ekologicznych upraw z owocu o nazwie Acerola. Jest standaryzowana co oznacza, że wyselekcjonowano tylko najwyższej jakości owoce, a z nich pozyskano ekstrakt. Dzięki temu ... Zobacz więcej... |
Bibliografia
- Kowalska M., Sokołowska B., Wykorzystanie bakteriofagów w łańcuchu żywnościowym, Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 4/2016.
- Gibała A., Szaleniec J., Szaleniec M., Bakteriofagi – dobroczynne wirusy, Wszechświat, 7-9/2018.
- Figura G., Budynek P., Dąbrowska K., Bakteriofag T4: molekularne aspekty infekcji komórki bakteryjnej, rola białek kapsydowych, Postepy Hig Med Dosw, 64/2010.
