Фазы взаимодействия сложноустроенного вирулентного бактериофага с клеткой:

• Адсорбция (отростковой частью фага) на клеточной стенке бактерий. В эту фазу рецепторы базальной пластинки и нитей прикрепления специфически взаимодействуют с определенными рецепторами клеточной стенки бактерий. На бактериях, лишенных клеточной стенки (L-формы, микоплазмы), фаги не адсорбируются.

• Проникновение нуклеиновой кислоты фага в клетку: происходит сокращение чехла отростка и растворение с помощью фагового лизоцима небольшого участка клеточной стенки бактерии. Затем ДНК из головки бактериофага через канал отростка инъецируется (впрыскивается) в цитоплазму клетки, при этом оболочка фага остается на поверхности бактериальной клетки.

• Синтез фаговых частиц (подобно синтезу вирусов в эукариотической клетке): происходит репликация нуклеиновой кислоты бактериофага с образованием множества копий, а на рибосомах бактериальной клетки – синтез фаговых белков головки и отростка.

• Композиция фаговых частиц: происходит сборка белковых оболочек и нуклеиновых кислот и формируются зрелые бактериофаги.

• Выход фагов из бактериальной клетки путем лизиса клетки изнутри. Он осуществляется за счет свободного лизоцима, выделяемого множеством фагов, что приводит к гибели бактерий в результате ее осмотического лизиса.

Репродукция вирулентного фага в популяции бактерий, выращенных в жидкой питательной среде (МПБ), сопровождается их лизисом и просветлением среды (рисунок 8а). В популяции чувствительных бактерий, выращенных сплошным газоном на плотной питательной среде (МПА), фаги образуют зоны очагового лизиса (рисунок 8б), которые называются «негативными колониями» или стерильными бляшками.

Умеренные фаги чаще взаимодействуют с клеткой по типу интегративной вирусной инфекции: ДНК фага интегрируется с ДНК клетки и называется профагом. Став частью хромосомы бактерии, профаг, при ее размножении, передается бактериальному потомству. Клетка, несущая профаг, называется лизогенной. Под влиянием различных факторов (УФ-света, некоторых химических веществ) связь профага с ДНК бактериальной клетки нарушается и профаг переходит в цитоплазму клетки, где размножается и ведет себя как вирулентный.

39. Практическое применение бактериофагов.

1. Для диагностики инфекционных заболеваний используют метод фаготипирования, когда с помощью известного набора фагов определяют фаговариант исследуемых бактерий. Метод основан на специфичности фагов, т.е. способности взаимодействовать только с бактериями, имеющими специфические рецепторы для адсорбции фага и лизиса этих бактерий. Фаготипирование используют для диагностики брюшного тифа, дизентерии, холеры, стафилококковых инфекций (рисунок 9).

Метод фаготипирования имеет важное эпидемиологическое значение, т.к. позволяет установить связи между источником инфекции и отдельными случаями заболевания. Выделение бактерий одного фаговарианта от разных больных указывает на общий источник их заражения.

2. Для лечения:

• стафилококковый бактериофаг (при гнойно-воспалительных заболеваниях, вызванных стафилококками);

• бактериофаг P.aeruginosa (при гнойно-воспалительных заболеваниях, вызванных синегнойной палочкой);

• клебсиеллезный бактериофаг (при заболеваниях, вызванных клебсиеллами).

Комбинированные многокомпонентные препараты бактериофагов:

• коли-протейный бактериофаг (для лечения эшерихизов и дисбактериозов, вызванных бактериями рода Proteus);

• пиобактериофаг (для лечения стафилококковой, стрептококковой, клебсиеллезной, протейной, синегнойной инфекции и эшерихиозов);

• интести-бактериофаг (для лечения бактериальной дизентерии, сальмонеллезов, эшерихиозов, а также протейной, стафилококковой, энтерококковой и синегнойной инфекций).

Бактериофаги применяют местно путем аппликации на раневую или ожоговую поверхность, введением в полости (брюшную, плевральную, мочевой пузырь), через рот, а также ректально. Соответственно способу применения препараты бактериофагов выпускают в различных лекарственных формах (жидкая форма, таблетки, мази, свечи, аэрозоли). Перед назначением бактериофага необходимо поставить пробу на чувствительность к нему выделенной культуры микроорганизмов.

III. Для профилактики брюшного тифа и дизентерии у людей, контактировавших с больным, используют брюшнотифозный и поливалентный дизентерийный бактериофаги.