Т фаг

Т фаг - віруси, які, як бактеріофаги, спеціалізувалися на ексклюзивному зараженні кишковими бактеріями кишкової палички (Coliphages). Відомо 7 різних типів із позначеннями T1 - T7, з яких парні типи відрізняються від непарних типів певними загальними ознаками. Т-фаги зазвичай розпізнаються імунною системою в організмі; поза організмом вони використовуються спеціально для виробництва певних ферментів та для інших цілей.

Що таке Т-фаги?

Т-фаги - це віруси, які спеціалізуються на атакуючих бактеріях і тому називаються макрофагами або просто фагами. Кожен тип фагів спеціалізується на зараженні певної бактерії. Хвості Т-фаги (Т походить від англійського «хвіст») призначені для нападу на кишкові бактерії Escherichia coli.

7 відомих Т-фагів із позначеннями T1-T7 належать до трьох сімей сифовірусів (T1, T5), подовірусів (T3, T7) та міовірусів (T2, T4, T6). Кожен парний і непарний T фаги відрізняються кількома загальними ознаками.

Т-фаги характеризуються складною будовою. Основні компоненти - основна пластина, інжектор та головка. На базовій пластині є так звані шипи, за допомогою яких фаг може чіплятися до бактеріальної стінки і пробивати її. Ін'єкційний пристрій складається з скорочувальної трубки, через яку ДНК фага "прострілюється" в бактерію coli. Дволанцюгова ДНК розташована в головці Т-фага і після стикування з бактерією транспортується через скорочувальну трубку ін'єкційного апарату у внутрішню частину бактерії coli. Після інфікування частини T-фагів, що залишаються на зовнішній стороні оболонки, більше не потрібні і відриваються від бактеріальної стінки.

Поява, розповсюдження та властивості

Т-фаги, як і інші фаги, зазвичай можна знайти там, де розташовані бактерії. У стічних водах і стоячих водах, в яких зазвичай відбувається надзвичайно велика і диференційована асоціація бактерій, бактеріофаги також зустрічаються в аналогічно накопиченій і диференційованій формі. Подібні умови можна зустріти навіть у надзвичайно чистих океанах.

В організмі людини Т-фаги в основному можна знайти в тих місцях, які колонізуються бактеріями Coli. У здорових людей з недоторканою імунною системою це насамперед травний тракт. Т-фаги, що втрачаються в крові, розпізнаються імунною системою і викликають імунну реакцію, що призводить до руйнування фагів. Прямий ризик зараження Т-фагами навряд чи існує, оскільки вони не є самостійними мікробами. При відповідно слабкому імунному захисті можливо лише те, що Т-фаги викликають чутливе витончення бактерій кишкової палички всередині кишкової флори.

Т-фаги, які використовуються в лікувальних цілях, можуть бути сублімовані, не втрачаючи своїх фізіологічних властивостей.

Значення та функція

Т-фаги, які можуть заражати та вбивати лише бактерії колі, лише відіграють підлеглу роль в організмі людини. Цілеспрямоване використання проти патогенних бактерій кишкової палички поза травного тракту було б можливим. На відміну від антибіотиків, що мають ефект широкого спектру дії, тобто також знищують велику кількість корисних мікробів, Т-фаги, як і інші фаги, мають абсолютно специфічний і селективний ефект проти певних штамів мікробів.

Однак фаготерапія пред'являється суворим вимогам у Німеччині, хоча у багатьох випадках вона може бути відмінною альтернативою антибіотикам. Проблема розвитку резистентності також існує при T фагах, але її можна усунути так само швидко, вирощуючи модифіковані макрофаги. Фаготерапія особливо розвинулася в країнах колишнього СРСР, більшість з яких - у Грузії. Деякі західні дослідницькі групи намагаються виростити фаги, які також ефективні проти мультирезистентних мікробів.

Т-фаги часто культивують у колиформних бактеріях для виробництва ферментів, щоб отримати більшу кількість ферментів, необхідних для молекулярно-біологічних цілей. Це ферменти, такі як Д4-лігаза Т4, РНК-полімераза Т7 та деякі інші.

Здатність так званих помірних Т-фагів включати власну ДНК у бактеріальну ДНК (лізогенез) замість нестримної реплікації власної ДНК також можна використовувати як генний вектор для здійснення цілеспрямованих генетичних маніпуляцій з метою видалення певних дефектних та патогенних генів або фрагментів генів через неушкоджені Замініть гени або шматочки ДНК.

Хвороби та недуги

Т-фаги не становлять прямої небезпеки для людини. Т-фаги можуть опосередковано стати проблемою, якщо їм вдасться атакувати та знищувати бактерії кишкової палички в кишковій флорі непомітно імунною системою. Т-фаги та інші фаги повинні підтримувати імунну систему для того, щоб зробити нешкідливі мікроби, які важко контролювати і, можливо, також мультирезистентні мікроби.

Критики фаготерапії кажуть, що терапію можуть застосовувати лише лікарі з відповідною додатковою підготовкою і що для попереднього цільового застосування слід спочатку створити бактеріальну культуру, щоб бути впевненим, що для правильної бактерії був обраний «правильний» фаг. На противагу цьому, антибіотики широкого спектру дії будуть негайно доступними. Основним аргументом проти фаготерапії, який висловлюють критики, є побоювання, що генетика фага може змінитися через мутації або через неконтрольований обмін гена з бактерією-господарем, що фаг може втратити свої фагоцитарні властивості та мутувати в неконтрольований патогенний вірус .

Під час «холодної війни» західна медицина покладалася майже виключно на антибіотики для запобігання інфекційних мікробів, тоді як Росія та країни-члени Радянського Союзу - насамперед Грузія - займалися фаговою терапією. Зараз є докази того, що обидві терапії мають певні переваги та ризики, які необхідно зважити перед використанням.