Fag T.

Fag T. są wirusami, które jako bakteriofagi wyspecjalizowały się w wyłącznym zakażeniu bakteriami jelitowymi Escherichia coli (Coliphages). Znanych jest 7 różnych typów, z oznaczeniami od T1 do T7, z których typy o numerach parzystych różnią się od typów nieparzystych pewnymi wspólnymi cechami. Fagi T są zwykle rozpoznawane przez układ odpornościowy organizmu; poza organizmem są wykorzystywane specjalnie do produkcji niektórych enzymów i do innych celów.

Co to są fagi T?

Fagi T to wirusy wyspecjalizowane w atakowaniu bakterii i dlatego nazywane są makrofagami lub po prostu fagami. Każdy typ faga specjalizuje się w zakażaniu określonej bakterii. Ogoniaste fagi T (T pochodzi od angielskiego „ogona”) są przeznaczone do atakowania bakterii jelitowych Escherichia coli.

Siedem znanych fagów T o oznaczeniach od T1 do T7 należy do trzech rodzin sifowirusów (T1, T5), podowirusów (T3, T7) i miowirusów (T2, T4, T6). Każdy z fagów T o numerach parzystych i nieparzystych różni się kilkoma wspólnymi cechami.

Fagi T charakteryzują się złożoną strukturą. Głównymi komponentami są płyta podstawowa, wtryskiwacz i głowica. Na płycie podstawy znajdują się tak zwane kolce, którymi fag może przylgnąć do ściany bakterii i ją przebić. Urządzenie wstrzykujące składa się z kurczliwej rurki, przez którą DNA faga jest „wystrzeliwane” do bakterii coli. Dwuniciowy DNA znajduje się w głowie faga T i po zadokowaniu z bakterią jest transportowany przez kurczliwą rurkę aparatu iniekcyjnego do wnętrza bakterii coli. Po infekcji części fagów T pozostające na zewnątrz otoczki nie są już potrzebne i oddzielają się od ściany bakterii.

Występowanie, dystrybucja i właściwości

Fagi T, podobnie jak inne fagi, można zwykle znaleźć tam, gdzie znajdują się bakterie. W ściekach i wodzie stojącej, w których normalnie ma miejsce niezwykle duże i zróżnicowane połączenie bakterii, bakteriofagi występują również w podobnie nagromadzonej i zróżnicowanej postaci. Podobne warunki panują nawet w wyjątkowo czystych oceanach.

W organizmie człowieka fagi T można znaleźć głównie w miejscach kolonizowanych przez bakterie Coli. U zdrowych ludzi z nienaruszonym układem odpornościowym jest to przede wszystkim przewód pokarmowy. Fagi T, które giną w krwiobiegu, są rozpoznawane przez układ odpornościowy i wyzwalają reakcję immunologiczną, która prowadzi do zniszczenia fagów. Nie ma prawie żadnego bezpośredniego ryzyka zakażenia fagami T, ponieważ nie są to niezależne zarazki. Przy odpowiednio słabej obronie immunologicznej można tylko sobie wyobrazić, że fagi T powodują wrażliwe przerzedzenie bakterii coli w obrębie flory jelitowej.

Fagi T używane w celach terapeutycznych można liofilizować bez utraty ich właściwości fizjologicznych.

Znaczenie i funkcja

Fagi T, które mogą jedynie infekować i zabijać bakterie coli, odgrywają jedynie podrzędną rolę w organizmie człowieka. Można sobie wyobrazić ukierunkowane zastosowanie przeciwko chorobotwórczym bakteriom coli poza przewodem pokarmowym. W przeciwieństwie do antybiotyków, które mają szerokie spektrum działania, tj. Niszczą również dużą liczbę pożytecznych drobnoustrojów, fagi T, podobnie jak inne fagi, mają absolutnie specyficzne i selektywne działanie na określone szczepy zarazków.

Jednak terapia fagowa w Niemczech podlega surowym wymaganiom, chociaż w wielu przypadkach może być doskonałą alternatywą dla antybiotyków. Problem rozwoju oporności występuje również w przypadku fagów T, ale można go równie szybko rozwiązać poprzez hodowlę zmodyfikowanych makrofagów. Terapia fagowa rozwinęła się szczególnie w krajach byłego ZSRR, w większości w Gruzji. Niektóre zachodnie grupy badawcze próbują wyhodować fagi, które są również skuteczne przeciwko drobnoustrojom wieloopornym.

Fagi T są często hodowane w bakteriach z grupy coli w celu produkcji enzymów w celu uzyskania większych ilości enzymów potrzebnych do celów biologii molekularnej. Są to enzymy takie jak ligaza DNA T4, polimeraza RNA T7 i kilka innych.

Zdolność tak zwanych umiarkowanych fagów T do włączania własnego DNA do DNA bakterii (lizogenezy), zamiast nieograniczonej replikacji własnego DNA, może być również wykorzystana jako wektor genowy do przeprowadzania ukierunkowanych manipulacji genetycznych w celu usunięcia niektórych wadliwych i patogennych genów lub fragmentów genów przez nienaruszone Zastąp geny lub fragmenty DNA.

Choroby i dolegliwości

Fagi T nie stanowią żadnego bezpośredniego zagrożenia dla ludzi. Fagi T mogą pośrednio stać się problemem, jeśli uda im się zaatakować i zdziesiątkować bakterie coli we florze jelitowej niezauważone przez układ odpornościowy. Przypuszcza się, że fagi T i inne fagi wspomagają układ odpornościowy, aby uczynić nieszkodliwymi zarazkami, które są trudne do kontrolowania, a być może także bakteriami wieloopornymi.

Krytycy fagoterapii twierdzą, że terapia ta może być stosowana tylko przez lekarzy po odpowiednim dodatkowym przeszkoleniu i że najpierw należy ustawić kulturę bakteryjną do ukierunkowanego zastosowania, aby mieć pewność, że wybrano „właściwego” faga dla „właściwej” bakterii. W przeciwieństwie do tego antybiotyki o szerokim spektrum działania byłyby natychmiast dostępne. Głównym argumentem przeciwko terapii fagowej, wyrażanym przez krytyków, jest jednak obawa, że ​​genetyka faga może zmienić się poprzez mutacje lub w wyniku niekontrolowanej wymiany genów z bakterią gospodarza, że ​​fag może utracić swoje właściwości fagocytarne i zmutować się w niekontrolowanego patogennego wirusa. .

W okresie zimnej wojny medycyna zachodnia opierała się prawie wyłącznie na antybiotykach, aby odeprzeć zarazki zakaźne, podczas gdy Rosja i kraje członkowskie Związku Radzieckiego - przede wszystkim Gruzja - uprawiały terapię fagową. Obecnie istnieją dowody na to, że obie terapie mają określone korzyści i zagrożenia, które należy zważyć przed użyciem.