Внутриклеточные паразиты: вирусы и микробы, когда проявляют активность, бактерии

Рассказываем, в чем разница между бактериями и вирусами, как они ведут себя внутри человеческого организма и почему для лечения вирусных заболеваний антибиотики не подходят.

Микробы — общее название для живых микроорганизмов, которые, без преувеличения, присутствуют повсюду.

Микробы обитают в воде, земной коре, внутри организмов растений и животных — по распространенной теории считается, что именно они были первыми живыми организмами на планете.

Согласно «Справочнику по бактериологической систематике» бактериолога Дэвида Хендрикса Берджи, все микробы делятся на два класса — прокариоты и  эукариоты .

Внутриклеточные паразиты: вирусы и микробы, когда проявляют активность, бактерии

Прокариоты  — одноклеточные микроорганизмы, которые не обладают оформленным клеточным ядром. К классу прокариотов относятся археи и  бактерии .

Эукариоты в противовес прокариотам обладают клеточными ядрами. Традиционно к эукариотам относят животных и растения, а из микроорганизмов — микроскопические водоросли и  грибы . Эукариоты могут быть как многоклеточные, так и одноклеточные, главное, что они имеют одинаковое строение клеток.

Вирусы не относят ни к первому, ни ко второму классу.

Что такое бактерии?

Как мы уже поняли, бактерии являются прокариотами — одноклеточными организмами, которые не обладают клеточными ядрами. Они — самый распространенный вид живых организмов, обитающих на Земле.

Так, человеческий организм населяют 39 триллионов бактерий, которые образуют микрофлору (мы уже рассказывали про бактерии, живущие на коже).

Среди бактерий различают три вида: симбионтные , условно-патогенные и  патогенные бактерии.

Внутриклеточные паразиты: вирусы и микробы, когда проявляют активность, бактерии

Симбионтные бактерии являются безвредными для человека (их сдерживает иммунная система) и живут с нами в симбиозе. Условно-патогенные бактерии, как понятно из названия, не несут опасности для здоровья по умолчанию — они могут стать причиной заболеваний при определенных условиях.

Например, из-за общего снижения иммунитета или злоупотребления антибактериальными средствами личной гигиены, из-за который страдает микрофлора слизистых и кожи.

Наиболее опасными для человеческого организма являются патогенные бактерии , которые вызывают инфекционные заболевания при попадании в организм: туберкулез, сифилис, бактериальную ангину (в прошлом патогенные бактерии провоцировали эпидемии холеры и бубонной чумы).

Что такое вирусы?

По мере расширения познаний в области инфекционных заболеваний ученым становилось понятно, что не все они вызваны патогенными бактериями и грибками. Сейчас нам также известно о существовании вирусов — неклеточной формы жизни, провоцирующей развитие заболевания при попадании в организм.

Внутриклеточные паразиты: вирусы и микробы, когда проявляют активность, бактерии

Строение вирусов очень примитивно — это генетический материал, представленный в виде ДНК или РНК (нуклеиновых кислот), и защитная белковая оболочка (капсид). Вирусы не обладают клеточной структурой и не могут существовать вне живых клеток, которые «захватывают». Такие клетки нужны вирусам для размножения и синтеза молекул, так как у них полностью отсутствует обмен веществ.

В то же время вирусы имеют собственный набор генов и эволюционируют путем естественного отбора (выживают сильнейшие особи) — то есть проявляют признаки живых организмов. Ученые до сих пор не знают, к чему относятся вирусы — к живой или неживой природе — поэтому их принято называть «организмами на границе живого».

Загадкой до сих пор остается и история происхождения вирусов. На эту тему существует несколько разных теорий, самая популярная из которых гласит, что вирусы когда-то были частью геномов более крупных организмов, но «сбежали» и начали существовать за счет клеток-хозяев.

Существует огромное количество вирусов, многие из которых хорошо (или относительно хорошо) изучены — это вирусы гриппа, иммунодефицита человека, гепатитов А и С.

Отдельно стоит сказать, про коронавирусы — семейство вирусов, известное науке с 1965 года. К ним относится и виновник нынешней пандемии — штамм SARS-CoV-2, провоцирующий возникновение инфекции COVID-19.

Внутриклеточные паразиты: вирусы и микробы, когда проявляют активность, бактерии Kay Lau / Unsplash

На данный момент коронавирусы изучены недостаточно глубоко, и лечение COVID-19 (как и предшествующих ему заболеваний, вызванных штаммами коронавирусов) не разработано.

Внутриклеточные паразиты: вирусы и микробы, когда проявляют активность, бактерии Про здоровье А маски помогут? 6 важных правил во время эпидемии коронавируса

Развитие бактерий и вирусов в человеческом организме

Болезнетворные бактерии и вирусы попадают в человеческий организм одинаковыми путями — воздушно-капельным, через физические повреждения (порезы и укусы) или с едой. Отличается именно их жизненный цикл внутри организма.

У бактерий существует внеклеточный и  внутриклеточный циклы размножения. При внеклеточном цикле бактерии не попадают в клетки, но отравляют организм путем выработки токсинов.

Такие бактерии обитают на коже и слизистых оболочках. При внутриклеточном цикле они проникают внутрь клеток и питаются их содержимым, из-за чего истощенные клетки умирают.

Например, бактерии поглощают аденозинтрифосфат (АТФ), который нужен клетке для синтеза новых молекул полезных веществ, передвижения с помощью жгутиков и ресничек и избавления от отходов, а также цитоплазму клетки-хозяина с питательными веществами.

Когда ресурсы клетки-хозяина исчерпаны, она подвергается лизису (растворению), а патогенные бактерии выходят во внешнюю среду организма.

Внутриклеточные паразиты: вирусы и микробы, когда проявляют активность, бактерии

Вирус, как известно, не может существовать вне клетки-хозяина. Попадая внутрь, он берет клетку под контроль и использует ее ресурсы для репликации — создания вирусного генетического материала.

Существует два сценария развития дальнейших событий. В первом случае вирус со своими копиями могут покинуть клетку, но она продолжит создавать вирусные копии.

Во втором — клетка погибает, а вирусы вырываются наружу и далее заражают здоровые клетки.

Вирус также обладает способностью прятаться в клетке. Это происходит, если он по каким-то причинам не заинтересован в репликации или хочет уклониться от защитных реакций иммунной системы организма, в который попал.

Тогда вирус остается неактивен и не создает свои копии, пока его не активирует какой-либо внешний фактор — например, стресс, усталость, солнечный свет, снижение иммунитета.

Внутриклеточные паразиты: вирусы и микробы, когда проявляют активность, бактерии Max Anderson / Unsplash

Лечение и профилактика

Многие ошибочно считают, что вирусы легко поддаются лечению антибиотиками. На самом деле антибиотики (сейчас в официальных документах чаще используется название « противомикробные препараты ») были разработаны специально для лечения бактериальных инфекций.

Антибиотики нарушают клеточную стенку, синтез нуклеиновых кислот и метаболизм клеток бактерий, из-за чего они погибают. Напомним, что бактерии — это одноклеточные микроорганизмы, в то время как вирусы являются неклеточными организмами. Поэтому действие антибиотиков никак не может повлиять на вирусы, они убивают именно бактерии или оказывают подавляющее действие на их размножение.

Внутриклеточные паразиты: вирусы и микробы, когда проявляют активность, бактерии Про здоровье Как долго можно пользоваться сосудосуживающими каплями и как справиться с зависимостью от них? Отвечают врачи

Для борьбы с вирусами были специально разработаны вакцины и  противовирусные препараты . Вакцины создают искусственный иммунитет, их формулы часто включают ослабленные, мертвые штаммы или вирусы, которые могут заставить организм вызвать иммунный ответ.

Противовирусные препараты действуют двумя способами — они либо стимулируют иммунную систему на атаку вирусов, либо сами атакуют вирусы напрямую.

Противовирусные препараты могут встраиваться в генетический материал вируса в ходе его репликации, из-за чего жизненный цикл вируса останавливается, так как полученная ДНК является нерабочей.

Для защиты от заражения бактериальными и вирусными инфекциями действительно подходят спиртосодержащие антисептики для рук. Спирт в концентрации выше 60% уничтожает болезнетворные бактерии и вирусы и предотвращает их попадание в организм. Подойдут также салфетки и спреи, но перед применением нужно ознакомиться с составом — важно, чтобы в их формуле присутствовал спирт в нужной концентрации.

Внутриклеточные паразиты: вирусы и микробы, когда проявляют активность, бактерии Kelly Sikkema / Unsplash

О важности антисептиков для рук (и других не менее нужных правилах на время пандемии коронавируса) уже рассказывал ВОЗ: здесь можно найти рекомендации, а  здесь  — развенчивание мифов о коронавирусе. Обязательно ознакомьтесь с этой информацией, если еще не успели.

По этой ссылке вы можете найти список антисептической продукции от Американской химической академии — они собрали средства, которые можно использовать для удаления коронавируса с рук и других поверхностей.

Например, санитайзеры и чистящие средства от брендов Clorox и Lysol, спреи Sani-Spray и дезинфицирующие таблетки Neutron.

Вирусы

Вирус (лат. virus — яд) — неклеточная форма жизни, мельчайшие болезнетворные микроорганизмы, не видимые в микроскоп. Они значительно меньше бактерий: легко проходят через бактериальные фильтры.

Вирусы способны размножаться только внутри живых клеток, до проникновения в них вирусы не имеют признаков жизни: пассивно перемещаются во внешней среде, ожидая встречи с клеткой-мишенью.

Внутриклеточные паразиты: вирусы и микробы, когда проявляют активность, бактерии

В 1892 году Ивановский Д.И. в ходе изучения мозаичной болезни табака обнаружил, что болезнь вызывается мельчайшими субстанциями, которые проходят через бактериальный фильтр, то есть были меньше бактерий. Вирусы впервые увидели в электронный микроскоп в 1939 году (спустя 19 лет со смерти Ивановского), однако считается, что именно Ивановский положил начало вирусологии как науке.

Внутриклеточные паразиты: вирусы и микробы, когда проявляют активность, бактерии

Вирусы выделяют в отдельное, пятое царство. Несмотря на их кажущуюся безжизненность, от неживой материи их отличают следующие черты:

  • Наличие наследственности и изменчивости
  • Способность к репродукции (воспроизведению себе подобных)

Рекомендую обратить особое внимание на черты, которые отличают вирусы от живых организмов:

  • Неживое (инертное) состояние
  • Вне клетки хозяина находятся в неживом состоянии, ожидая внедрения. Вирусы — облигатные внутриклеточные паразиты.

  • Обмен веществ
  • У вирусов отсутствует обмен веществ с внешней средой (метаболизм).

  • Неклеточное строение
  • Не имеют клеточной мембраны, ограничивающих их от внешней среды, и, соответственно, клеточного строения.

  • Не делятся, не размножаются половым путем
  • У вирусов отсутствует половое размножение и деление. Попав в живую клетку, вирус встраивает свою нуклеиновую кислоту (РНК/ДНК) в наследственный материал клетки-мишени. В результате клетка начинает синтезировать вирусные белки (новые вирусы): так увеличивается численность вирусов.

  • Не растут
  • Вирусы не растут, не увеличиваются в размерах. Стратегия их жизни — безудержное размножение.

Если мы заглянем в клетку, инфицированную вирусом, то от вируса мы увидим только один элемент — его нуклеиновую кислоту (ДНК/РНК). Во внешней среде вирусы существуют в виде вирионов — полностью сформированных вирусных частиц, состоящих из белковой оболочки (капсида) и нуклеиновой кислоты внутри.

Носителем наследственной информации у вирусов может быть ДНК, РНК. В связи с этим все вирусы подразделяются на ДНК- и РНК-содержащие.

Внутриклеточные паразиты: вирусы и микробы, когда проявляют активность, бактерии

Взаимодействие вируса с клеткой

Найдя клетку, на поверхности которой есть подходящий рецептор, вирус взаимодействует с ним и прикрепляется к мембране клетки. Путем эндоцитоза (образование вакуоли) вирус проникает внутрь клетки, выходит из вакуоли в цитоплазму. Наследственный материал (ДНК/РНК) вируса реализуется по схеме: ДНК ↔ РНК → белок.

Проникнув внутрь клетки (инфицировав ее), вирус реализует собственный генетический материал (ДНК/РНК) путем синтеза вирусного белка на рибосомах клетки хозяина. Клетка даже и не подозревает, что вирус встроил в ее РНК/ДНК свой генетический код — она принимает его как свой собственный, а в результате синтезирует вирусные белки.

Образовавшиеся белки объединяются в вирусные частицы, которые могут выходить из клетки разными путями. Вирионы вирусов гепатита C выходят из клетки путем почкования (экзоцитозом), при таком варианте клетка долгое время остается живой и служит для продукции новых вирионов.

Внутриклеточные паразиты: вирусы и микробы, когда проявляют активность, бактерии

Известен и другой механизм выхода вирионов из клетки: взрывной, при котором оболочка клетки разрывается, и тысячи вирионов отправляются инфицировать новые клетки. Такой способ характерен для аденовирусов, ротавирусов.

Бактериофаги («бактерия» + греч. phag(os) — пожирающий)

Это уникальная группа вирусов, инфицирующая только бактерии. Бактериофаг имеет капсид, с содержащимся внутри наследственным материалом — ДНК (реже РНК), протеиновым хвостом. Бактериофаги открыты в 1915 году и с тех пор активно применяются в ходе генетических исследований.

Ниже вы можете видеть типичное строение бактериофага. Бактериофаг напоминает шприц, который протыкает стенку бактерии и впрыскивает внутрь нее свою нуклеиновую кислоту.

Внутриклеточные паразиты: вирусы и микробы, когда проявляют активность, бактерии

Бактериофаги успешно применяются в медицине для лечения многих заболеваний. Это высокоэффективные, дорогостоящие препараты, которые помогают, например, нормализовать микрофлору кишечника при бактериальных инфекциях.

Вирусные инфекции

Вирусы вызывают множество заболеваний человека и животных. Некоторые из них неизлечимы даже на современном этапе развития медицины, например бешенство. К вирусным инфекциям относятся грипп, корь, свинка, СПИД (вызванный ВИЧ), полиомиелит, желтая лихорадка, онковирусы.

Такая группа, как онковирусы, потенцируют развитие опухолей в организме. К ВИЧ и онкогенным вирусам не существует специфических антител, что затрудняет процесс создания вакцины. В то же время против ряда вирусных инфекций: корь, ветряная оспа созданы вакцины, создающие стойкий пожизненный иммунитет.

Клетки вырабатывают защитный белок — интерферон. Это вещество подавляет синтез новых вирусных частиц, приводит к повышению температуры тела (например, при гриппе).

Внутриклеточные паразиты: вирусы и микробы, когда проявляют активность, бактерии

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) представляет для организма большую опасность. Он размножается в T-лимфоцитах — клетках крови, которые выполняют иммунную функцию. С гибелью T-лимфоцитов разрушается иммунная система, становится невозможным сопротивление организма бактериями, вирусам и грибам, что в отсутствии лечения приводит к вторичным инфекциям.

Риск заражения ВИЧ присутствует при гемотрансфузии (переливании крови), половом акте. Инфекция также может быть передана от ВИЧ инфицированной матери к плоду.

Внутриклеточные паразиты: вирусы и микробы, когда проявляют активность, бактерии

Неклеточная форма жизни — вирусы — урок. Биология, Общие биологические закономерности (9–11 класс)

Вирусы не имеют клеточного строения. Они представляют собой простейшую форму жизни на нашей планете. Вирусы — переходная форма между живой и неживой материей. Вирусы настолько малы, что их можно увидеть только с помощью электронного микроскопа.

Вирусы — это внутриклеточные паразиты, и вне клетки они не проявляют никаких свойств живого (не растут, не питаются, не вырабатывают энергии, у них нет обмена веществ).

От неживой материи вирусы отличаются двумя свойствами:

  • способны воспроизводить себе подобные формы (размножаться);
  • обладают наследственностью и изменчивостью.

Устроены вирусы очень просто. Они состоят из генетического материала (РНК или ДНК), заключённого в белковую оболочку, которую называют капсид.

Внутриклеточные паразиты: вирусы и микробы, когда проявляют активность, бактерии

Проникнув в клетку, вирус изменяет в ней обмен веществ, направляя всю деятельность клетки на производство вирусной нуклеиновой кислоты и вирусных белков.

Внутри клетки происходит самосборка вирусных частиц из синтезированных молекул нуклеиновой кислоты и белков. До момента гибели в клетке успевает синтезироваться огромное число вирусных частиц.

В конечном итоге клетка гибнет, оболочка её лопается, и вирусы выходят из клетки хозяина.

Происхождение вирусов в процессе эволюции пока неясно. Большинство учёных предполагает, что вирусы представляют собой клетки или их фрагменты, которые в ходе приспособления к паразитизму утратили всё, без чего «можно обойтись», за исключением своего наследственного аппарата в виде нуклеиновой кислоты и защитной белковой оболочки.

Вирусы являются причиной возникновения опасные болезней. Примерами вирусных заболеваний могут служить бешенство, чума свиней, мозаичная болезнь растений. К вирусным относятся такие опасные заболевания людей, как грипп, гепатит, СПИД, корь.

СПИД — вирусное заболевание

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), который является причиной синдрома приобретённого иммунодефицита (СПИДа), был обнаружен в США в (1981) г. По данным ВОЗ с начала эпидемии заразились этим вирусом уже более (60) млн человек. Внутриклеточные паразиты: вирусы и микробы, когда проявляют активность, бактерии

ВИЧ поражает лейкоциты, в первую очередь лимфоциты-хелперы, которые участвуют в иммунном ответе на заражение.

Иммунитет нарушается, клетки крови перестают распознавать болезнетворные агенты, которые оказываются в организме, и человек становится уязвимым для любых инфекционных заболеваний.

Больше половины больных СПИДом умирают от пневмонии, которую здоровый человек обычно переносит без тяжёлых последствий.

Пути передачи и профилактика СПИДа

Чаще всего ВИЧ заражаются через сперму или кровь. (90) % заражённых инфицированы половым путём. При этом чем больше половых партнёров, тем выше верояность заражения. Быстро распространяется вирус среди наркоманов из-за использования одного и того же шприца.

Можно заразиться, если контактировать с кровью заражённого вирусом человека, например, при перевязывании раны. Возможно заражение при переливании крови, если она не проверена на наличие ВИЧ.

Ещё один путь заражения — это передача вируса от больной матери к ребёнку через плаценту или с грудным молоком.

Воздушно-капельным путём и при рукопожатии этот вирус не распространяется.

Защититься от заражения ВИЧ поможет строгое выполнение правил профилактики:

  • ограничение половых контактов и использование презервативов;
  • использование одноразовых шприцов, соблюдение правил стерилизации многоразовых инструментов;
  • тщательная проверка донорской крови на ВИЧ.

Источники:

http://ours-nature.ru/lib/b/book/2112180390/18

Бактериальная и вирусная инфекции: в чем отличие?

Если обратиться к статистике, то инфекции – самая частая причина обращения за медицинской помощью. Спровоцировать их могут различные патогены: вирусы, бактерии, грибки и др. Вирусы и бактерии могут стать причиной клинически схожих инфекций, но ситуации требуют разного лечения. Чем бактериальная и вирусная инфекция отличаются?

Основы микробиологии

Бактерии – одноклеточные микроорганизмы, поражающие разнообразием. Они имеют множество форм и особенностей, некоторые из них способны выживать в немыслимых условиях.

Человеческий микробиом насчитывает сотни видов бактерий и каждый выполняет определенные функции, например, сдерживают рост патогенных микроорганизмов, поддерживают обменные процессы и многое другое. Известно, что лишь 1% бактерий вызывают болезни.

Вирусы – еще меньше чем бактерии, для нормальной жизнедеятельности нуждаются в клетках хозяина, где они могут жить и развиваться. Некоторые вирусы могут уничтожать клетки, где они развиваются.

Способы передачи

В путях передачи инфекций много общего. Основной путь передачи — от человека к человеку при близком контакте, например, при поцелуях.

Контакт с биологическими жидкостями человека, например, во время полового акта, при кашле и чихании.

Так передаются не только вирусные инфекции, например, ВИЧ, ОРВИ и новая коронавирусная инфекция, но и бактериальные.

Некоторые вирусы и бактерии передаются при соприкосновении с зараженными поверхностями, где вирусы и бактерии живут в биологических средах. Еще один возможный путь передачи — при укусах животных и насекомых.
 

Клиническая картина

Вирусы и бактерии вызывают схожие болезни по симптомам: лихорадка, насморк, кашель, головная боль, слабость и снижение работоспособности. Но при детальном рассмотрении и изучении найдется и масса отличий, которые заметит только врач.

Вирусные инфекции распространены в большей степени, поэтому, при появлении симптомов, часто предполагают именно ее. Дифференцировать одно от другого помогают следующие отличия и критерии:

  • Инкубационный период у вирусов более короткий, в сравнении с бактериями. Например, у бактериальных инфекций – симптомы появляются спустя 7-10-14 дней после заражения, а иногда и больше. Вирусные инфекции проявляются через 1-5 дней после заражения.
  • Клиническая картина вирусных инфекций более четкая, все характерные симптомы проявляются буквально сразу или между их появлением короткий промежуток времени. Если говорить о бактериальной инфекции, то они развиваются медленнее, но с полным набором симптомов.

Вирусные инфекции могут поражать здорового человека, а вот бактериальные развиваются на фоне ослабленного иммунитета или же являются осложнением перенесенного заболевания.

Конечно, главное отличие – способы и методы специфического лечения. Антибиотики никак не действуют на вирусы, а противовирусные на бактерии. 

Особенности диагностики

В медицине существует такое понятие, как дифференциальный диагноз – методы диагностики, которые помогут отличить одно заболевание от другого со схожей клинической картиной. Бактериальные и вирусные инфекции способны вызывать респираторные заболевания, и чтобы определить причину, проводят дифференциальный диагноз – анализ симптомов.

Например, выделения из носа при вирусных инфекциях жидкие, прозрачные, часто носят серозный характер. А вот при бактериальных – густые, могут иметь желтый или зеленый оттенок, что говорит о наличии гнойного процесса.

Естественной реакцией организма на проникновение вируса или бактерии является повышение температуры тела. При вирусной инфекции температура повышается резко и быстро,может держаться несколько дней. При бактериальной инфекции — постепенно и начало болезни сложно проследить.

При вирусных инфекциях сложно определить область поражения. Пациенты отмечают, что болит сразу все: горло, грудь, мышцы, голова. Однако при бактериальной инфекции легко определить область поражения: болит горло при ангине, боль в груди при бронхите, боль при мочеиспускании при циститах и др.

Длительность болезни также варьируется. Например, при вирусной инфекции улучшение наступает на 5-7 день болезни, а вот бактериальные инфекции протекают длительнее.

Особенности диагностики

В большинстве случаев, поставить предварительный диагноз удается на основе жалоб, внешнего и инструментального осмотра. Некоторые вирусные и бактериальные инфекции имеют весьма специфичные симптомы. При постановке диагноза учитывают еще и данные об эпидемиологической обстановке.

Но все же чаще при бактериальных инфекциях требуются дополнительные методы обследования, в том числе и лабораторные. В соответствии с этим, врач обязательно назначает следующие анализы:

  • общий анализ крови;
  • изучение слизи, выделяемой мокроты, других выделений и мазков;
  • анализ мочи, стула;
  • соскоб кожи;
  • изучение спинномозговой жидкости при тяжелом течении болезни.

При бактериальных инфекциях такие исследования проводятся с целью определения вида возбудителя, а также его антибиотикочувствительности.

Особенности лечения

Вирусные и бактериальные инфекции – совершенно разные диагнозы, имеющие особенности клинического течения, а также лечения. И, в случае ошибки при назначении лечения, повышается вероятность осложнений, развития основного заболевания. Иногда это представляет угрозу для здоровья и жизни.

Лечение бактериальных инфекций

Антибиотики – группа лекарств, назначаемых исключительно при лечении бактериальных инфекций. Существует разные виды антибиотиков, которые направленно действуют на бактерии определенного класса или же широкого спектра.

При формировании острых заболеваний с серьезным и быстрым течением могут назначаться антибиотики широкого спектра действия, а после, когда результаты по определению антибиотикочувствительности дадут результат, могут назначаться узкоспециализированные лекарства.

Неконтролируемый, необоснованный прием антибиотиков, когда пациент бросает их пить раньше срока, это может привести к формированию антибиотикоустойчивой флоры и в дальнейшем лечение окажется неэффективным.

Лечение вирусных инфекций

Для многих вирусных инфекций нет специфического лечения. Обычно разрабатывается симптоматическое, направленное на устранение симптомов, снижения температуры. Но все же лечение определяется конкретным вирусом и болезнью, которое он спровоцировал.

  • При вирусных инфекциях врач назначает противовирусные препараты, которые подавляют жизненный цикл некоторых вирусов.
  • Ну и главное, стоит помнить, что некоторые серьезные бактериальные и вирусные инфекции можно предотвратить при помощи вакцинации.

Бактериофаги в ассортименте аптеки

Если имеется крупная колония бактерий, где своих жертв найдут и следующие поколения фагов, то уничтожение бактерий литическими (убивающими, дословно — растворяющими) фагами идет быстро и непрерывно.

Если потенциальных жертв мало или внешние условия не слишком подходят для эффективного размножения фагов, то преимущество получают фаги с лизогенным циклом развития.

В этом случае после внедрения внутрь бактерии ДНК фага не сразу запускает механизм инфекции, а до поры до времени существует внутри клетки в пассивном состоянии, часто внедряясь в бактериальный геном.

В таком состоянии профага вирус может существовать долго, проходя вместе с хромосомой бактерии циклы деления клетки. И лишь, когда бактерия попадает в благоприятную для размножения среду, активируется литический цикл инфекции.

При этом, когда ДНК фага освобождается из бактериальной хромосомы, часто захватываются и соседние участки бактериального генома, а их содержимое в дальнейшем может перенестись в следующую бактерию, которую заразит бактериофаг. Этот процесс (трансдукция генов) считается важнейшим средством переноса информации между прокариотами — организмами без клеточных ядер.

ПРИМЕНЕНИЕ БАКТЕРИОФАГОВ В МЕДИЦИНЕ

Исторически сложилось, что СССР занимал лидирующие позиции в области производства и применения лечебно-профилактических бактериофагов.

Применение бактериофагов при лечении инфекционных заболеваний началось почти сразу после открытия самих бактериофагов, однако широкие испытания этих противобактериальных средств начали проводиться в СССР только в конце 1930-х гг.

В результате была доказана эффективность препаратов бактериофагов как профилактического средства при борьбе с эпидемиями дизентерии и холеры, а использование их при лечении ран и гнойно-воспалительных процессов показало их потенциал как альтернативы антибиотикам.

Однако результаты исследований тех времен были зачастую противоречивы: иногда фаги сразу подавляли развитие инфекционных процессов, но иногда оказывались бесполезными.

Специалисты сразу поняли, в чем причина: лечение было успешным лишь тогда, когда использовались фаги, способные инфицировать именно тот бактериальный штамм, который и вызвал заболевание.

Поэтому при возникновении эпидемии требовалось выделить инфекционный агент, проверить на нем имеющиеся фаговые препараты и запустить в производство в качестве препарата наиболее эффективный бактериофаг.

Столетняя история фаготерапии бактериальных инфекций такова, что основные клинические испытания были проведены задолго до разработки надежной экспериментальной модели инфекционной патологии на лабораторных животных и внедрения в медицинскую практику для вновь регистрируемых лекарственных средств высоких стандартов двойного слепого плацебо-контролируемого исследование.

С появлением антибиотиков интерес к фагам был утрачен, но после появления антибиотикоустойчивых штаммов бактерий в разных странах начали разрабатывать фаговые препараты и вновь проводить их испытания. Этому способствует и развитие новых представлений в конце ХХ — начале ХХI в.

как о молекулярной биологии, так и об экологических взаимоотношениях бактериофагов и их хозяев.

Сейчас бактериофаги в медицинской практике применяется в диагностике, лечении и профилактике инфекционных заболеваний.

Фагодиагностика (фагоиндикация) – выделение бактериофагов из организма больного и объектов внешней среды (что косвенно свидетельствует о наличии в материале соответствующих бактерий). В процессе диагностики важно проводить фагоидентификацию, которая включает в себя:

— фагодифференцировку — установление вида (идентификация) бактерий по их чувствительности к известному фагу; — фаготипирование – установление типа — внутривидовое типирование бактерий по их чувствительности к типовым бактериофагам (важно для эпидемиологического анализа заболевания – установление источника и путей распространения заболевания).

Фаготерапия – применение бактериофагов с целью лечения инфекционных заболеваний (например, пиобактериофаг, дизентирийный и синегнойный бактериофаги).

Фагопрофилактика – применение бактериофагов с целью предупреждения заболеваний в эпидемическом очаге (например, дизентерийный, сальмонеллезный и стафилококковый бактериофаги).

В настоящее время фаги применяются для экстренной профилактики брюшного тифа и дизентерии.

Под экстренной профилактикой понимается комплекс мероприятий для предотвращения развития болезни до и/или непосредственно после процесса инфицирования.

Достоинств у бактериофагов как потенциальных лекарств множество, но и недостатков не мало. К несомненным достоинствам относится, во-первых, их большое количество, на фоне этого всегда можно подобрать подходящий бактериофаг.

Во‑вторых, бактериофаги строго специфичны, то есть они уничтожают только определенный вид микробов, не угнетая при этом нормальную микрофлору человека. В-третьих, когда бактериофаг находит бактерию, которую должен уничтожить, он в процессе своего жизненного цикла начинает размножаться.

Таким образом, не столь острым становится вопрос дозировки. В-четвертых, бактериофаги не вызывают побочных эффектов.

Все случаи аллергических реакций при использовании терапевтических бактериофагов были вызваны либо примесями, от которых препарат был недостаточно очищен, либо токсинами, выделяющимися при массовой гибели бактерий.

Проблемы применения бактериофагов проистекают из их достоинств. Прежде всего высокая специфичность бактериофагов требует точной диагностики патогенного микроба вплоть до штамма.

Например, препарат, сделанный против определенного набора штаммов и прекрасно лечащий стрептококковую ангину в Смоленске, может оказаться бессильным против по всем признакам такой же ангины в Кемерово, так как болезнь могут вызывать разные штаммы бактерий. Фагодиагностика с использованием быстрых методов типирования внедряется медленно из-за дороговизны аппаратуры.

В идеальных условиях терапия бактериофагами должна проводиться с использованием принципов персонализированной медицины, к чему современная отечественная медицина практически не готова.

Другой важный недостаток фагов — их биологическая природа. Кроме того, что бактериофаги для поддержания жизнеспособности требуют особых условий хранения и транспортировки, такой метод лечения открывает простор для множества спекуляций на тему «посторонней ДНК в человеке».

И хотя известно, что бактериофаг в принципе не может заразить человеческую клетку и внедрить в нее свою ДНК, поменять общественное мнение непросто. Из биологической природы и довольно большого, по сравнению с низкомолекулярными лекарствами (теми же антибиотиками), размера вытекает третье ограничение — проблема доставки бактериофага в организм.

Если микробная инфекция развивается там, куда бактериофаг можно приложить напрямую в виде капель, спрея или клизмы, — на коже, открытых ранах, ожогах, слизистых оболочках носоглотки, ушей, глаз, толстого кишечника — то проблем не возникает. Но если заражение происходит во внутренних органах, ситуация сложнее.

Случаи успешного излечения инфекций почек или селезенки при обычном пероральном приеме препарата бактериофага известны. Но сам механизм проникновения относительно крупных (100 нм) фаговых частиц из желудка в кровоток и во внутренние органы изучен плохо и сильно разнится от пациента к пациенту.

Бактериофаги бессильны и против тех микробов, которые развиваются внутри клеток, например, возбудителей туберкулеза и проказы. Через стенку человеческой клетки бактериофаг пробраться не может.

Сравнительные возможности терапии фагами и антибиотиками представлены в таблице ниже.

Микробы и вирусы

Другие статьи из рубрики “Защита от вирусов”:

В последние годы действительно возникает немало новых вирусных инфекций. Мутацию вирусов и бактерий вызывают многие причины: неблагополучие экологии, повышение радиации, выброс в атмосферу химических веществ.

Исследования в Перми, Соликамске и других промышленных городах показали, что только у трети детей иммунная система здорова. А что значит поражение иммунной системы?
К тому же человечество потребляет огромное количество лекарств. Сочетание многих из них опасно для иммунной системы.

Все это на измененном фоне организма приводит к появлению эпидемий.

Существует определённый фон организма, этакое “микробное зеркало”. Если его не восстанаавливать, то есть не приводить в норму соотношение необходимых микробов в микрофлоре кишечника, кожном покрове, слизистых верхних дыхательных путей, то процесс мутации вирусов будет нарастать. А страшные свойства вирусов-мутантов гораздо сильнее, чем у вирусов в исходном, первоначальном состоянии.

Большинство бактерий чувствительны к антибиотикам, к радиации и химическим выбросам. Убивая микробы, мы убрали то необходимое звено, которое противостоит вирусам. Выход один – восстановить микробный баланс человека, восполнить утраченный микробный багаж.

Современная наука и трудится над тем, как эффективно организовать соотношение микробы – вирусы. Несомненно, что микробы должны доминировать над вирусами. Иначе процесс окажется тупиковым. И здесь несомненную пользу могут и должны оказывать пробиотики.

Пробиотики против вирусной угрозы

Одним из самых безопасных способов неспецифического (без применения лекарственных препаратов) воздействия на иммунную систему является использование пробиотиков – продуктов, содержащих живые полезные микроорганизмы ( бифидобактерии и лактобактерии).

Механизм укрепления и стимуляции иммунитета и обеспечения эффективной противоинфекционной защиты микрофлорой сформировался в процессе эволюции.

Все поверхности организма человека, контактирующие с внешней средой (кожные покровы, слизистая оболочка ЖКТ, дыхательные пути), выполняют защитную функцию – препятствуют проникновению во внутренние среды чужеродных микроорганизмов и вирусов, при этом наличие полезной микрофлоры на данных поверхностях позволяет, с одной стороны, оказывать воздействие на иммунную систему человека, а с другой – препятствовать колонизации патогенными возбудителями. Наличие достаточного количества бифидобактерий и лактобактерий в кишечнике человека ( в основном резервуаре пробиотической полезной микрофлоры)  определяет развитие не только местного, но и системного иммунитета, а также эффективность противоинфекционной защиты, как против патогенных бактерий, так и вирусов.

Роль бифидобактерий и лактобакетерий в обеспечении бактериальной сопротивляемости и иммуностимулирующего воздействия в ЖКТ изучена достаточно подробно: доказана продукция бактерицидных веществ, конкуренция c патогенными микроорганизмами за питательные субстраты, продукция иммуноглобулинов, в частности иммуноглобулина A, лизоцима, интерферона, стимуляция фагоцитоза, регуляция неспецифического и специфического клеточного и гуморального (биохимического) иммунитета, стимуляция выработки противовоспалительного вещества интерлейкина, усиление секреции муцина (слизи) и другое.

Влияние пробиотической микролоры на иммунорегуляторные механизмы за пределами пищеварительной системы, в частности в респираторном тракте, установлено не так давно.

Полученные в последние годы экспериментальные и клинические данные свидетельствуют о том, что совокупность полезной микрофлоры различных тканей организма человека является своеобразным органом, общим для всего организма и обеспечивающим защитный эффект в отношении чужеродной микрофлоры и вирусов.

Формирование дисбиотических нарушений на определенном участке слизистой неизбежно будет распространяться на другие отделы, нарушая функционирование системы иммунного ответа и повышая вероятность возникновения нарушения иммунитета.

Среди молекулярных механизмов, за счет которых пробиотические штаммы бактерий оказывают влияние на противовирусный ответ, в последние годы доказана роль стимуляции определённых рецепторов (TLR, NOD и им подобных), введение активаторов которых мышам восстанавливало подавленный антибиотиками противовирусный иммунный ответ и устойчивость к заражению вирусом гриппа А. Это подтверждает тот факт, что сигналы, полученные в нижних отделах ЖКТ, стимулируют противоинфекционную защиту и передаются в слизистые других участков тела, в частности в дыхательную систему.

Надо отметить, что не все пробиотические штаммы одинаково эффективны в обеспечении достаточного по выраженности иммуномодулирующего действия.

Это диктует необходимость соблюдения ряда правил при выборе лекарственного средства, используемого для профилактики острых респираторных инфекций, к которым относится и свирепствующая ныне пандемия короновируса COVID19.

1) Выбор препарата должен основываться на знаниях о клинических, в частности, иммуномодулирующих свойствах пробиотических штаммов, входящих в состав лекарственного средства. При этом преимуществом обладают комбинированные формы препаратов, для которых характерно комплексное действие.

2) Наличие в составе не только современных пробиотиков, но и питательных веществ для них (пребиотиков), обеспечивающих эффективный иммунный ответ, а также факторов, усиливающих рост микроорганизмов, повышает эффективность терапии.

3) Лекарственная форма пробиотического препарата должна гарантировать сохранение активности бактерий при контакте с агрессивными средами организма и обеспечивать высокую усвояемость компонентов.

Оставьте комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector