T fág

T fág sú vírusy, ktoré sa ako bakteriofágy špecializujú na výlučné napadnutie črevnými baktériami Escherichia coli (Coliphages). Je známych 7 rôznych typov, s označeniami T1 až T7, ktorých párne čísla sa líšia od nepárnych typov určitými spoločnými znakmi. T-fágy sú zvyčajne rozpoznávané imunitným systémom v tele, mimo tela sa používajú špecificky na produkciu určitých enzýmov a na iné účely.

Čo sú to fágy T?

T-fágy sú vírusy, ktoré sa špecializujú na napadnutie baktériami, a preto sa nazývajú makrofágy alebo jednoducho fágy. Každý typ fágu sa špecializuje na infikovanie špecifickej baktérie. Koncové T fágy (T je odvodený z anglického „chvosta“) sú určené na napadnutie črevných baktérií Escherichia coli.

Sedem známych T fágov s označeniami T1 až T7 patrí k trom rodinám siphovírusy (T1, T5), podovírusy (T3, T7) a myovírusy (T2, T4, T6). Každý párne a nepárne číslo T fág sa líši v niekoľkých bežných znakoch.

Fágy T sa vyznačujú komplexnou štruktúrou. Hlavnými komponentmi sú základná doska, injektor a hlava. Na základnej doske sú takzvané hroty, pomocou ktorých sa môže fág držať na bakteriálnej stene a prepichnúť ju. Injekčné zariadenie sa skladá zo sťahovacej trubice, cez ktorú sa DNA fágu „vstrelí“ do baktérie coli. Dvojvláknová DNA je umiestnená v hlave T-fágu a po ukotvení baktériou je transportovaná cez kontraktilnú skúmavku injekčného zariadenia do vnútra baktérie coli. Po infekcii už nie sú potrebné časti T fágov zostávajúce na vonkajšej strane obalu a oddelia sa od bakteriálnej steny.

Výskyt, distribúcia a vlastnosti

T-fágy, podobne ako iné fágy, sa zvyčajne nachádzajú tam, kde sa nachádzajú baktérie. V odpadových vodách a stojatých vodách, v ktorých sa bežne vyskytuje enormne veľká a diferencovaná asociácia baktérií, sa bakteriofágy vyskytujú tiež v podobne akumulovanej a diferencovanej forme. Podobné podmienky možno nájsť aj v mimoriadne čistých oceánoch.

V ľudskom tele sa T fágy nachádzajú hlavne na tých miestach, ktoré sú kolonizované baktériami Coli. U zdravých ľudí s intaktným imunitným systémom je to predovšetkým tráviaci trakt. T-fágy, ktoré sa v krvi stratia, sú imunitným systémom rozpoznávané a vyvolávajú imunitnú reakciu, ktorá vedie k zničeniu fágov. Sotva existuje priame riziko infekcie T-fágmi, pretože nejde o nezávislé zárodky. Pri zodpovedajúcej slabej imunitnej obrane je mysliteľné iba to, že T-fágy spôsobujú citlivé riedenie baktérií coli vo vnútri črevnej flóry.

Fágy, ktoré sa používajú na terapeutické účely, sa môžu lyofilizovať bez straty fyziologických vlastností.

Význam a funkcia

T-fágy, ktoré môžu infikovať a ničiť len baktérie coli, hrajú v ľudskom tele iba podriadenú úlohu. Bolo by mysliteľné cielené použitie proti patogénnym baktériám coli mimo zažívacieho traktu. Na rozdiel od antibiotík, ktoré majú širokospektrálny účinok, t.j. tiež ničia veľké množstvo užitočných mikróbov, T-fágy, rovnako ako iné fágy, majú absolútne špecifický a selektívny účinok proti určitým kmeňom zárodkov.

Fágová terapia však v Nemecku podlieha prísnym požiadavkám, hoci v mnohých prípadoch by mohla byť vynikajúcou alternatívou k antibiotikám. Problém vývoja rezistencie je tiež prítomný u T fágov, ale dá sa napraviť rovnako rýchlo kultiváciou modifikovaných makrofágov. Fágová terapia sa vyvinula najmä v krajinách bývalého ZSSR, väčšinou v Gruzínsku. Niektoré západné výskumné skupiny sa snažia pestovať fágy, ktoré sú účinné aj proti multirezistentným choroboplodným zárodkom.

T-fágy sa často pestujú v koliformných baktériách na produkciu enzýmov, aby sa získali väčšie množstvá enzýmov, ktoré sú potrebné na molekulárne biologické účely. Sú to enzýmy, ako je T4 DNA ligáza, T7 RNA polymeráza a niekoľko ďalších.

Schopnosť takzvaných miernych T-fágov inkorporovať svoju vlastnú DNA do bakteriálnej DNA (lysogénia) namiesto nenaviazanej replikácie ich vlastnej DNA sa môže tiež použiť ako génový vektor na vykonávanie cielených genetických manipulácií s cieľom odstrániť určité defektné a patogénne gény alebo fragmenty génov intaktnými Vymeňte gény alebo kúsky DNA.

Choroby a choroby

Fágy nepredstavujú žiadne priame nebezpečenstvo pre ľudí. T-fágy by sa mohli nepriamo stať problémom, ak sa im podarí napadnúť a decimovať baktérie coli v črevnej flóre, ktorú imunitný systém nevšimol. Predpokladá sa, že T-fágy a ďalšie fágy podporujú imunitný systém, aby spôsobili neškodné zárodky, ktoré je ťažké kontrolovať a prípadne aj multirezistentné zárodky.

Kritici fágovej terapie hovoria, že terapiu môžu používať iba lekári s primeraným dodatočným školením a že bakteriálna kultúra musí byť najskôr nastavená na cielenú aplikáciu, aby sa ubezpečilo, že pre správnu baktériu bol vybraný správny fág. Na rozdiel od toho by boli okamžite dostupné širokospektrálne antibiotiká. Hlavný argument proti fágovej terapii, vyjadrený kritikmi, je však obava, že genetika fágu by sa mohla zmeniť mutáciami alebo nekontrolovateľnou výmenou génov s hostiteľskou baktériou, že fág by mohol stratiť svoje fagocytárne vlastnosti a mutovať na nekontrolovateľný patogénny vírus. ,

Počas studenej vojny sa západná medicína spoliehala takmer výlučne na antibiotiká, aby odvrátila infekčné baktérie, zatiaľ čo fágová terapia kultivovala Rusko a členské štáty Sovietskeho zväzu - predovšetkým Gruzínsko. Teraz existuje dôkaz, že obe terapie majú špecifické prínosy a riziká, ktoré je potrebné pred použitím zvážiť.