СОВРЕМЕННАЯ РАБОТА, СВЯЗАННАЯ С ФАГОТЕРАПИЕЙ, НА ЗАПАДЕ
Levin и Bull (1996), а также Barrow и Soothill (1997) опубликовали хорошие обзоры большинства работ о применении фаготерапии у животных, выполненных в Великобритании и США, в 80-х гг. в этих странах вновь возрос интерес к фаготерапии. Результаты хорошо согласуются с описанными выше клиническими исследованиями в отношении эффективности, безопасности, и важности соответствующего внимания к биологии взаимодействия бактериофага и хозяина, усиливая доверие к обширному Восточно-европейскому опыту.
В Великобритании H. W. Smith и M. B. Huggins (1982, 1983) провели ряд исследований по использованию фагов при системных инфекциях E.coli на мышах и при диспепсическом заболевании у молодых телят. Они, например, обнаружили, что введение 106 колониеобразующих единиц специфического патогенного штамма внутримышечно убивало 10/10 мышей, но ни одна не погибала, если одновременно вводили 104 бляшкообразующих единиц бактериофага, селектированного в отношении Kl капсульного антигена этого же бактериального штамма. Лечение бактериофагом было более эффективным, чем использование таких антибиотиков, как тетрациклин, стрептомицин, ампициллин или триметоприм/сульфафуразол. Более того, вновь появившиеся резистентные бактерии были лишены капсулы и были гораздо менее вирулентными. У телят они обнаружили очень высокую степень защиты, несмотря на то, что не удалось выделить бактериофаги, специфические в отношении К88 или К99 адгезивным фимбриям, играющим ключевую роль в присоединении бактерий к внутренней поверхности тонкой кишки. Тем не менее бактериофаг смог уменьшить на много порядков количество бактерий фиксированных на ней и, фактически, остановить потерю жидкости. Наиболее хорошие результаты были получены тогда, когда бактериофаги вводились одновременно с бактериями или заранее, а так же при совместном использовании различных бактериофагов отличавшихся друг от друга по специфичности адгезии. Кроме того, бактериофаг мог передаваться от животного к животному, поддерживая возможность профилактического действия в стаде. Если бактериофаг давался только после развития диареи, тяжесть инфекции все равно существенно снижалась, и ни одно животное не погибло (Smith et al, 1987).
|
|
|
Levin and Bull (1996) провели детальный анализ динамики популяции бактериофага и его распределения в тканях на основе исследования Smith и Huggins (1982). Этот анализ может быть полезен в оценке параметров как влияющих на успех фаготерапии, так и обеспечивающих ей очевидное преимущество по сравнению с антибиотикотерапией. Они перешли к проведению собственных, очень интересных исследований на животных (Levin и Bull, рукопись в работе) и пришли к заключению, что фаготерапия, по крайней мере, заслуживает дальнейшего изучения.
|
|
|
Soothill (1994) провел ряд весьма красивых исследований по подготовке к использованию бактериофагов при инфекционных заболеваниях и у ожоговых больных. Используя морских свинок, он показал, что отторжение кожного трансплантата может быть предотвращено предшествующей обработкой бактериофагом против Pseudomonas aeruginosa. Он также наблюдал великолепный защитный эффект фагов как Pseudomonas, так и Acinetobacter при системных инфекциях мышей, вызванных соответствующими возбудителями (Soothill, 1992). В последнем случае всего 100 фаговых частиц защищали от инфицирования 100 миллионами бактерий – пятикратной LD50!
Merrill и соавт. (1996) провели ряд экспериментов, целью которых было выявление особенностей взаимодействия бактериофагов с иммунной системой человека. Merrill был первым консультантом доктора Richard Carlton при создании компании "Exponential Biotherapies, Inc.", занимающейся исследованиями возможностей фаговой терапии. Опубликованная ими совместная работа была посвящена литическим производным лизогенного лямбда бактериофага. Хотя конкретный штамм был плохим кандидатом для терапевтического использования, как об этом говорилось ранее, и будет обсуждаться ниже, авторы собрали очень интересные и важные данные о факторах, влияющих на взаимодействия бактериофагов и иммунной системы.
|
|
|
ПАТОГЕННОСТЬ БАКТЕРИЙ
Большинство бактерий непатогенные; фактически, они играют ключевую роль в экологическом балансе различных органов нашего тела, включая систему органов пищеварения и поверхность тела. Они помогают защищать нас от патогенов; это одна из причин того, что использование антибиотиков широкого спектра действия делает нас столь уязвимыми и того, что более узконаправленные бактерицидные средства более предпочтительны. Большинство серьезных патогенов – близкие родственники непатогенных штаммов. Так в чем же различия, что делает определенные штаммы такими вирулентными? В последние годы наблюдается значительный прогресс в отношении исследований, разъясняющих молекулярные механизмы патогенеза (ср. Falkow 1996). Они увенчались определением полной последовательности оснований ДНК E.coli К12 (непатогенной) и нескольких других бактериальных штаммов, а так же широкомасштабным клонированием и секвенированием детерминант патогенности. В целом, они включают множество генов, которые сгруппированы в так называемые, “острова патогенности” ("pathogenicity islands" или "Pais", “Пайс”), которые могут иметь длину от 50 до 200 тыс. оснований. В общем, они обладают некоторыми уникальными свойствами, указывающими на то, что сами бактерии приобрели их, как своего рода “инфекционную болезнь” в прошлом и сохранили их, поскольку они помогали бактериям колонизировать новые экологические ниши с меньшей конкуренцией. Многие из этих Pais переносятся на маленьких вне хромосомных кольцевых ДНК, называемых плазмидами, которые также могут быть передатчиками генов резистентности к лекарствам. Другие Pais расположены в хромосоме, где их часто обнаруживают в составе дефектного лизогенного профага, потерявшего некоторые ключевые гены и не способного индуцировать формирование частиц бактериофага. Однако иногда дефектные профаги могут рекомбинироваться со сходными (лизогенными) инфицирующими фагами. Поэтому есть смысл избегать использования лизогенных бактериофагов или их литических производных для фаготерапии, чтобы избежать какого-либо шанса приобретения и перемещения таких островков патогенности.
|
|
|
Патогенность бактерий человеческого кишечника обусловлена двумя главными факторами: (1) продукцией молекул токсинов, типа шигатоксина (шигелл и некоторых патогенных E. coli) или холерного токсина. Эти токсины вызывают проблемы, модифицируя белки в клетках-мишенях. (2) приобретением новых адгезинов клеточной поверхности, которые позволяют бактериям в большей степени связываться со специфическими рецепторами клеток тонкой кишки, а не просто перемещаться по направлению к толстой кишке. Все эти адгезины содержат компоненты так называемого механизма секреции III-типа, относящиеся к объектам, участвующим в сборке жгутиков, обеспечивающих подвижность, и нитевидных бактериофагов, а также функционирующие во многих растительных патогенах. Инфекционный процесс, вызванный любыми патогенными кишечными бактериями, запускает изменения в расположенных поблизости кишечных клетках. Они включают дегенерацию микроворсинок, образование индивидуальных “пьедесталов”, окружающих каждую бактерию и, в случае Salmonella и Shigella, индукцию клеточных сигнальных молекул, вызывающих поглощение бактерии и последующий ее внутриклеточный рост.
Недавно E. coli O157 вызывала большое беспокойство, в связи с контаминацией ей таких продуктов, как гамбургеры и не пастеризованные соки, что приводило к серьезным эпидемиям (ср. Grimm et al., 1995). Смертельные случаи встречались, в основном, среди детей и пожилых людей, обычно от геморрагического колита (кровавой диареи) или гемолитико-уремического синдрома, когда поражались почки. Антибиотикотерапия оказалась бесполезной (ср. Greenwald and Brandt, 1997). Мы обнаружили, что вариант О157, вызвавший эпидемию в Сиэтле, распространявшуюся через сеть быстрого питания, является восприимчивым, по крайней мере, к нескольким из наших бактериофагов, родственным Т4 (Mark Mueller, Kutter et al., не опубликовано). Интересно рассмотреть их возможное использование на откормочных площадках и предприятиях, занимающихся упаковкой мяса, а также для профилактики и терапии при эпидемических вспышках.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 108; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!