Размещено на http://www.allbest.ru/

Зміст

1. Чому антибіотики втрачають ефективність

2. Як запобігти поширенню стійкості бактерій до антибіотиків

3. Чи є альтернатива антибіотикам

4. Що таке бактеріофаги

4.1 Історія застосування фагів в медицині

5. Як бактеріофаги знищують бактерії

5.3 Які є протипоказання та обмеження до використання бактеріофагів

Реферат

Реферат на тему: «Фаготерапія: альтернатива антибіотикам у столітті мультирезистентності». Викладений на 15 аркушах.

Містить в собі 1 малюнок, 1 таблицю, розділи: «Вступ», «Чому антибіотики втрачають ефективність?», «Як запобігти поширенню стійкості бактерій до антибіотиків?», «Чи є альтернатива антибіотикам?», «Що таке бактеріофаги?», «Як бактеріофаги знищують бактерії?» та підрозділи, а також «Висновки» та «Література».

Ключові слова: бактеріофаг, фаготерапія, антибіотикорезистентність.

Вступ

Антибіотики врятували мільйони життів та стали одним з головних двигунів розвитку сучасної медицини, проте сьогодні вже очевидно, що їх успіх був тимчасовим. Проблема стійкості бактерій до антибіотиків набула глобального масштабу та є небезпечною для всіх нас. Напевне, кожному в житті доводилось зустрічатися з інфекціями, для лікування яких було вкрай важко підібрати ефективний антибіотик.

«Без узгоджених і негайних дій в глобальних масштабах світ наближатиметься до «пост-антибіотичної» ери, коли звичайні інфекції можуть знову стати смертельними», - заявляє генеральний директор ВООЗ Маргарет Чен. Щорічно в світі від інфекцій, викликаних бактеріями, стійкими до антимікробних засобів, вмирають до 700 тис осіб. При збереженні тенденції до 2050 року ця цифра може досягти 10 млн.

Все частіше лікарі повідомляють про штами бактерій, стійких до всіх відомих антибіотиків. А штами, стійкі до декількох основних антимікробних препаратів, (таких називають «супербактеріями») мешкають практично в будь-якій сучасній лікарні. Деякі найпоширеніші дитячі хвороби, такі як малярія, пневмонія, інші інфекції дихальних шляхів та дизентерія, вже не піддаються лікуванню багатьма традиційними антибіотиками. З 1987 року не було відкрито жодного нового класу антибіотиків, і на сьогоднішній день розробок в цій сфері недостатньо для вирішення проблеми множинної лікарської стійкості бактерій.

1. Чому антибіотики втрачають ефективність

Виробляти стійкість до антибіотиків бактерії навчилися задовго до того, як люди стали використовувати ці засоби в медицині. Справа в тому, що антибіотики виділяють різноманітні мікроорганізми як зброю в боротьбі за існування. Бактерії постійно стикаються з подібними речовинами та за мільярди років еволюції навчилися адаптуватися до них.

Відомо, що бактерії можуть передавати один одному гени, що забезпечують захист від антибіотиків, наприклад, гени, що кодують молекулярні насоси, які виводять антибіотик з клітки назовні, або ферменти, що руйнують антибіотик. Проте стійкість до антибіотиків може розвиватися й спонтанно - в результаті мутацій в генах бактерії з подальшим природним відбором вдалих варіантів. В цьому випадку бактерії важливо, щоб концентрація антибіотика в середовищі була не надто високою - тоді шанси на виживання стійких до антибіотика мутантів різко підвищуються.

Таким чином, формування стійкості бактерій до антибіотиків - неминучий природний процес. Проте важливо розуміти, що його різко прискорює нераціональне використання антибіотиків людьми: часте необґрунтоване призначення антибіотиків при вірусних інфекціях (при яких антибіотики неефективні), профілактичний прийом антибіотиків, самолікування антибіотиками, недотримання рекомендацій із прийому, безконтрольне використання цих препаратів в сільському господарстві.

Кожен прийом антибіотиків несе ризик появи стійких штамів. І цей ризик особливо високий при неправильному застосуванні антибактеріальних засобів: зменшенні доз та тривалості курсу лікування, порушенні схеми прийому. У цих випадках людина створює всі умови для селекції бактерій, стійких до антибіотиків. Останні, в свою чергу, створюють проблеми не тільки для свого першого господаря: вони легко розповсюджуються серед людей та тварин через їжу, воду, брудні руки, розносяться вітром з пилом та переносяться мухами.

2. Як запобігти поширенню стійкості бактерій до антибіотиків

Зупинити розвиток у бактерій стійкості до антибіотиків неможливо. Але сповільнити процес цілком реально. В 2015 році Всесвітня асамблея охорони здоров'я прийняла глобальний план дій по боротьбі зі стійкістю до протимікробних препаратів. Одне з найважливіших завдань - інформування про проблеми стійкості до антибіотиків як фахівців охорони здоров'я, ветеринарної служби, сільського господарства, харчової промисловості, так і всього населення.

Кожна людина повинна розуміти особливості дії антибіотиків та сприяти їх раціональному використанню.

Правила застосування антибіотиків:

· антибіотики слід приймати ТІЛЬКИ за призначенням лікаря;

· якщо є можливість, потрібно зробити аналіз на чутливість бактерій, що викликали захворювання, до різних антибіотиків (посів та антибіотикограму). Аналіз мінімізує ризики, пов'язані з застосуванням неефективних антибіотиків;

· слід ретельно дотримуватися дозування, кратності та тривалості прийому антибіотика, призначених лікарем;

· слід уважно ознайомитися з інструкцією та враховувати всі застереження, що стосуються взаємодії препарату з їжею та іншими ліками.

ВООЗ також закликає всі країни збільшити інвестиції у розробку нових антимікробних лікарських засобів. У всьому світі триває активний пошук ефективної та безпечної альтернативи антибіотикам у боротьбі з інфекціями [1].

3. Чи є альтернатива антибіотикам

До створення лікарських засобів, які могли б замінити антибіотики або хоча б допомогли їм в боротьбі з бактеріальними інфекціями, підключилися фахівці різних спеціальностей. Особливе місце серед засобів, які розглядаються як можлива альтернатива антибіотикам, займають бактеріофаги - віруси бактерій, які,розмножуючись всередині мікробної клітини, вбивають її.

Бактеріофаги були відкриті 100 років тому та на відміну від інших можливих альтернатив антибіотикам можуть похвалитися багаторічним досвідом застосування в лікуванні різних інфекцій. Відкриття антибіотиків в середині ХХ століття відсунуло бактеріофаги на другий план, проте в останнє десятиліття вони знов опинилися в центрі уваги. Сьогодні вивченням властивостей бактеріофагів та їх компонентів займаються сотні наукових лабораторій по всьому світу.

Фагові препарати можуть бути використані як безпечний засіб профілактики та лікування низки поширених захворювань, зокрема в дітей, літніх та ослаблених людей. Крім того, бактеріофаги можуть бути використані для лікування інфекцій, викликаних бактеріями з множинною стійкістю до антибіотиків, а також деяких хронічних захворювань, які потребують тривалих курсів антибактеріальної терапії.

4. Що таке бактеріофаги

Бактеріофаги, або фаги (буквально з грецької -- пожирачі бактерій) -- це віруси, що вражають бактерії. Як і інші віруси, фаги є паразитами -- вони не можуть розмножуватися без клітини господаря. При цьому фаги строго спеціалізовані: вони розпізнають і вражають лише певний вид бактерії, іноді -- окремі штами одного виду. антибіотик інфекція бактеріофаг

Бактеріофаги -- найчисленніша та найпоширеніша на Землі група вірусів. Бактерії мешкають повсюдно, а скрізь, де є бактерії, є й фаги: в ґрунті, водоймах, рослинах, в травному тракті людей і тварин та ін. Чим багатший субстрат мікроорганізмами, тим більше в ньому фагів. Разом з тим, фаги можуть існувати й за відсутності мікроба-господаря, зберігаючи здатність до інфікування протягом десятиліть. Бактеріофаги -- важливий природний інструмент контролю чисельності мікроорганізмів.

Рис. 1 Життєві цикли бактеріофагів

Типова фагова частка складається з голівки та хвоста. У голівці міститься генетичний матеріал (ДНК або РНК). Хвостовий відросток забезпечує взаємодію фага з бактерією-господарем. Він має вигляд порожнистої трубки, по якій генетичний матеріал потрапляє з головки фага в цитоплазму бактерії. На кінці хвоста у багатьох фагів розташована базальна пластинка з тонкими довгими нитками, які допомагають вірусу закріпитися на поверхні бактерії.

За характером взаємодії із бактерією фаги поділяють на літичні та помірні. Перші швидко вбивають (лізують) бактерію-господаря, тоді як другі можуть мешкати в інфікованій бактерії в прихованій формі [2].

4.1 Історія застосування фагів в медицині

Бактеріофаги були відкриті французьким мікробіологом Феліксом Д'Ерелем у 1917 році. Невідомих агентів, що руйнують бактерії, вчені описували й раніше, проте тільки Д'Ерель вказав на їх вірусну природу й назвав «бактеріофагами» -- «пожирачами бактерій». Він же пізніше виділив фаги деяких патогенних бактерій і запропонував цілеспрямовано використовувати їх для профілактики та лікування інфекційних захворювань.

У 1930-ті роки багато наукових лабораторій і фармацевтичних компаній почали розробку й виробництво фагопрепаратів. Проте відкриття антибіотиків в 1940-их роках відсунуло фаготерапію на другий план. Антибіотики швидко вбивали всіх мікробів без розбору, та віра в їх «дивовижну силу» була безмежною. Крім того, виробляти їх було легше, ніж фагопрепарати, і вони обіцяли швидкий прибуток. Тож не дивно, що про фаги тимчасово забули.

Роботи з вірусами бактерій не припинялися лише в декількох наукових центрах. Так тривало до 2000-х, коли спочатку лікарі, а потім і регуляторні органи почали бити на сполох: антибіотики втрачають ефективність, все частіше зустрічаються бактерії, стійкі до багатьох, а то й до всіх відомих антимікробних препаратів. Вчені активізували пошук альтернативних методів боротьби з патогенними мікробами і, звичайно, згадали про бактеріофагів.

5. Як бактеріофаги знищують бактерії

Літичний бактеріофаг, впізнавши «свою» бактерію, прикріплюється до її поверхні, розчиняє клітинну стінку і впорскує всередину генетичний матеріал. В результаті в бактерії припиняється синтез власних компонентів, ДНК бактерії руйнується та починається виробництво компонентів фага. З готових молекул ДНК та білків шляхом самозбирання в бактерії утворюються від 200 до 1000 зрілих фагових частинок (віріонів). Під дією фагового ферменту лізоциму та тиску зсередини, що наростає, клітинна стінка бактерії руйнується, та нові віріони виходять в навколишнє середовище. Весь цикл -- від прикріплення фага до виходу його нащадків із бактерії -- може тривати від декількох хвилин до декількох годин. Процес повторюється доти, поки не будуть зруйновані всі чутливі до даного фага бактерії.

Препарати літичних бактеріофагів використовують в медицині та ветеринарії для лікування й профілактики багатьох бактеріальних інфекцій. Метод лікування хворих бактеріальними інфекційними хворобами, а також носіїв бактерій за допомогою фагів називають фаготерапією [3].

5.1 Які інфекції лікують бактеріофагами

Препарати бактеріофагів застосовують у дорослих і дітей для профілактики і лікування:

· бактеріальних інфекційних уражень шлунково-кишкового тракту (ентероколіт, гастроентероколіт, сальмонельоз, шигельоз, дисбактеріоз та ін.);

· гнійно-запальних захворювань вух, ротової порожнини, носа, горла, бронхів і легенів (отит, стоматит, пародонтит, синусит, фарингіт, ларингіт, ангіна, трахеїт, бронхіт, плеврит, пневмонія і ін.);

· гнійно-запальних захворювань очей (кон'юнктивіт, кератокон'юнктивіт та ін.);

· хірургічних інфекцій (обробка післяопераційних і гнійних ран, абсцеси, флегмони, фурункули, карбункули і ін.);

· опікових ран;

· урогенітальних інфекцій (цистит, уретрит, кольпіт, пієлонефрит та ін.).

Бактеріофаги можуть бути використані як самостійно, так і в комбінації з іншими антибактеріальними засобами. Фаготерапія, зокрема, доцільна при стійкості бактерії-збудника до антибіотиків, а також у пацієнтів із непереносимістю антибіотиків.

Традиційною формою випуску бактеріофагів є рідкий препарат, який використовують для прийому всередину, у вигляді аплікацій, зрошень, клізм, введення в ніс і носові пазухи, порожнини ран, дреновані порожнини -- черевну, плевральну, сечового міхура та ін. [4].

5.2 Які переваги мають бактеріофаги перед антибіотиками

Бактеріофаги мають такі переваги (узагальнені дані у таблиці 5.2):

· бактеріофаги високоспецифічні -- вони знищують тільки певні бактерії і не пригнічують нормальну мікрофлору організму. Це дозволяє уникнути дисбіотичних порушень, характерних для антибіотиків, та зберегти природний баланс внутрішнього середовища організму;

· на відміну від антибіотиків, бактеріофаги не справляють токсичної дії та рідко викликають алергічні реакції;

· бактеріофаги можуть застосовуватися не тільки для лікування, але й для профілактики бактеріальних інфекцій;

· бактеріофаги легко проникають в різні тканини організму. У антибіотиків ця здатність варіює -- від високої до вкрай низької;

· концентрація бактеріофагів в вогнищі інфекції піддається «саморегуляції»: наростає при розмноженні фагів у чутливих бактеріях (чим більше бактерій-мішеней, тим більше фагів), а потім знижується після ліквідації інфекції. При використанні антибіотиків не завжди вдається досягти ефективної концентрації препарату в вогнищі інфекції;

· в процесі лікування бактеріофагами ризик розвитку вторинної (придбаної) стійкості до них мінімальний. При прийомі деяких антибіотиків, особливо при тривалих курсах лікування, є високий ризик розвитку у бактерій стійкості до них;

· бактеріофаги стимулюють імунітет пацієнта, тому фаготерапія ефективна зокрема при лікуванні хронічних запальних захворювань на фоні імунодепресії;

· на відміну від антибіотиків, бактеріофаги не впливають на ферментні системи організму;

· бактеріофаги повністю сумісні з іншими лікарськими засобами, зокрема, антибактеріальними, тоді як для антибіотиків характерні численні лікарські взаємодії (конкуренція за ферментні системи, посилення токсичних ефектів і т.д.) [5].

Таблиця 5.2 Життєві цикли бактеріофагів

Протипоказанням до застосування бактеріофагів є підвищена чутливість до компонентів препарату.

У період вагітності та годування груддю рекомендовано перед використанням бактеріофагів проконсультуватися з лікарем.

Висновки

Таким чином, використання фагів для боротьби з бактеріальними інфекціями, зокрема, з мультирезистентними бактеріями, все частіше свідчить про перспективу терапії фагом як альтернативу або доповнення до антибіотиків. Проте, розбіжності в останніх дослідженнях щодо імуномодулюючих ефектів і потенціалу горизонтального переносу генів дають зрозуміти, що нам потрібно глибше дослідити взаємодію між фагом, мікробіомом і людиною-господарем перед проведенням фаготерапії у великих масштабах. Підвищена ефективність антибактеріальних агентів в поєднанні означає, що терапія з використанням певної комбінації фагів, фагових літичних білків, біоінженерних фагів та/або антибіотиків буде необхідна для вирішення зростаючої проблеми антибіотикорезистентних інфекцій.

Література

1. Дуда О. К.Сучасні можливості запобігання антибіотикорезистентності: бактеріофаги як антимікробні агенти / О. К.Дуда, В. О. Бойко, Л. П. Коцюбайло, А. П. Голуб. // СЕМЕЙНАЯ МЕДИЦИНА. - 2017. - С. 16-21.

2. Жмінько П.Г. Бактеріофаги: актуальні питання безпечного застосування (огляд літератури) / П.Г. Жмінько, О.В. Федченко, М.Л. Зінов'єва // Сучасні проблеми токсикології, харчової та хімічної безпеки. - 2015. - № 3. - С. 71-81.

3. A controlled clinical trial of a therapeutic bacteriophage preparation in chronic otitis due to antibioticresistant Pseudomonas aeruginosa; a preliminary report of efficacy / A. Wright, C.H. Hawkins, E.E. Anggеrd, D.R. Harper // Clin Otolaryngol. - 2009. - Vol. 34. - P. 349-357.

4. Results of bacteriophage treatment of suppurative bacterial infections. II. Detailed evalulation of the results / S. Slopek, I. Durlakova, B. Weber Dabrowska, et al. // Arch Immunol Ther Exp (Warsz). - 1983. - Vol. 31. - P. 293-327

5. Bacteriophage therapy of venous leg ulcers in humans: results of a phase I safety trial / D.D. Rhoads, R.D. Wolcott, M.A. Kuskowski, et al. // J Wound Care. - 2009. - Vol. 18. - P. 237-238.

Размещено на Allbest.ru