Бактериофаги – это вирусы, поражающие и уничтожающие только бактерии. Еще в прошлом веке фармацевты научились использовать во благо свойства этих крошечных помощников борьбы с болезнями путем создания на их основе лечебно-профилактических антибактериальных препаратов.
Их успешно применяют для лечения инфекционных заболеваний вот уже почти сто лет и они безопасны даже для новорожденных. Но медицина продолжает исследовать особенности бактериофагов, и эта работа далеко не закончена. В прошлом материале, открывшем цикл статей о фагах, мы писали о том, какой вклад они внесли в науку. Сегодня эксперт холдинга «Нацимбио» Госкорпорации Ростех, руководитель проектного офиса по изучению бактериофагов Александр Жарников рассказывает о некоторых научных гипотезах, касающихся влияния этих вирусов на организм человека.
С первой статьей цикла о бактериофагах можно ознакомится здесь. Надо сказать, что наша заинтересованность этими крошечными, но полезными вирусами не случайна – в последнее время к ним проявляют все больший интерес не только представители российского, но и мирового медицинского сообщества.
Особенности строения ВИРУСОВ
Ведь препараты на их основе могут стать альтернативой антибиотикам в лечении инфекций. Все потому, что бактериофаги способны размножаться только в присутствии определенного вида болезнетворных бактерий, не уничтожая при этом полезные микроорганизмы, что помогает справляться с заболеванием, сохраняя естественную микрофлору организма.
В нашем мире бактериофаги присутствуют повсюду — в океане, почве, глубоководных источниках, питьевой воде, пище и, конечно, в теле человека. И несмотря на то, медицина накопила большую доказательную базу об эффективности и безопасности применения бактериофагов в качестве антибактериальных средств, ученые все равно задаются вопросом: могут ли эти вирусы влиять непосредственно на организм человека?
Сегодня в разных странах мира уже начали проводить такие фундаментальные исследования. Первые их результаты оказались очень интересными: в частности, бактериофаги, возможно, способны оказывать иммуномодулирующий и противовоспалительный эффекты на организм. Но на данном этапе развития этих исследований необходимо признать, что делать выводы о возможности применения этих эффектов в медицине пока рано.
«Вирусы для иммунитета»
В нашем организме существует многочисленное вирусное сообщество – виром. И в нем широко представлены различные бактериофаги – вирусы бактерий, которые, в свою очередь, формируют фаго́м. Бактериофаги фагома могут свободно проникать через слизистые оболочки в кровь, причем разными способами, и достигать лимфатических узлов. Например, фаги попадают в кровоток через поврежденную слизистую оболочку или используют в качестве «транспорта» бактерии.
По оценкам ученых, около 30 миллиардов фагов ежедневно мигрируют из кишечника в ткани. И даже в самой защищенной среде нашего организма – спинномозговой жидкости – тоже присутствуют эти вирусы. Что они делают в крови и нервной системе? Ученые осторожно предполагают, что бактериофаги помогают бороться с опасными микроорганизмами, влияют на работу иммунитета и обмен веществ.
КАК ДЕЙСТВУЕТ БАКТЕРИОФАГ. ВИРУС УБИЙЦА ИЛИ СПАСИТЕЛЬ
На чем основано такое предположение? Дело в том, что иммунная система человека состоит из множества звеньев, переплетенных сложными взаимодействиями. Обнаружено, что бактериофаги могут влиять на разные механизмы иммунной защиты. Один из них – фагоцитоз. Существует особая группа «клеток-пожирателей» – фагоциты.
Они умеют поглощать чужеродные частицы, а далее разрушают их или выставляют на своей поверхности антигены и отправляются в лимфатические узлы «знакомить» с ними лимфоциты.
Есть доказательства того, что фаги усиливают фагоцитоз бактерий. Во-первых, фаговые частицы буквально облепляют бактериальную клетку со всех сторон и помогают фагоцитам ее распознать. Во-вторых, фагоцит может проглотить бактерию, которая уже инфицирована фагом. Вирус продолжает разрушать жертву изнутри и ускоряет ее «переваривание».
Эти соображения отчасти подтверждаются и на практике. Например, в 2007 году были опубликованы результаты исследования, во время которого пациентам с хроническим гнойным воспалением в полости носа и придаточных пазух в пазухи вводили препарат бактериофагов. Выяснилось, что это помогло фагоцитам более успешно пожирать бактерии и доводить этот процесс до конца.
Кроме того, фаги активировали нейтрофилы – одну из разновидностей лейкоцитов. Известно, что эти вирусы помогают предотвращать рецидивы заболеваний ЛОР-органов и не допускать их перехода в хроническую форму. Несмотря на некоторые положительные выводы о влиянии фагов на иммунитет, этот вопрос требует дальнейшего изучения.
Борцы с воспалением
Воспаление – защитная функция организма, и она обеспечивается врожденным иммунитетом. Но иногда воспалительный процесс бывает настолько сильным и длительным, что от него больше вреда. И с этой проблемой, как показывают отдельные исследования, могут помочь бактериофаги.
С одной стороны, как ни крути, бактериофаги – «чужаки» для организма человека. Хотя они и не атакуют наши клетки, но защитные механизмы на них реагируют. Однако, как показывают исследования, если у фагов и есть способность провоцировать воспалительный ответ организма, то он практически незаметен.
Зато противовоспалительное действие может быть весьма выражено. В частности, высказываются предположения о том, что фаги могут обладать защитным потенциалом, не только уничтожая патогены, но и подавляя местные иммунные и воспалительные реакции в кишечнике, тем самым способствуя поддержанию иммунного гомеостаза (поддержание иммунной системы в оптимальных физиологических условиях). Это помогает избежать ненужного повреждения тканей и ускорить борьбу с инфекцией.
Ввиду специфического и довольно сложного механизма действия, бактериофаги, конечно, нельзя рассматривать как замену более действенным таблеткам аспирина или ибупрофена. Но об их противовоспалительном потенциале полезно знать.
Вирусы против вирусов
В последние годы (а особенно на фоне пандемии Covid-19) ученые стали все чаще говорить о потенциальных противовирусных эффектах бактериофагов. На самом деле этот вопрос исследуется уже более полувека. Фаги вмешиваются в ход вирусной инфекции посредством разных механизмов. Они стимулируют выработку интерферона, занимают рецепторы на клетках, не давая вирусам присоединяться к ним, способны вызывать перекрестный иммунитет: «познакомившись» с фагом, иммунная система легче распознает вирусы со схожими антигенными свойствами. Проникая в эпителиальные и некоторые другие клетки, бактериофаги защищают их от гибели, вызванной вирусной инфекцией.
Важно также помнить и о таком явлении, как вторичная бактериальная инфекция. Например, летальные исходы от Covid-19 зачастую происходили от присоединившейся к инфекции бактериальной пневмонии. Для противодействия такому трагическому развитию болезни американское агентство FDA одобрило применение фаготерапии.
Вполне возможно, что полезные свойства бактериофагов не ограничиваются перечисленными в этой статье. Фаготерапия обладает большим перспективами, и чтобы раскрыть его в полной мере, требуется работа вирусологов, биологов, генетиков, врачей, других специалистов.
Кстати, единственный в мире производитель лекарственных препаратов на основе бактериофагов в промышленных масштабах, компания НПО «Микроген» (входит в холдинг «Нацимбио» Госкорпорации Ростех) – находится в России. Ученые предприятия активно занимаются изучением полезных свойств бактериофагов на базе собственного Биологического ресурсного центра, где ведется углубленное исследование бактериофагов с применением актуальных научных технологий и современного оборудования.
В Биологическом ресурсном центре объединены в единую функционирующую структуру банк фагов (коллекция охарактеризованных бактериофагов с расшифрованным геномом), молекулярно-генетическая лаборатория и блок селекции. Сегодня ученые могут фотографировать бактериофаги, изучать их биологические свойства и расшифровывать генетический материал, что позволяет быстрее и полнее исследовать природу бактериальных вирусов и ее влияние на организм человека.
Источник: naked-science.ru
Компьютерные вирусы
Среди огромного разнообразия видов компьютерных программ существует одна их разновидность, заслуживающая особого упоминания. Главное отличие этих программ от всех остальных состоит в том, что они вредны, т.е. предназначены для нанесения ущерба пользователям ЭВМ. Это компьютерные вирусы.
Компьютерным вирусом называется программа, обычно малая по размеру (от 200 до 5000 байт), которая самостоятельно запускается, многократно копирует свой код, присоединеняя его к кодам других программ («размножается») и мешает корректной работе компьютера и/или разрушает хранимую на магнитных дисках информацию (программы и данные).
По приближенным оценкам к 2003 году существовало около 40 000 различных вирусов. Подсчет их осложняется тем, что многие вирусы мало отличаются друг от друга, являются вариантами одного и того же вируса и, наоборот, один и тот же вирсу может менять свой облик, кодировать сам себя. На самом деле основных принципиальных идей, лежащих в основе вирусов, не очень много.
Среди всего разнообразия вирусов следует выделить следующие группы:
- загрузочные вирусы (заражают программу начальной загрузки компьютера, хранящуюся в загрузочном секторе дискеты или винчестера, и запукающиеся при загрузке компьютера);
- файловые вирусы (в простейшем случае заражают выполняемые файлы, но могут распространяться и через файлы документов)
- загрузочно-файловые вирусы (имеют признаки как загрузочных, так и файловых вирусов)
- драйверные (заражают драйверы устройств компьютера или запускают себя путем включения в файл конфигурации дополнительной строки);
- макро-вирусы (заражаю документы, создаваемые средствами офисных программ, в которых используются языки макро-программирования);
- сетевые вирусы – черви (использующие протоколы и возможности компьютерных сетей).
К настоящему времени накоплен значительный опыт борьбы с компьютерными вирусами, разработаны антивирусные программы, известны меры защиты программ и данных.
Антивирусные программы можно разделить на несколько типов:
- Детекторы
(их назначение — лишь обнаружить вирус). - Фаги
(фаг — это программа, которая способна не только обнаружить, но и уничтожить вирус). - Ревизоры
(ревизор контролирует возможные пути распространения программ-вирусов и заражени компьютеров). - Сторожа (инспекторы)
(сторож — это резидентная программа, постоянно находящаяся в памяти компьютера, контролирующая операции компьютера, связанные с изменением информации на магнитных дисках, и предупреждающая пользователя о них). - Вакцины
(антивирусные программы, ведущие себя подобно вирусам, но не наносящие вреда).
Наиболее распространенные антивирусные программы:
— Doctor Web (разработчик Игорь Данилов);
— Antiviral Toolkit Pro (разработана в лаборатории Евгения Касперского).
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник: studopedia.ru
Что такое бактериофаги простыми словами
Препараты на основе бактериофагов способны оказывать эффективную помощь при профилактике и борьбе с распространенными инфекциями без вреда организму. Мы попытаемся доходчиво объяснить, что такое бактериофаги, как они устроены и чем полезны для человека.