Veliki rat s malim neprijateljem, ili kako uništiti bakterije. Veliki rat s malim neprijateljem, ili kako uništiti bakterije Proces uništavanja mikroba jedući stanice

21.06.2020

opcija 1

A1. Kako se zove znanost o građi čovjeka i njegovih organa?

1) anatomija 3) biologija

2) fiziologija 4) higijena

A2. Koji dio mozga se zove mali mozak?

1) srednji mozak 3) duguljasta moždina

2) leđna moždina 4) mali mozak

A3. Kojoj skupini mišića pripadaju temporalis mišići?

1) oponašati 3) respiratorno

2) za žvakanje 4) za motor

A4. Kako se zove proces uništavanja mikroba konzumiranjem stanica?

1) imunitet 3) fagocitoza

2) bruceloza 4) imunodeficijencija

A5. Kako se zove enzim želučanog soka koji može djelovati samo u kiseloj sredini i razgrađuje proteine u jednostavnije spojeve?

1) hemoglobin 3) mali mozak

2) hipofiza 4) pepsin

A6. Kako se zovu živčane strukture koje percipirane podražaje pretvaraju u živčane impulse?

1) osjetljivi neuroni 3) interkalarni neuroni

2) receptori 4) sinapse

A7. Kako se zove pretjerani porast krvnog tlaka?

1) hipertenzija 3) hipotenzija

2) alergija 4) aritmija

U 1. Koje su funkcije živčanog i endokrinog sustava?

U 2. Kako se zove stalni sastav tekućina koje čine unutarnje

Srijeda?

U 3. Kako se zove tekućina koja sadrži oslabljene mikrobe ili njihove otrove?

U 4. Tko je otkrio centralno kočenje?

U 5. Kako se nazivaju ritmičke vibracije stijenki arterija?

C1. Kojoj sekretnoj žlijezdi pripada gušterača? Objasni zašto?

C2. Koje su posljedice zatajenja bubrega kod ljudi?

Test iz biologije za predmet 8. razred

Opcija 2

A1. Kako se zove topla slana tekućina koja povezuje sve ljudske organe jedni s drugima, osiguravajući im kisik i prehranu?

1) tkivna tekućina 3) limfa

2) krv 4) međustanična tekućina

A2. Kako se zove dio mozga koji osigurava koordinaciju i koordinaciju pokreta, kao i ravnotežu tijela?

1) oblongata medulla 3) mali mozak

2) hipotalamus 4) srednji mozak

A3. Koja vrsta tkiva je koštano tkivo?

1) vezivni 3) mišićni

2) epitelni 4) živčani

A4. Što čini najveći dio plazme?

1) limfa 3) eritrociti

2) voda 4) oblikovani elementi

A5. Kako se zove najveća žlijezda u našem tijelu, koja se nalazi u trbušnoj šupljini ispod dijafragme?

1) štitnjača 3) gušterača

2) slezena 4) jetra

A6. Kakav je kontakt između neurona i stanica radnih organa?

1) uz pomoć sinapsi 3) uz pomoć vagusnog živca

2) uz pomoć alveola 4) uz pomoć receptora

A7. Od čega se formira limfa?

1) iz krvi 3) iz tkivne tekućine

2) iz međustanične tvari 4) iz želučanog soka

U 1. Kako se zove prozirna polutekuća masa koja ispunjava unutrašnjost očne jabučice?

U 2. U čemu se sastoji siva tvar mozak?

U 3. Kako se zove nedostatak vitamina u tijelu?

U 4. Gdje se odvija izmjena plina?

U 5. Kako se zove sposobnost organa da se ritmički uzbuđuje pod utjecajem impulsa koji u njemu nastaju bez vanjskih podražaja?

C1. Navedite barem 3 kriterija koji nam omogućuju da ljude svrstamo u sisavce.

C2. Je li moguće da osoba s krvnom grupom II transfuzira krvnu grupu III i zašto? Zašto se krv I grupe može transfuzirati u sve četiri skupine?

Odgovori

opcija 1

A1 - 1

A2 - 4

A3 - 2
A4 - 3

A5 - 4
A6 - 2

A7 - 1

B1 - regulatorni
B2 - homeostaza

B3 - cjepivo

B4 - I.M. Sečenov

B5 - puls

C1 - Mješoviti sekret. Dio stanica gušterače izlučuje hormone (inzulin) izravno u krv, drugi dio - sok gušterače, koji kroz kanale ulazi u duodenum.

C2 - Bubrezi - organ sustava za izlučivanje. Kršenje njihovog rada može dovesti do poremećaja homeostaze (promjene u sastavu unutarnjeg okoliša) i trovanja tijela metaboličkim proizvodima.

Opcija 2

A1 - 2

A2 - 3

A3 - 1
A4 - 2

A5 - 4
A6 - 1

A7 - 2

B1 - staklasto tijelo
B2 - iz tijela neurona

B3 - hipovitaminoza

B4 - u alveolama pluća i tkiva

B5 - automatizam

C1 - prisutnost maternice i mliječnih žlijezda, pluća su alveolarnog tipa, srce uključuje 4 komore, konstantna temperatura tjelesna, prsna i trbušna šupljina odvojene su dijafragmom.

C2 - nemoguće je, jer će susret aglutinina β sadržanih u krvi II skupine s aglutinogenima B sadržanim u krvi III grupe dovesti do aglutinacije. U krvi grupe nema aglutinogena A i B, pa se može transfuzirati u sve krvne grupe.

Kriteriji za ocjenjivanje odgovora

Za svaki točno obavljen zadatak pod slovom A dodjeljuje se 1 bod, ukupno 7 bodova.

Za svaki točno obavljen zadatak pod slovom B dodjeljuju se 2 boda, ukupno 10 bodova.

Za svaki točno obavljen zadatak pod slovom C dodjeljuju se 3 boda, ukupno 6 bodova.

Ukupno - 23 boda

80-100% - ocjena "5"

60-80% - ocjena "4"

40-60% - ocjena "3"

0-40% - rezultat "2".

Objašnjenje

Za srednja certifikacija iz biologije u 8. razredu sastavljen je komplet ispitne predmete(2 opcije). Sastavljaju se uzimajući u obzir stanje obrazovni standard. Sadržaj edukativni materijal u korelaciji s količinom vremena posvećenom studiju biologije u 8. razredu od strane osnovne nastavni plan i program(2 sata tjedno / 68 sati godišnje).

Sva pitanja i zadaci podijeljeni su u tri razine težine (A, B, C).

Razina A - osnovna (A1-A7). Svako pitanje ima 4 moguća odgovora, od kojih je samo jedan točan.

Razina B - sadrži 5 zadataka (B1-B5). Svaki zadatak ove razine zahtijeva kratak odgovor (u obliku jedne ili dvije riječi).

Razina C - povećana složenost sadrži 2 zadatka (C1-C2). Ovaj zadatak zahtijeva da napišete detaljan odgovor.

Za izvršenje kontrolni rad Dodijeljeno je 45 minuta (1 sat).

opcija 1

A1. Kako se zove znanost o građi čovjeka i njegovih organa?

1) anatomija 3) biologija

2) fiziologija 4) higijena

A2. Koji dio mozga se zove mali mozak?

1) srednji mozak 3) oblongata medulla

2) leđna moždina 4) mali mozak

A3. Kojoj skupini mišića pripadaju temporalis mišići?

1) oponašati 3) respiratorno

2) za žvakanje 4) za motor

A4. Kako se zove proces uništavanja mikroba konzumiranjem stanica?

1) imunitet 3) fagocitoza

2) bruceloza 4) imunodeficijencija

A5. Kako se zove enzim želučanog soka koji može djelovati samo u kiseloj sredini i razgrađuje proteine u jednostavnije spojeve?

1) hemoglobin 3) mali mozak

2) hipofiza 4) pepsin

A6. Kako se zovu živčane strukture koje percipirane podražaje pretvaraju u živčane impulse?

1) osjetljivi neuroni 3) interkalarni neuroni

2) receptori 4) sinapse

A7. Kako se zove pretjerani porast krvnog tlaka?

1) hipertenzija 3) hipotenzija

2) alergija 4) aritmija

U 1. Koje su funkcije živčanog i endokrinog sustava?

U 2. Kako se zove stalni sastav tekućina koje čine unutarnje

U 3. Kako se zove tekućina koja sadrži oslabljene mikrobe ili njihove otrove?

U 4. Tko je otkrio centralno kočenje?

U 5. Kako se nazivaju ritmičke vibracije stijenki arterija?

C1. Kojoj sekretnoj žlijezdi pripada gušterača? Objasni zašto?

C2. Koje su posljedice zatajenja bubrega kod ljudi?

Test iz biologije za predmet 8. razred

Opcija 2

A1. Kako se zove topla slana tekućina koja povezuje sve ljudske organe jedni s drugima, osiguravajući im kisik i prehranu?

1) tkivna tekućina 3) limfa

2) krv 4) međustanična tekućina

A2. Kako se zove dio mozga koji osigurava koordinaciju i koordinaciju pokreta, kao i ravnotežu tijela?

1) oblongata medulla 3) mali mozak

2) hipotalamus 4) srednji mozak

A3. Koja vrsta tkiva je koštano tkivo?

1) vezivni 3) mišićni

2) epitelni 4) živčani

A4. Što čini najveći dio plazme?

1) limfa 3) eritrociti

2) voda 4) oblikovani elementi

A5. Kako se zove najveća žlijezda u našem tijelu, koja se nalazi u trbušnoj šupljini ispod dijafragme?

1) štitnjača 3) gušterača

2) slezena 4) jetra

A6. Kakav je kontakt između neurona i stanica radnih organa?

1) uz pomoć sinapsi 3) uz pomoć vagusnog živca

2) uz pomoć alveola 4) uz pomoć receptora

A7. Od čega se formira limfa?

1) iz krvi 3) iz tkivne tekućine

2) iz međustanične tvari 4) iz želučanog soka

U 1. Kako se zove prozirna polutekuća masa koja ispunjava unutrašnjost očne jabučice?

U 2. Od čega se sastoji siva tvar mozga?

U 3. Kako se zove nedostatak vitamina u tijelu?

U 4. Gdje se odvija izmjena plina?

U 5. Kako se zove sposobnost organa da se ritmički uzbuđuje pod utjecajem impulsa koji u njemu nastaju bez vanjskih podražaja?

C1. Navedite barem 3 kriterija koji nam omogućuju da ljude svrstamo u sisavce.

C2. Je li moguće da osoba s krvnom grupom II transfuzira krvnu grupu III i zašto? Zašto se krv I grupe može transfuzirati u sve četiri skupine?

Odgovori

opcija 1

A3 - 2
A4 - 3

A5 - 4
A6 - 2

B1 - regulatorni
B2 - homeostaza

B3 - cjepivo

B4 - I.M. Sečenov

B5 - puls

C1 - Mješoviti sekret. Dio stanica gušterače izlučuje hormone (inzulin) izravno u krv, drugi dio - sok gušterače, koji kroz kanale ulazi u duodenum.

C2 - Bubrezi - organ sustava za izlučivanje. Kršenje njihovog rada može dovesti do poremećaja homeostaze (promjene u sastavu unutarnjeg okoliša) i trovanja tijela metaboličkim proizvodima.

Opcija 2

A3 - 1
A4 - 2

A5 - 4
A6 - 1

B1 - staklasto tijelo
B2 - iz tijela neurona

B3 - hipovitaminoza

B4 - u alveolama pluća i tkiva

B5 - automatizam

C1 - prisutnost maternice i mliječnih žlijezda, pluća su alveolarnog tipa, srce uključuje 4 komore, stalna tjelesna temperatura, prsa i trbušna šupljina su odvojene dijafragmom.

C2 - to je nemoguće, jer će susret aglutinina β sadržanih u krvi II grupe s aglutinogenima B sadržanim u krvi III grupe dovesti do aglutinacije. U krvi grupe nema aglutinogena A i B, pa se može transfuzirati u sve krvne grupe.

Kriteriji za ocjenjivanje odgovora

Za svaki točno obavljen zadatak pod slovom A dodjeljuje se 1 bod, ukupno 7 bodova.

Za svaki točno obavljen zadatak pod slovom B dodjeljuju se 2 boda, ukupno 10 bodova.

Za svaki točno obavljen zadatak pod slovom C dodjeljuju se 3 boda, ukupno 6 bodova.

Ukupno - 23 boda

80-100% - ocjena "5"

60-80% - ocjena "4"

40-60% - ocjena "3"

0-40% - rezultat "2".

Objašnjenje

Za srednju svjedodžbu iz biologije u 8. razredu sastavljen je set testnih zadataka (2 mogućnosti). Sastavljaju se uzimajući u obzir državni obrazovni standard. Sadržaj nastavnog materijala koreliran je s količinom vremena predviđenom za studij biologije u 8. razredu po osnovnom nastavnom planu i programu (2 sata tjedno / 68 sati godišnje).

Sva pitanja i zadaci podijeljeni su u tri razine težine (A, B, C).

Razina A - osnovna (A1-A7). Svako pitanje ima 4 moguća odgovora, od kojih je samo jedan točan.

Razina B - sadrži 5 zadataka (B1-B5). Svaki zadatak ove razine zahtijeva kratak odgovor (u obliku jedne ili dvije riječi).

Razina C - povećana složenost sadrži 2 zadatka (C1-C2). Ovaj zadatak zahtijeva da napišete detaljan odgovor.

Za završetak testa (1 lekcija) predviđeno je 45 minuta.

Završni ispit za akademsku godinu

opcija 1

A1. Kako se zove znanost o građi čovjeka i njegovih organa?

1) anatomija

2) fiziologija

3) biologija

4) higijena

A2. Koji dio mozga se zove mali mozak?

1) srednji mozak

2) leđna moždina

3) duguljasta moždina

4) mali mozak

A3. Kojoj skupini mišića pripadaju temporalis mišići?

1) oponašati

2) za žvakanje

3) do respiratornog

4) na motor

A4. Kako se zove proces uništavanja mikroba konzumiranjem stanica?

1) imunitet

2) bruceloza

3) fagocitoza

4) imunodeficijencija

A5. Kako se zove enzim želučanog soka koji može djelovati samo u kiseloj sredini i razgrađuje proteine u jednostavnije spojeve?

1) hemoglobin

2) hipofiza

3) mali mozak

A6. Kako se zovu živčane strukture koje percipirane podražaje pretvaraju u živčane impulse?

1) osjetljivi neuroni

2) receptori

3) interkalarni neuroni

4) sinapse

U 1. Uspostaviti slijed presjeka probavnog trakta u ljudi.

A) tanko crijevo

B) usne šupljine

B) debelo crijevo

D) želudac

E) jednjak

Odgovor: ________________________

U 2. Odaberite točan odgovor: Koje su karakteristike terapijskih seruma?

1) 1) koriste se za prevenciju zaraznih bolesti

4) 4) antitijela ne traju dugo u tijelu

5) 5) koristi se za liječenje zaraznih bolesti

P 3. Odaberite točan odgovor: Od čega nastaje unutarnji okoliš ljudskog tijela?

6) tkivna tekućina

U 4. Odaberite točan odgovor: Po čemu se ljudski kostur razlikuje od kostura sisavaca?

1) kralježnica bez zavoja

2) lučno stopalo

C1. Koja je funkcija dišnih organa?

C2. Što se uklanja iz tijela putem bubrega?

Završno za akademsku godinu

Opcija 2

A1. Kako se zove topla slana tekućina koja povezuje sve ljudske organe jedni s drugima, osiguravajući im kisik i prehranu?

1) tkivna tekućina

4) međustanična tvar

A2. Gdje počinje podjela mozga na desnu i lijevu polovicu?

1) na razini malog mozga

2) na razini duguljaste moždine

3) na razini srednjeg mozga

4) na razini leđne moždine

A3. Koja vrsta tkiva je koštano tkivo?

1) vezivno tkivo

2) epitelno tkivo

3) mišićno tkivo

4) živčano tkivo

A4. Što čini najveći dio plazme?

3) eritrociti

4) oblikovani elementi

A5. Kako se zove najveća žlijezda u našem tijelu, koja se nalazi u trbušnoj šupljini ispod dijafragme?

1) štitnjača

2) slezena

3) gušterača

A6. Kakav je kontakt između neurona i stanica radnih organa?

1) uz pomoć sinapsi

2) uz pomoć alveola

3) pomoću vagusnog živca

4) korištenjem receptora

U 1. Koje su karakteristike terapijskih seruma?

1) koriste se za prevenciju zaraznih bolesti

4) antitijela ne traju dugo u tijelu

5) Koristi se za liječenje zaraznih bolesti

6) nakon uvođenja izazvati bolesti u blagom obliku

B2 Uspostaviti slijed presjeka probavnog kanala u ljudi.

A) tanko crijevo

B) usne šupljine

B) debelo crijevo

D) želudac

E) jednjak

Odgovor: |__________________________

2. VZ. Po čemu se ljudski kostur razlikuje od kostura sisavaca?

1) kralježnica bez zavoja

2) lučno stopalo

3) kralježnica je S-zakrivljena

4) facijalni dio lubanje prevladava nad mozgom

5) prsni koš je komprimiran u dorzalno-abdominalnom smjeru

6) kavez za rudu je stlačen bočno

U 4. Što je unutarnja sredina ljudskog tijela?

2) organi prsnog koša i trbušne šupljine

3) sadržaj želuca i crijeva

4) citoplazma, jezgra i organele

6) tkivna tekućina

C1. Ime glavni kriterij, što nam omogućuje klasificiranje ljudi kao sisavaca.

C2. Kako je mozak povezan s leđnom moždinom?

Fotografija snimljena elektronskim mikroskopom koja prikazuje proces pričvršćivanja bakteriofaga (T1 kolifaga) na površinu bakterije E. coli.

Krajem 20. stoljeća postalo je jasno da bakterije nedvojbeno dominiraju Zemljinom biosferom, čineći više od 90% njezine biomase. Svaka vrsta ima mnogo specijaliziranih tipova virusa. Prema preliminarnim procjenama, broj vrsta bakteriofaga je oko 1015. Da bismo razumjeli razmjere ove brojke, možemo reći da ako svaka osoba na Zemlji svaki dan otkrije jedan novi bakteriofag, tada će trebati 30 godina da ih sve opiše. Dakle, bakteriofagi su najmanje proučavana bića u našoj biosferi. Većina danas poznatih bakteriofaga pripada redu Caudovirales – repanih virusa. Njihove čestice imaju veličinu od 50 do 200 nm. Rep različitih duljina i oblika osigurava pričvršćivanje virusa na površinu bakterije domaćina, glava (kapsid) služi kao spremište za genom. Genomska DNK kodira strukturne proteine koji tvore "tijelo" bakteriofaga i proteine koji osiguravaju umnožavanje faga unutar stanice tijekom infekcije. Možemo reći da je bakteriofag prirodni visokotehnološki nanoobjekt. Na primjer, repovi faga su "molekularna šprica" koja probija stijenku bakterije i ubrizgava njezin DNK u stanicu dok se skuplja.

Bakteriofagi koriste aparat bakterijske stanice za reprodukciju, "reprogramirajući" je za proizvodnju novih kopija virusa. Posljednji korak u ovom procesu je liza, ubijanje bakterije i oslobađanje novih bakteriofaga.

Fotografija snimljena elektronskim mikroskopom koja prikazuje proces pričvršćivanja bakteriofaga (T1 kolifaga) na površinu bakterije E. coli.

Sve te molekularne suptilnosti nisu bile poznate u drugom desetljeću dvadesetog stoljeća, kada su otkriveni "nevidljivi infektivni agensi koji uništavaju bakterije". Ali čak i bez elektronskog mikroskopa, koji je prvi put korišten krajem 1940-ih za dobivanje slika bakteriofaga, bilo je jasno da su oni sposobni uništiti bakterije, uključujući i patogene. Ovu imovinu odmah je zahtijevala medicina. Prvi pokušaji liječenja fagama dizenterije, infekcija rana, kolere, tifusa, pa čak i kuge, rađeni su prilično pažljivo, a uspjeh je izgledao prilično uvjerljivo. No, nakon početka masovne proizvodnje i uporabe pripravaka faga, euforija se pretvorila u razočaranje. Vrlo malo se znalo o tome što su bakteriofagi, kako proizvoditi, pročišćavati i koristiti njihove oblike doziranja. Dovoljno je reći da, prema rezultatima testa provedenog u Sjedinjenim Državama kasnih 1920-ih, sami bakteriofagi nisu pronađeni u mnogim industrijskim pripravcima faga.

Problem s antibioticima

Druga polovica dvadesetog stoljeća u medicini se može nazvati "erom antibiotika". Međutim, Alexander Fleming, otkrivač penicilina, upozorio je u svom Nobelovom predavanju da otpornost mikroba na penicilin nastaje prilično brzo. Za sada je otpornost na antibiotike nadoknađena razvojem novih vrsta antimikrobnih lijekova. No od 1990-ih postalo je jasno da čovječanstvo gubi "trku u naoružanju" protiv mikroba. Prije svega, kriva je nekontrolirana uporaba antibiotika, ne samo u terapijske, već i preventivne svrhe, i ne samo u medicini, već i u poljoprivreda, prehrambena industrija i svakodnevni život. Kao rezultat toga, otpornost na te lijekove počela se razvijati ne samo kod patogenih bakterija, već i kod najčešćih mikroorganizama koji žive u tlu i vodi, što ih čini "uvjetnim patogenima". Takve bakterije udobno postoje u medicinskim ustanovama, naseljavaju vodovod, namještaj, medicinsku opremu, a ponekad čak i dezinfekcijska rješenja. Kod osoba s oslabljenim imunološkim sustavom, kojih je većina u bolnicama, izazivaju teške komplikacije.

bakteriofag nije stvorenje, već molekularni nanomehanizam koji je stvorila priroda. Rep bakteriofaga je štrcaljka koja probija stijenku bakterije i ubrizgava virusnu DNK pohranjenu u glavi (kapsid) u stanicu.

Nije ni čudo što medicinska zajednica zvoni na uzbunu. Prošle godine, generalna direktorica WHO-a Margaret Chen izdala je izjavu 2012. u kojoj predviđa kraj ere antibiotika i ranjivost čovječanstva na zarazne bolesti. Međutim, praktične mogućnosti kombinatorne kemije – temelji farmakološke znanosti – daleko su od iscrpljenosti. Druga stvar je da je razvoj antimikrobnih sredstava vrlo skup proces koji ne donosi takvu dobit kao mnogi drugi lijekovi. Dakle, horor priče o "superbugovima" više su upozorenje koje potiče ljude da traže alternativna rješenja.

U medicinskoj službi

Čini se logičnim da ponovno raste interes za korištenje bakteriofaga, prirodnih neprijatelja bakterija, za liječenje infekcija. Doista, tijekom desetljeća "ere antibiotika", bakteriofagi su aktivno služili znanosti, ali ne medicini, već fundamentalnoj znanosti. molekularna biologija. Dovoljno je spomenuti dekodiranje "trojki" genetskog koda i proces rekombinacije DNK. Sada se dovoljno zna o bakteriofagima kako bi se razumno odabrali fagi prikladni za terapeutske svrhe.

Bakteriofagi imaju mnoge prednosti kao potencijalni lijekovi. Prije svega, postoji bezbroj njih. Iako je promjena genetskog aparata bakteriofaga također mnogo lakša nego kod bakterije, a još više kod viši organizmi, To je nepotrebno. U prirodi uvijek možete pronaći nešto prikladno. Riječ je o nego o odabiru, fiksiranju traženih svojstava i reprodukciji potrebnih bakteriofaga. To se može usporediti s uzgojem pasmina pasa - sanjkanje, čuvar, lovački, goniči, borbeni, ukrasni... Svi oni ostaju psi, ali su optimizirani za određenu vrstu akcije, potrebno osobi. Drugo, bakteriofagi su strogo specifični, odnosno uništavaju samo određenu vrstu mikroba, bez inhibicije normalne ljudske mikroflore. Treće, kada bakteriofag pronađe bakteriju koju mora uništiti, počinje se razmnožavati tijekom svog životnog ciklusa. Dakle, pitanje doziranja ne postaje tako akutno. Četvrto, bakteriofagi ne uzrokuju nuspojave. Svi slučajevi alergijskih reakcija pri korištenju terapijskih bakteriofaga uzrokovani su ili nečistoćama iz kojih lijek nije bio dovoljno pročišćen, ili toksinima koji se oslobađaju tijekom masovne smrti bakterija. Posljednji fenomen, "Herxheimerov efekt", često se opaža uz korištenje antibiotika.

Dvije strane medalje

Nažalost, medicinski bakteriofagi također imaju mnogo nedostataka. Najvažniji problem proizlazi iz prednosti – visoke specifičnosti faga. Svaki bakteriofag inficira strogo definiranu vrstu bakterija, čak ne taksonomsku vrstu, već niz užih sorti, sojeva. Relativno govoreći, kao da je pas čuvar počeo lajati samo na dva metra visoke nasilnike odjevene u crne kabanice, a uopće nije reagirao na tinejdžera u kratkim hlačama koji se popeo u kuću. Stoga slučajevi neučinkovite uporabe nisu neuobičajeni za trenutne pripravke faga. Lijek napravljen protiv određenog skupa sojeva i savršeno liječi streptokokni tonzilitis u Smolensku može biti nemoćan protiv svih znakova istog tonzilitisa u Kemerovu. Bolest je ista, uzrokovana je istim mikrobom, a sojevi streptokoka u različitim regijama su različiti.

Od autora

Budući da u prirodi postoji bezbroj bakteriofaga i oni neprestano ulaze u ljudsko tijelo s vodom, zrakom, hranom, imunološki sustav ih jednostavno ignorira. Štoviše, postoji hipoteza o simbiozi bakteriofaga u crijevu, koji regulira crijevnu mikrofloru. Nekakvu imunološku reakciju može se postići samo produljenom primjenom velikih doza faga u tijelo. Ali na taj način možete postići alergiju na gotovo svaku tvar. Na kraju, ali ne i najmanje važno, bakteriofagi su jeftini. Razvoj i proizvodnja lijeka koji se sastoji od precizno odabranih bakteriofaga s potpuno dekodiranim genomima, uzgojenih prema suvremenim biotehnološkim standardima na određenim sojevima bakterija u kemijski čistom mediju i visoko pročišćenih, za redove je jeftinije nego za suvremene složene antibiotike. To omogućuje brzu prilagodbu terapijskih pripravaka faga na promjenjive skupove patogenih bakterija, kao i primjenu bakteriofaga u veterinarskoj medicini, gdje skupi lijekovi nisu ekonomski opravdani.

Za najučinkovitiju primjenu bakteriofaga neophodna je točna dijagnoza patogenog mikroba, sve do soja. Najčešća dijagnostička metoda sada - sjetva kulture - oduzima puno vremena i ne daje potrebnu točnost. Brze metode - tipizacija lančanom reakcijom polimeraze ili masenom spektrometrijom - polako se uvode zbog visoke cijene opreme i viših zahtjeva za kvalifikacijom laboratorijskih asistenta. Idealno, odabir komponenti faga medicinski proizvod može se učiniti protiv infekcije svakog pojedinog pacijenta, ali je to skupo i neprihvatljivo u praksi.

Drugi važan nedostatak faga je njihova biološka priroda. Osim činjenice da bakteriofagi zahtijevaju posebne uvjete skladištenja i transporta kako bi održali infektivnost, ova metoda liječenja otvara prostor za mnoga nagađanja na temu "strane DNK u ljudi". I premda je poznato da bakteriofag u principu ne može zaraziti ljudsku stanicu i u nju unijeti njezin DNK, nije lako promijeniti javno mnijenje. Iz biološke prirode i prilično velika, u usporedbi s niskomolekularnim lijekovima (isti antibiotici), veličina slijedi treće ograničenje - problem unošenja bakteriofaga u tijelo. Ako se razvije mikrobna infekcija gdje se bakteriofag može primijeniti izravno u obliku kapi, spreja ili klistiranja – na kožu, otvorene rane, opekline, sluznice nazofarinksa, ušiju, očiju, debelog crijeva – onda nema problema.

Ali ako se infekcija dogodi u unutarnjim organima, situacija je složenija. Poznati su slučajevi uspješnog liječenja infekcija bubrega ili slezene uz uobičajenu oralnu primjenu pripravka bakteriofaga. Ali sam mehanizam prodiranja relativno velikih (100 nm) čestica faga iz želuca u krvotok i u unutarnji organi slabo shvaćen i uvelike varira od pacijenta do pacijenta. Bakteriofagi su također nemoćni protiv onih mikroba koji se razvijaju unutar stanica, kao što su tuberkuloza i guba. Bakteriofag ne može proći kroz zid ljudske stanice.

Valja napomenuti da se ne treba protiviti korištenju bakteriofaga i antibiotika u medicinske svrhe. Njihovim zajedničkim djelovanjem uočava se međusobno jačanje antibakterijskog učinka. To omogućuje, na primjer, smanjenje doza antibiotika na vrijednosti koje ne izazivaju izražene nuspojave. Sukladno tome, mehanizam za razvoj rezistencije bakterija na obje komponente kombiniranog lijeka gotovo je nemoguć. Proširenje arsenala antimikrobnih lijekova daje više stupnjeva slobode u izboru metoda liječenja. Stoga je znanstveno utemeljen razvoj koncepta korištenja bakteriofaga u antimikrobnoj terapiji obećavajući smjer. Bakteriofagi ne služe toliko kao alternativa, već kao dopuna i poboljšanje u borbi protiv infekcija.

Što znaš o njima?

Njihove čestice imaju veličinu od 50 do 200 nm. Rep različitih duljina i oblika osigurava pričvršćivanje virusa na površinu bakterije domaćina, glava (kapsid) služi kao spremište za genom. Genomska DNK kodira strukturne proteine koji tvore "tijelo" bakteriofaga i proteine koji osiguravaju umnožavanje faga unutar stanice tijekom infekcije. Možemo reći da je bakteriofag prirodni visokotehnološki nanoobjekt. Na primjer, repovi faga su "molekularna šprica" koja probija stijenku bakterije i ubrizgava njezin DNK u stanicu dok se skuplja.

Kako bakteriofag djeluje

Ako nema dovoljno potencijalnih žrtava ili vanjski uvjeti nisu baš prikladni za učinkovitu reprodukciju faga, prednost imaju fagi s lizogenim razvojnim ciklusom. U tom slučaju, nakon unošenja DNA faga u bakteriju, ona ne pokreće odmah mehanizam infekcije, ali za sada postoji unutar stanice u pasivnom stanju, često invazijući na genom bakterije. U ovom stanju profaga virus može postojati dugo vremena, prolazeći kroz cikluse stanične diobe zajedno s kromosomom bakterije. I tek kada bakterija uđe u okruženje pogodno za razmnožavanje, aktivira se litički ciklus infekcije. U isto vrijeme, kada se DNA faga oslobodi iz bakterijskog kromosoma, često se zarobe susjedne regije bakterijskog genoma, a njihov sadržaj se kasnije može prenijeti u sljedeća bakterija da bakteriofag inficira. Ovaj proces (transdukcija gena) se razmatra najvažnije sredstvo prijenos informacija između prokariota – organizama bez staničnih jezgri.

Fotografija snimljena elektronskim mikroskopom koja prikazuje proces pričvršćivanja bakteriofaga (T1 kolifaga) na površinu bakterije E. coli.

Problem s antibioticima

Kao rezultat toga, otpornost na te lijekove počela se razvijati ne samo kod patogenih bakterija, već i kod najčešćih mikroorganizama koji žive u tlu i vodi, što ih čini "uvjetnim patogenima". Takve bakterije udobno postoje u medicinskim ustanovama, naseljavaju vodovod, namještaj, medicinsku opremu, a ponekad čak i dezinfekcijska rješenja. Kod osoba s oslabljenim imunološkim sustavom, kojih je većina u bolnicama, izazivaju teške komplikacije.

Bakteriofag nije živo biće, već molekularni nanomehanizam koji je stvorila priroda. Rep bakteriofaga je štrcaljka koja probija stijenku bakterije i ubrizgava virusnu DNK pohranjenu u glavi (kapsid) u stanicu.

Nije ni čudo što medicinska zajednica zvoni na uzbunu. 2012. godine, glavna direktorica WHO-a Margaret Chan izdala je izjavu u kojoj predviđa kraj ere antibiotika i bespomoćnosti čovječanstva protiv zaraznih bolesti. Međutim, praktične mogućnosti kombinatorne kemije – temelji farmakološke znanosti – daleko su od iscrpljenosti. Druga stvar je da je razvoj antimikrobnih sredstava vrlo skup proces koji ne donosi takvu dobit kao mnogi drugi lijekovi. Dakle, horor priče o "superbugovima" više su upozorenje koje potiče ljude da traže alternativna rješenja.

U medicinskoj službi

Čini se logičnim da ponovno raste interes za korištenje bakteriofaga, prirodnih neprijatelja bakterija, za liječenje infekcija. Doista, tijekom desetljeća "ere antibiotika" bakteriofagi su aktivno služili znanosti, ne medicini, već temeljnoj molekularnoj biologiji. Dovoljno je spomenuti dekodiranje "trojki" genetskog koda i proces rekombinacije DNK. Sada se dovoljno zna o bakteriofagima kako bi se razumno odabrali fagi prikladni za terapeutske svrhe.

Bakteriofagi imaju mnoge prednosti kao potencijalni lijekovi. Prije svega, postoji bezbroj njih. Iako je također mnogo lakše promijeniti genetski aparat bakteriofaga nego kod bakterije, a još više kod viših organizama, to nije potrebno. U prirodi uvijek možete pronaći nešto prikladno. Govor ide brže o odabiru, fiksiranju traženih svojstava i reprodukciji potrebnih bakteriofaga. To se može usporediti s uzgojem pasmina pasa - sanjkanje, čuvar, lovački, goniči, borbeni, dekorativni... Svi oni ostaju psi, ali su optimizirani za određenu vrstu radnje koja je osobi potrebna. Drugo, bakteriofagi su strogo specifični, odnosno uništavaju samo određenu vrstu mikroba, bez inhibicije normalne ljudske mikroflore. Treće, kada bakteriofag pronađe bakteriju koju mora uništiti, počinje se razmnožavati tijekom svog životnog ciklusa. Dakle, pitanje doziranja ne postaje tako akutno. Četvrto, bakteriofagi ne uzrokuju nuspojave. Svi slučajevi alergijskih reakcija pri korištenju terapijskih bakteriofaga uzrokovani su ili nečistoćama iz kojih lijek nije bio dovoljno pročišćen, ili toksinima koji se oslobađaju tijekom masovne smrti bakterija. Posljednji fenomen, "Herxheimerov efekt", često se opaža uz korištenje antibiotika.

Dvije strane medalje.

Konstantin Mirošnikov:
Budući da u prirodi postoji bezbroj bakteriofaga i oni neprestano ulaze u ljudsko tijelo s vodom, zrakom, hranom, imunološki sustav ih jednostavno ignorira. Štoviše, postoji hipoteza o simbiozi bakteriofaga u crijevu, koji regulira crijevnu mikrofloru. Nekakvu imunološku reakciju može se postići samo produljenom primjenom velikih doza faga u tijelo. Ali na taj način možete postići alergiju na gotovo svaku tvar. Na kraju, ali ne i najmanje važno, bakteriofagi su jeftini. Razvoj i proizvodnja lijeka koji se sastoji od precizno odabranih bakteriofaga s potpuno dekodiranim genomima, uzgojenih prema suvremenim biotehnološkim standardima na određenim sojevima bakterija u kemijski čistom mediju i visoko pročišćenih, za redove je jeftinije nego za suvremene složene antibiotike. To omogućuje brzu prilagodbu terapijskih pripravaka faga na promjenjive skupove patogenih bakterija, kao i primjenu bakteriofaga u veterinarskoj medicini, gdje skupi lijekovi nisu ekonomski opravdani.

Za najučinkovitiju primjenu bakteriofaga neophodna je točna dijagnoza patogenog mikroba, sve do soja. Najčešća dijagnostička metoda sada - sjetva kulture - oduzima puno vremena i ne daje potrebnu točnost. Brze metode - tipizacija lančanom reakcijom polimeraze ili masenom spektrometrijom - polako se uvode zbog visoke cijene opreme i viših zahtjeva za kvalifikacijom laboratorijskih asistenta. U idealnom slučaju, selekcija fagnih komponenti lijeka mogla bi se vršiti protiv infekcije svakog pojedinog pacijenta, ali to je skupo i neprihvatljivo u praksi.

Ali ako se infekcija dogodi u unutarnjim organima, situacija je složenija. Poznati su slučajevi uspješnog liječenja infekcija bubrega ili slezene uz uobičajenu oralnu primjenu pripravka bakteriofaga. Međutim, mehanizam prodiranja relativno velikih (100 nm) čestica faga iz želuca u krvotok i unutarnje organe slabo je shvaćen i uvelike varira od bolesnika do bolesnika. Bakteriofagi su također nemoćni protiv onih mikroba koji se razvijaju unutar stanica, kao što su tuberkuloza i guba. Bakteriofag ne može proći kroz zid ljudske stanice.

Bakteriofagi ne služe toliko kao alternativa, već kao dopuna i poboljšanje u borbi protiv infekcija.

I također vidjeti kako