T fág: Infekcia, prenos a choroby

T fágy sú vírusy ktoré sú bakteriofágy špecializované na infikovanie iba črevnej Escherichia coli baktérie (kolifágy). Existuje 7 rôznych známych druhov označených T1 až T7, z ktorých sa párne čísla líšia od nepárnych druhov určitými spoločnými znakmi. V tele sú T fágy zvyčajne rozpoznávané pomocou imunitný systém; mimo tela, sú zamerané na produkciu určitých látok enzýmy a na iné účely.

Čo sú T fágy?

T fágy patria medzi vírusy ktoré sa špecializujú na útoky baktérie a preto sa nazývajú makrofágy alebo jednoducho fágy. Každý typ fágu je špecializovaný na infikovanie konkrétnej baktérie. Chvostové T-fágy (T je odvodené z anglického „chvosta“) sú zamerané na infikovanie črevnej baktérie Escherichia coli. Sedem známych T fágov, označených T7 až T1, patrí do troch čeľadí siphovírusy (T7, T1), podovírusy (T5, T3) a myovírusy (T7, T2, T4). T-fágy s párnym a nepárnym číslom sa každý vyznačujú niekoľkými spoločnými znakmi. T fágy sú charakterizované zložitou štruktúrou. Hlavnými komponentmi sú základná doska, vstrekovacie zariadenie a hlava. Na základnej doske sú takzvané hroty, pomocou ktorých sa fág môže držať na bakteriálnej stene a prepichnúť ju. Injekčné zariadenie sa skladá z kontraktilnej trubice, cez ktorú je DNA fága „vystrelená“ do baktérie coli. Dvojvláknová DNA sa nachádza v hlava fága T a po dokovaní s baktériou sa transportuje cez kontraktilnú hadičku injekčného prístroja do vnútra baktérie coli. Keď dôjde k infekcii, časti T fágu, ktoré zostávajú na vonkajšej strane obalu, už nie sú potrebné a znova sa oddelia od bakteriálnej steny.

Výskyt, distribúcia a charakteristiky

T fágy sa rovnako ako iné fágy zvyčajne nachádzajú kde baktérie sa tiež nachádzajú. V splaškových a stojatých vodách, kde je zvyčajne enormne veľká a diferencovaná asociácia baktérií, sa bakteriofágy vyskytujú tiež v podobne hojných a diferencovaných formách. Podobné podmienky sa nachádzajú dokonca aj v mimoriadne čistých oceánoch. V ľudskom tele sa T fágy nachádzajú hlavne na miestach kolonizovaných baktériami coli. U zdravých ľudí s intaktnými imunitný systém, je to predovšetkým tráviaci trakt. T fágy, ktoré sa dostávajú do krvi, rozpoznáva imunitný systém a spustiť imunitnú reakciu, ktorá vedie k deštrukcii fágov. Priame nebezpečenstvo infekcie T-fágmi nehrozí, pretože nie sú chorobné klíčky samy o sebe. Pri zodpovedajúco slabej imunitnej obrane je mysliteľné, že T-fágy spôsobujú citlivé zriedenie baktérií coli v tele. črevná flóra. T-fágy používané na terapeutické účely sa môžu lyofilizovať bez straty ich fyziologických vlastností.

Dôležitosť a funkcia

T fágy, ktoré môžu výlučne infikovať a zabíjať baktérie coli, majú v ľudskom tele iba malú úlohu. Cielené použitie proti patogénnym baktériám coli mimo EÚ tráviaci trakt by bolo mysliteľné. Na rozdiel od antibiotiká, ktoré majú širokospektrálny účinok, tj. ničia tiež veľké množstvo prospešných mikróbov, pôsobia T fágy rovnako ako iné fágy absolútne špecificky a selektívne proti určitým kmeňom klíčky. Avšak fág terapie podlieha v Nemecku prísnym predpisom, aj keď by to mohla byť vynikajúca alternatíva antibiotiká v mnohých prípadoch. Problém tvorby rezistencie je tiež prítomný u T-fágov, ale rovnako rýchlo sa dá odstrániť novými plemenami modifikovaných makrofágov. Fág terapie sa vyvinula najmä v krajinách bývalého ZSSR, v ktorých bolo hlavným hráčom Gruzínsko. Niektoré západné výskumné skupiny sa o to pokúšajú rast fágy, ktoré sú účinné aj proti multirezistentným klíčky. T fágy sa často pestujú na produkciu enzýmy v baktériách coli s cieľom získať väčšie množstvo enzýmov potrebných na účely molekulárnej biológie. Toto sú enzýmy ako je T4 DNA ligáza, T7 RNA polymeráza a niekoľko ďalších. Schopnosť takzvaných miernych T fágov inkorporovať svoju vlastnú DNA do bakteriálnej DNA (lyzogény) možno tiež použiť ako neobmedzenú replikáciu vlastnej DNA. gen vektor na uskutočnenie cielených genetických manipulácií na nahradenie špecifických defektných a chorobu spôsobujúcich génov alebo častí génov intaktnými génmi alebo časťami DNA.

Choroby a poruchy

T-fágy nepredstavujú priame nebezpečenstvo pre ľudí. Nepriamo by sa T-fágy mohli stať problémom, ak sa im podarí napadnúť a zničiť baktérie coli v črevná flóra bez povšimnutia imunitným systémom. T-fágy a ďalšie fágy majú podporovať imunitný systém s cieľom zničiť choroboplodné zárodky, ktoré sú ťažko potlačiteľné a možno aj multirezistentné. Kritici fágu terapie tvrdia, že terapiu môžu používať iba lekári s príslušným dodatočným zaškolením a že pre cielenú aplikáciu musí byť najskôr vytvorená bakteriálna kultúra, aby sa zabezpečilo, že pre „správnu“ baktériu bol vybraný „správny“ fág. Naproti tomu širokospektrálne antibiotiká bude okamžite k dispozícii. Hlavným argumentom proti fágovej terapii, ktorý vyjadrujú kritici, je však obava, že by sa fág mohol zmeniť genetika mutáciami alebo nekontrolovateľnými gen vymieňať si s hostiteľskou baktériou takým spôsobom, že fág môže stratiť svoje fagocytárne vlastnosti a mutovať na nekontrolovateľný patogénny vírus. Počas Studený Vojna, západná medicína sa spoliehala takmer výlučne na antibiotiká na odvrátenie infekčných zárodkov, zatiaľ čo Rusko a členské štáty Sovietskeho zväzu - predovšetkým Gruzínsko - pestovali fágovú terapiu. Teraz existujú náznaky uznania, že obe terapie majú špecifické výhody a riziká, ktoré je potrebné pred použitím zvážiť.