Bactériophages, leurs propriétés et utilisation en diagnostic. Utilisation pratique des bactériophages

Application pratique phages. Les bactériophages sont utilisés dans le diagnostic en laboratoire des infections pour l'identification intraspécifique des bactéries, c'est-à-dire la détermination du phagovar (phagotype). A cet effet, la méthode de lysotypage est utilisée, basée sur la stricte spécificité de l'action des phages : des gouttes de divers phages spécifiques de type diagnostique sont appliquées sur une plaque avec un milieu nutritif dense ensemencé d'une « pelouse » d'une culture pure du pathogène. Le phage d'une bactérie est déterminé par le type de phage qui a provoqué sa lyse (formation d'une tache stérile, « plaque », ou « colonie négative », phage). La technique de typographie permet d'identifier la source et les voies de propagation de l'infection (marquage épidémiologique). L'isolement de bactéries du même phagovar chez différents patients indique une source commune de leur infection.

Les phages sont également utilisés pour le traitement et la prévention d'un certain nombre de infections bactériennes. Ils produisent la typhoïde, la salmonelle, la dysenterie, les pseudomonas, les phages staphylococciques, streptococciques et les préparations combinées (coliproteus, pyobactériophages, etc.). Les bactériophages sont prescrits selon les indications par voie orale, parentérale ou topique sous forme de liquide, de comprimés, de suppositoires ou d'aérosols.

Les bactériophages sont largement utilisés dans génie génétique et la biotechnologie comme vecteurs de production d'ADN recombinant.

Les préparations de bactériophages utilisées en pratique sont un filtrat d'un bouillon de culture des microbes correspondants lysés par le phage, contenant des particules de phages vivants, ainsi que des antigènes bactériens dissous libérés par les cellules bactériennes lors de leur lyse. La préparation obtenue, un bactériophage liquide, doit avoir l'aspect d'un liquide jaune complètement transparent, plus ou moins intense.

Pour une utilisation à des fins thérapeutiques et prophylactiques, les phages peuvent être produits sous forme de comprimés avec un enrobage résistant aux acides. Le phage sec en pellets est plus stable pendant le stockage et pratique à utiliser. Un comprimé de bactériophage sec correspond à 20-25 ml préparation liquide. La durée de conservation des préparations sèches et liquides est de 1 an. Le bactériophage liquide doit être conservé à une température de + 2 +10 C, sec - pas plus de +1 ° C, mais il peut être conservé au réfrigérateur à des températures négatives.

Le bactériophage pris par voie orale reste dans l'organisme pendant 5 à 7 jours. En règle générale, la prise d'un bactériophage ne s'accompagne d'aucune réaction ni complication. Il n'y a aucune contre-indication d'utilisation. Ils sont utilisés sous forme d'irrigations, de rinçages, de lotions, de tampons, d'injections et sont également administrés dans les cavités abdominales, pleurales, articulaires et dans la vessie, en fonction de l'emplacement de l'agent pathogène.

Les phages diagnostiques sont produits sous forme liquide et sèche dans des ampoules. Avant de commencer le travail, le bactériophage sec est dilué. Si le titre, tr, est indiqué sur les ampoules, la DRT (dose du titre de travail) est utilisée dans la réaction de phagolysabilité (méthode Otto) pour identifier les bactéries si le type de phage est indiqué, puis pour la lysotypie - pour en déterminer la source ; d'infection.

L'effet d'un bactériophage sur une culture microbienne en milieu liquide et sur milieu solide

Méthode Otto (goutte dégoulinante)

Semez abondamment la pelouse de la culture étudiée. 5 à 10 minutes après le semis, un phage de diagnostic liquide est appliqué sur la surface séchée du milieu nutritif. La boîte est légèrement inclinée pour qu'une goutte de phage se répande sur la surface de la gélose. La tasse est placée dans un thermostat pendant 18 à 24 heures. Le résultat est mesuré par l'absence totale de croissance de culture au site où la goutte de phage est appliquée.

Expérience sur milieu nutritif liquide

La culture étudiée est ensemencée dans deux tubes à essai avec du milieu liquide. Un bactériophage diagnostique est ajouté avec une boucle à un tube à essai (« O »). Après 18-20 heures, dans un tube à essai où le bactériophage n'a pas été ajouté (« K »), une forte turbidité du bouillon est observée - la culture inoculée s'est développée. Le bouillon du tube à essai auquel le bactériophage a été ajouté est resté transparent en raison de la lyse de la culture sous son influence.

Phagetypage des bactéries

Selon le spectre d'action, on distingue les bactériophages suivants : espèces de bactéries polyvalentes et lysantes ; bactéries monovalentes et lysantes d'une certaine espèce; typiques, lysant des types individuels (variantes) de bactéries.

Par exemple, une souche de staphylocoque pathogène peut être lysée par plusieurs types de phages, c'est pourquoi tous les phages typiques (24) et souches de staphylocoques pathogènes sont regroupés en 4 groupes.

La méthode de typage sur phage a grande valeur pour la recherche épidémiologique, car il nous permet d'identifier la source et les voies de propagation des agents pathogènes. A cet effet, le phagovar d'une culture pure isolée du matériel pathologique est déterminé sur milieu nutritif solide à l'aide de phages de diagnostic standards.

Le phagovar d'une culture de micro-organismes est déterminé par le phage typique qui a provoqué sa lyse. L'isolement des bactéries du même phagovar provenant de différents sujets indique la source de l'infection.

Réalisations médecine moderne et les produits pharmaceutiques sont excellents, mais les agents pathogènes s'améliorent également constamment et s'adaptent à l'action de ces médicaments qui leur étaient mortels il y a seulement quelques années. Là où les antibiotiques sont impuissants, les bactériophages aideront à combattre les micro-organismes pathogènes.

Que sont les bactériophages

Traduit littéralement du grec ancien, les bactériophages sont des mangeurs de bactéries. Ce terme biologique fait référence aux virus qui infectent sélectivement les cellules bactériennes.

Les bactériophages sont présents partout où vivent les bactéries, leur habitat peut donc être l'air, l'eau, le sol, le corps humain, la nourriture et les vêtements.

Caractéristiques structurelles d'un bactériophage : ce virus n'a pas structure cellulaire, il n'y a que du matériel génétique recouvert d'une enveloppe protéique sur le dessus. Ils doivent donc rechercher des micro-organismes cellulaires adaptés à leur reproduction.

Le phage commence son activité destructrice pour la bactérie en injectant son propre informations génétiques, puis commence la reproduction active. Lorsqu'une cellule bactérienne est détruite, de 100 à 200 nouveaux bactériophages émergent à travers ses fragments, qui commencent immédiatement à infecter les bactéries voisines.

Espèces

Les bactériophages les plus connus :

• dysentérique;
• staphylococcique;
• streptocoque;
• potassium;
• pseudomonas;
• Pseudomonas aeruginosa.

Avantages

Certains scientifiques affirment que l'utilisation de médicaments à base de bactériophages entrera bientôt en concurrence avec l'utilisation d'antibiotiques dans le traitement de diverses maladies.

La base de cette hypothèse audacieuse est fournie par les avantages suivants de l’utilisation des phages :

• absence de dépendance et contre-indications à l'utilisation du médicament;
• aucun effet inhibiteur sur le système immunitaire ;
• action sélective (utile flore bactérienne reste intact);
• combinaison harmonieuse avec d'autres méthodes de traitement, y compris la thérapie aux antibiotiques (selon les résultats de la recherche, les phages renforcent même leur effet);
• brillant effet prononcé dans le traitement de la lenteur conditions douloureuses causée par des agents bactériens insensibles aux antibiotiques.

Cela permet au bactériophage d’être utilisé avec succès chez les enfants, les personnes âgées, les femmes enceintes et les patients affaiblis.

Indications

Les indications pour inclure les bactériophages dans le schéma thérapeutique sont les infections suivantes :

• chirurgical (abcès, panaritium, paraproctite, ostéomyélite, furoncles, brûlures, phlegmon, anthrax, plaies purulentes) ;
• urogénital (cystite, pyélonéphrite, colpite, urétrite, endométrite, salpingoophorite);
• entéral (cholécystite, gastro-entérocolite, dysbiose intestinale);
• empoisonnement du sang;
• maladies des organes ORL (amygdalite, sinusite, otite moyenne) ;
• maladies voies respiratoires et les poumons (trachéite, pleurésie, laryngite, bronchite, pneumonie).

Méthodes d'application

La méthode par laquelle le bactériophage doit être utilisé dépend directement de la nature et de l'emplacement de la source de l'inflammation. DANS différentes situations serait approprié méthodes suivantes Applications :

• par voie orale (le médicament est pris par voie orale);
• rectale (lavement bactériophage);
• localement (sous forme de lavage, lotions, irrigation, instillation, rinçage, administration de turundas imbibés du médicament).

Le bactériophage agit plus efficacement si le traitement combine différentes méthodes d'application. Il existe certaines indications cliniques pour lesquelles les comprimés de bactériophages sont pris par voie orale, et action locale fournit un bactériophage liquide sous forme de lotion.

Les préparations à base de bactériophages, produites sous forme de solutions, d'aérosols, de comprimés, de suppositoires et de gels, gagnent en popularité. Formulaires de pharmacie médicaments fournis instructions détaillées comment prendre un bactériophage.

Contre-indications

La plupart des personnes avec un certain degré de méfiance envisagent la possibilité d'un traitement avec des bactériophages, bien que l'efficacité et, surtout, la sécurité d'une telle thérapie aient déjà été prouvées.

Le seul contre-indication possible Peut être sensibilité accrue aux bactériophages, bien que les cas de réaction allergique aux bactériophages ne soient pas typiques.

Préparations de bactériophages

L'industrie pharmaceutique propose de nombreux médicaments dont le principe d'action repose sur l'activité antimicrobienne des bactériophages.

• Intesti-bactériophage (Intestiphage)

  

  Préparation antimicrobienne immunobiologique liquide. Il inhibe l'activité des micro-organismes, provoquant des maladies tractus gastro-intestinal(dysenterie bactérienne, fièvre typhoïde, entérocolite, fièvre paratyphoïde, dysbactériose, salmonellose). Il est utilisé en interne et en lavement. Contre-indications : hypersensibilité au médicament. Effets secondaires : chez le nouveau-né, des éruptions cutanées et des régurgitations sont possibles dans les 2 premiers jours d'utilisation.

• Pyobactériophage polyvalent (Sextaphage)

  

  Fait face avec succès aux maladies purulentes-septiques des nouveau-nés et des nourrissons, aux maladies purulentes-inflammatoires des organes ORL et aux infections entérales. Utilisé pour traiter les plaies nouvellement infectées. Il n’y a aucune contre-indication ni effet secondaire.

• Bactériophage Klebsiella pneumoniae (Klebsifag)

  

  Affecte les bactéries provoquant une pneumonie, ozène, rhinosclérome. Il aide également en cas d'affections septiques généralisées, à prévenir la contamination par des souches nosocomiales de Klebsiella. Il n'y a aucun effet secondaire. Contre-indication : hypersensibilité aux composants.

• Bactériophage de Salmonelle

  

  Détruit les cellules de salmonelles et similaires structure antigénique micro-organismes. Convient au traitement de la salmonellose chez les enfants et les adultes. Il n’y a aucune contre-indication ni effet secondaire.

• Bactériophage Pseudomonas aeruginosa (Pseudomonas aeruginosa)

  

  Il est utilisé en thérapie lorsque divers organes sont affectés par Pseudomonas aeruginosa. Effets secondaires non identifié. Contre-indication : hypersensibilité au médicament.

• Bactériophage streptococcique (Streptophage)

  

  Tue les bactéries streptococciques, ce qui rend les médicaments à base de celles-ci indispensables dans le traitement des maux de gorge, de l'amygdalite, de la sinusite, du panaritium, des plaies purulentes et de nombreuses autres affections. Pour traiter une sinusite, il est recommandé d’instiller ce bactériophage dans le nez. Il n'y a aucun effet secondaire. Contre-indication : hypersensibilité au médicament.

• Bactériophage coli

  

  Il a un effet antibactérien spécifique dirigé exclusivement contre les souches pathogènes d'Escherichia coli. Prescrit pour les lésions du tractus gastro-intestinal, la suppuration des plaies, la septicémie des nouveau-nés, la conjonctivite, les infections urogénitales. Contre-indication : hypersensibilité au médicament. Aucun effet secondaire n’a été identifié.

• Bactériophage Klebsiella polyvalent

  

  Efficace dans le traitement de la péritonite, de la pleurésie, des maladies purulentes-inflammatoires en gynécologie. Il est également utilisé dans le traitement de la stomatite, de la parodontite et de l'inflammation des sinus. Il n'y a aucun effet secondaire. Contre-indication : hypersensibilité aux composants du médicament.

• Bactériophage Coliproteus

  

  DANS forme liquide en demande pour la prévention et le traitement de la colpite et de l'entérocolite. Sous forme de comprimés, il est le plus souvent utilisé pour exécuter des formulaires pyélonéphrite et cystite, processus inflammatoires dans les organes pelviens. Contre-indication : allergie à l'un des composants du médicament. Il n'y a aucun effet secondaire.

• Bactériophage de la dysenterie

  

  Utilisé pour le traitement et la prévention de la dysenterie. Aucun effet secondaire n’a été identifié. Contre-indications : hypersensibilité aux composants et pour la forme comprimé du médicament - âge de la patiente est inférieur à 1 an, grossesse et allaitement.

N'exagérez pas le danger des virus inclus dans médicaments similaires et des analogues de bactériophages. Ils ne sont mortels que pour les bactéries, provoquant des maladies. Si le médecin juge approprié d'inclure des bactériophages dans le schéma thérapeutique, vous devez avoir confiance et vous préparer à un prompt rétablissement.

L'utilisation des bactériophages s'effectue exclusivement aux fins prévues et sous le contrôle du médecin traitant.

№ 10-2013

Photographie prise au microscope électronique
montre le processus de fixation des bactériophages (coliphages T1) à la surface de la bactérie E. coli.

À la fin du XXe siècle, il est devenu clair que les bactéries dominent sans aucun doute la biosphère terrestre, représentant plus de 90 % de sa biomasse. Chaque espèce possède de nombreux types spécialisés de virus. Selon des estimations préliminaires, le nombre d'espèces de bactériophages est d'environ 10 15 . Pour comprendre l’ampleur de ce chiffre, on peut dire que si chaque personne sur Terre découvre un nouveau bactériophage chaque jour, il faudra 30 ans pour tous les décrire.

Ainsi, les bactériophages sont les créatures les moins étudiées de notre biosphère. La plupart des bactériophages connus aujourd'hui appartiennent à l'ordre des virus à queue Caudovirales. Leurs particules mesurent entre 50 et 200 nm. Queue différentes longueurs et sa forme assure l'attachement du virus à la surface de la bactérie hôte, la tête (capside) sert de dépôt au génome. L'ADN génomique code pour les protéines structurelles qui forment le « corps » du bactériophage et pour les protéines qui assurent la reproduction du phage à l'intérieur de la cellule lors de l'infection.

On peut dire qu'un bactériophage est un nanoobjet naturel de haute technologie. Par exemple, les queues de phage sont une « seringue moléculaire » qui perce la paroi d'une bactérie et, en se contractant, injecte son ADN dans la cellule. A partir de ce moment ça commence cycle infectieux. Ses étapes ultérieures consistent à faire basculer les mécanismes de l'activité vitale de la bactérie vers l'entretien du bactériophage, à multiplier son génome, à construire de nombreuses copies de coques virales, à y conditionner l'ADN viral et, enfin, à détruire (lyse) la cellule hôte.

Un bactériophage n’est pas une créature vivante, mais un nanomécanisme moléculaire créé par la nature.
La queue du bactériophage est une seringue qui perce la paroi de la bactérie et y injecte de l'ADN viral,
qui est stocké dans la tête (capside), à ​​l'intérieur de la cellule.

Outre la compétition évolutive constante entre les mécanismes de défense des bactéries et l'attaque des virus, la raison de l'équilibre actuel peut être considérée comme le fait que les bactériophages se sont spécialisés dans leur action infectieuse. S'il existe une grande colonie de bactéries, où les prochaines générations de phages trouveront leurs victimes, alors la destruction des bactéries par les phages lytiques (tuant, dissolvant littéralement) se produit rapidement et continuellement.

S'il n'y a pas assez de victimes potentielles ou conditions extérieures ne sont pas très adaptés à une reproduction efficace des phages, alors les phages avec un cycle de développement lysogène ont un avantage. Dans ce cas, après pénétration dans la bactérie, l'ADN du phage ne déclenche pas immédiatement le mécanisme d'infection, mais existe pour le moment à l'intérieur de la cellule dans un état passif, s'introduisant souvent dans le génome bactérien.

Dans cet état de prophage, le virus peut exister pendant une longue période, passant par des cycles de division cellulaire avec le chromosome bactérien. Et ce n'est que lorsque la bactérie pénètre dans un environnement favorable à la reproduction que le cycle lytique de l'infection est activé. De plus, lorsque l’ADN du phage est libéré d’un chromosome bactérien, des sections voisines du génome bactérien sont souvent capturées et leur contenu peut ensuite être transféré à la bactérie suivante infectée par le bactériophage. Ce processus (transduction génique) est considéré le moyen le plus important transfert d'informations entre procaryotes - organismes sans noyaux cellulaires.

Comment fonctionne un bactériophage ?

Toutes ces subtilités moléculaires n’étaient pas connues dans la deuxième décennie du XXe siècle, lorsque « l’invisible agents infectieux, détruisant les bactéries. Mais même sans microscope électronique, à l'aide duquel, à la fin des années 40, il fut possible d'obtenir pour la première fois des images de bactériophages, il était clair qu'ils étaient capables de détruire les bactéries, y compris les pathogènes. Cette propriété fut immédiatement recherchée par la médecine.

Les premières tentatives de traitement de la dysenterie avec des phages, infections des plaies, le choléra, la typhoïde et même la peste ont été menés avec beaucoup de soin et le succès a semblé assez convaincant. Mais après le début de la production de masse et de l’utilisation de préparations à base de phages, l’euphorie a fait place à la déception. On savait encore très peu de choses sur ce que sont les bactériophages, sur la façon de produire, de purifier et d'utiliser leurs formes posologiques. Il suffit de dire que, selon les résultats d'un test effectué aux États-Unis à la fin des années 1920, de nombreuses préparations industrielles de phages ne contenaient aucun bactériophage.

Le problème des antibiotiques

La seconde moitié du XXe siècle en médecine peut être qualifiée d’« ère des antibiotiques ». Cependant, même le découvreur de la pénicilline, Alexander Fleming, a averti dans sa conférence Nobel que la résistance des microbes à la pénicilline se produit assez rapidement. Pour l’instant, la résistance aux antibiotiques a été compensée par le développement de nouveaux types de médicaments antimicrobiens. Mais depuis les années 1990, il est devenu clair que l’humanité est en train de perdre la « course aux armements » contre les microbes.

Tout d’abord, l’utilisation incontrôlée des antibiotiques est responsable non seulement à des fins thérapeutiques, mais aussi à titre préventif, non seulement en médecine, mais aussi en agriculture, industrie alimentaire et la vie quotidienne. En conséquence, une résistance à ces médicaments a commencé à se développer non seulement chez les bactéries pathogènes, mais également chez les micro-organismes les plus courants vivant dans le sol et l’eau, ce qui en fait des « agents pathogènes conditionnels ».

De telles bactéries existent confortablement dans établissements médicaux, colonisant les appareils de plomberie, les meubles, le matériel médical et parfois même les solutions désinfectantes. Chez les personnes dont le système immunitaire est affaibli, qui sont majoritaires dans les hôpitaux, elles entraînent de graves complications.

Il n’est pas surprenant que la communauté médicale tire la sonnette d’alarme. L'année dernière, en 2012, la directrice générale de l'OMS, Margaret Chan, a fait une déclaration prédisant la fin de l'ère des antibiotiques et de l'impuissance de l'humanité face aux maladies infectieuses. Cependant, possibilités pratiques la chimie combinatoire, fondement de la science pharmacologique, est loin d'être épuisée. Une autre chose est que le développement agents antimicrobiens- un processus très coûteux qui ne rapporte pas autant de bénéfices que de nombreux autres médicaments. Les histoires d’horreur sur les « superbactéries » constituent donc plutôt un avertissement, encourageant les gens à rechercher des solutions alternatives.

Bactériophages et immunité

Comme il existe un nombre incalculable de bactériophages dans la nature et qu’ils pénètrent constamment dans le corps humain avec de l’eau, de l’air et de la nourriture, le système immunitaire les ignore tout simplement. Il existe même une hypothèse sur la symbiose de bactériophages dans l'intestin, régulant microflore intestinale. Réaliser certains réaction immunitaire n'est possible qu'avec l'introduction à long terme de fortes doses de phages dans le corps.

Mais de cette façon, vous pouvez devenir allergique à presque toutes les substances. Enfin, il est très important que les bactériophages soient peu coûteux. Le développement et la production d'un médicament composé de bactériophages sélectionnés avec précision et dotés de génomes entièrement déchiffrés, cultivés selon les normes biotechnologiques modernes sur certaines souches de bactéries dans des environnements chimiquement propres et hautement purifiés, sont bien moins chers que les antibiotiques complexes modernes.

Cela permet aux phages thérapeutiques d’être rapidement adaptés aux kits changeants. bactéries pathogènes et utiliser des bactériophages en médecine vétérinaire, où médicaments coûteux ne sont pas économiquement justifiés.

En service médical

Le regain d'intérêt pour l'utilisation des bactériophages semble tout à fait logique - ennemis naturels bactéries – pour traiter les infections. En effet, pendant les décennies de « l’ère des antibiotiques », les bactériophages ont activement servi la science, non pas la médecine, mais la biologie moléculaire fondamentale. Il suffit de mentionner le déchiffrement des « triplets » du code génétique et le processus de recombinaison de l’ADN. On en sait désormais suffisamment sur les bactériophages pour éclairer la sélection de phages adaptés à des fins thérapeutiques.

Les bactériophages présentent de nombreux avantages en tant que médicaments potentiels. Tout d’abord, il en existe une multitude. Bien que modifier l'appareil génétique d'un bactériophage soit également beaucoup plus facile que celui d'une bactérie, et encore plus dans organismes supérieurs, ce n'est pas nécessaire. Vous pouvez toujours trouver quelque chose d’approprié dans la nature. Il s'agit de il s’agit plutôt de sélection, de consolidation des propriétés recherchées et de reproduction des bactériophages nécessaires.

Ceci peut être comparé à l'élevage de races de chiens - chiens de traîneau, chiens de garde, chiens de chasse, chiens courants, chiens de combat, chiens décoratifs... Tous restent des chiens, mais sont optimisés pour certain type actes, nécessaire à une personne. Deuxièmement, les bactériophages sont strictement spécifiques, c'est-à-dire qu'ils détruisent uniquement un certain type de microbes sans les inhiber. microflore normale personne.

Troisièmement, lorsqu'un bactériophage trouve une bactérie qu'il doit détruire, il est en train de cycle de vie commence à se multiplier. Ainsi, la question du dosage devient moins aiguë. Quatrièmement, les bactériophages ne provoquent pas effets secondaires. Tous les cas réactions allergiques lors de l'utilisation de bactériophages thérapeutiques, elles étaient provoquées soit par des impuretés dont le médicament n'était pas suffisamment purifié, soit par des toxines libérées lors de la mort massive de bactéries. Dernier phénomène, « l’effet Herxheimer », est souvent observé lors de l’utilisation d’antibiotiques.

Deux faces de la médaille

Malheureusement, les inconvénients bactériophages médicaux beaucoup aussi. Le plus problème principal découle de l’avantage de la haute spécificité des phages. Chaque bactériophage infecte un type de bactérie strictement défini, pas même une espèce taxonomique, mais un certain nombre de variétés plus restreintes, de souches. Relativement parlant, comme si chien de garde elle a commencé à aboyer uniquement contre des voyous de deux mètres de haut, vêtus d'imperméables noirs, et n'a en aucune façon réagi lorsqu'un adolescent en short est entré dans la maison.

Par conséquent, il n’est pas rare que les préparations de phages actuelles échouent. application efficace. Un médicament fabriqué contre un certain ensemble de souches et traitant parfaitement le mal de gorge streptococcique à Smolensk peut être impuissant contre tous les signes du même mal de gorge à Kemerovo. La maladie est la même, provoquée par le même microbe, et les souches de streptocoque sont différentes dans différentes régions.

Pour une utilisation plus efficace du bactériophage, il est nécessaire diagnostic précis microbe pathogène, jusqu'à la souche. La méthode de diagnostic la plus courante à l'heure actuelle, la culture culturelle, prend beaucoup de temps et n'offre pas la précision requise. Méthodes rapides- le typage par réaction en chaîne par polymérase ou spectrométrie de masse - est mis en œuvre lentement en raison du coût élevé des équipements et des exigences plus élevées en matière de qualifications des techniciens de laboratoire. Idéalement, la sélection des composants du phage médicament pourrait être réalisée contre l’infection de chaque patient, mais cela est coûteux et inacceptable en pratique.

Un autre inconvénient important des phages est leur nature biologique. Outre le fait que les bactériophages nécessitent conditions particulières stockage et transport, cette méthode de traitement ouvre la voie à de nombreuses spéculations sur le thème de « l’ADN étranger chez une personne ». Et bien que l’on sache qu’un bactériophage ne peut en principe pas infecter une cellule humaine et y introduire son ADN, il n’est pas facile de changer l’opinion publique.

La nature biologique et la taille plutôt importante, par rapport aux médicaments de faible poids moléculaire (les mêmes antibiotiques), conduisent à une troisième limitation : le problème de l'administration du bactériophage dans l'organisme. Si une infection microbienne se développe là où le bactériophage peut être appliqué directement sous forme de gouttes, de spray ou de lavement - sur la peau, les plaies ouvertes, les brûlures, les muqueuses du nasopharynx, les oreilles, les yeux, le gros intestin - alors aucun problème ne se pose.

Mais si l'infection se produit dans les organes internes, la situation est plus compliquée. Cas traitement réussi infections des reins ou de la rate au cours d'une période normale oralement des préparations de bactériophages sont connues. Mais le mécanisme même de pénétration de particules de phage relativement grosses (100 nm) de l'estomac dans la circulation sanguine et organes internes a été peu étudiée et varie considérablement d’un patient à l’autre. Les bactériophages sont également impuissants contre les microbes qui se développent à l'intérieur des cellules, par exemple les agents responsables de la tuberculose et de la lèpre. À travers le mur cellule humaine le bactériophage ne peut pas passer.

Il convient de noter qu’il ne faut pas s’opposer à l’utilisation de bactériophages et d’antibiotiques à des fins médicales. Lorsqu'ils agissent ensemble, on observe une amélioration mutuelle de l'effet antibactérien. Cela permet, par exemple, de réduire la dose d'antibiotiques à des valeurs qui ne provoquent pas d'effets secondaires importants. En conséquence, le mécanisme permettant de développer une résistance aux deux composants chez les bactéries médecine combinée presque impossible.

Extension de l'Arsenal antimicrobiens donne plus de diplômes liberté dans le choix des méthodes de traitement. Ainsi, le développement scientifiquement fondé du concept d’utilisation de bactériophages dans la thérapie antimicrobienne est une direction prometteuse. Les bactériophages ne constituent pas tant une alternative qu’un complément et un renforcement dans la lutte contre les infections.

Pour la première fois, l'hypothèse selon laquelle les bactériophages sont des virus a été émise. D.Errel. Par la suite, des virus fongiques, etc., ont été découverts et sont devenus connus sous le nom de phages.

Morphologie des phages.

Dimensions-20-200 nm. La plupart des phages ont la forme d'un têtard. Les phages les plus complexes sont constitués d'une tête à multiples facettes, dans laquelle se trouve l'acide nucléique, d'un cou et de processus. À la fin du processus, il y a une plaque basale à partir de laquelle s'étendent des fils et des dents. Ces fils et dents servent à attacher le phage à la membrane bactérienne. Dans les phages organisés les plus complexes, la partie distale du processus contient l'enzyme - lysozyme. Cette enzyme favorise la dissolution de la membrane bactérienne lors de la pénétration du phage NK dans le cytoplasme. Dans de nombreux phages, le processus est entouré d'une gaine qui, chez certains phages, peut se contracter.

Il existe 5 groupes morphologiques

1. Bactériophages à long processus et à gaine contractile
2. Phages avec un processus long mais sans gaine contractile
3. Phages à branches courtes
4. Phages avec un processus analogue
5. Phages filamenteux

Composition chimique.

Les phages sont constitués de acide nucléique et les protéines. La plupart d’entre eux contiennent de l’ADN à 2 brins, fermé en anneau. Certains phages contiennent un seul brin d'ADN ou d'ARN.

Coquille de phage - capside, se compose de sous-unités protéiques ordonnées - les capsomères.

Dans les phages organisés les plus complexes, la partie distale du processus contient l'enzyme - lysozyme. Cette enzyme favorise la dissolution de la membrane bactérienne lors de la pénétration du phage NK dans le cytoplasme.

Les phages tolèrent la congélation, le chauffage à 70°C et le séchage. Sensible aux acides, aux UV et à l'ébullition. Les phages infectent des bactéries strictement définies en interagissant avec des récepteurs cellulaires spécifiques.

Selon la spécificité de l'interaction -

Polyphages – interagissant avec plusieurs espèces apparentées de bactéries

Les monophages - phages spécifiques à une espèce - interagissent avec un type de bactérie

Phages de type - interagissent avec des variantes individuelles de bactéries au sein d'une espèce.

Selon l'action des phages typiques, les espèces peuvent être divisées en série de phages. L'interaction des phages avec les bactéries peut se produire par type productif, aproductif et intégrateur.

Type productif- une descendance phage se forme et la cellule est lysée

Avec un productif- la cellule continue d'exister, le processus d'interaction est interrompu au stade initial

Type intégratif- le génome du phage s'intègre au chromosome bactérien et coexiste avec lui.

Selon les types d'interaction, ils distinguent phages virulents et tempérés.

Virulent interagir avec les bactéries de manière productive. Premièrement, le phage est absorbé sur la membrane bactérienne en raison de l’interaction de récepteurs spécifiques. Il y a pénétration ou pénétration de l'acide nucléique viral dans le cytoplasme des bactéries. Sous l'influence du Lysozyme, un petit trou se forme dans la coque bactérienne, la gaine du phage se contracte et du NK est injecté. La coquille du phage à l'extérieur de la bactérie. Ensuite, la synthèse des premières protéines a lieu. Ils assurent la synthèse des protéines structurales du phage, la réplication de l'acide nucléique du phage et la répression de l'activité des chromosomes bactériens.

Après cela, la synthèse des composants structurels des phages et la réplication de l'acide nucléique ont lieu. A partir de ces éléments, une nouvelle génération de particules de phages est assemblée. L'assemblage est appelé morphogenèse, de nouvelles particules, dont 10 à 100 peuvent être formées dans une bactérie. Vient ensuite la lyse des bactéries et la libération d’une nouvelle génération de phages dans le milieu extérieur.

Bactériophages tempérés interagir de manière productive ou intégrative. Productif le cycle continue de la même manière. Avec interaction intégrative, l'ADN d'un phage tempéré, après être entré dans le cytoplasme, est intégré dans le chromosome dans une certaine zone, et lors de la division cellulaire, il est répliqué de manière synchrone avec l'ADN bactérien et ces structures sont transférées cellules filles. Un tel ADN de phage intégré - prophage, et une bactérie contenant un prophage est dite lysogène, et le phénomène est lysogénie.

Spontanément, ou sous l'influence d'une série de facteurs externes Le prophage peut être découpé du chromosome, c'est-à-dire passer à l'état libre, présenter les propriétés d'un phage virulent, ce qui conduira à la formation d'une nouvelle génération de corps bactériens - induction de prophages.

La lysogenèse des bactéries est à la base de la conversion des phages (lysogène). Cela s'entend comme un changement dans les caractéristiques ou les propriétés des bactéries lysogènes par rapport aux bactéries non lysogènes de la même espèce. Sous réserve de changement différentes propriétés- morphologiques, antigéniques, etc.

Les phages tempérés peuvent être défectueux – incapables de former une descendance de phage en dehors conditions naturelles et en induction.

Le virion est une particule virale à part entière composée de NK et d'une enveloppe protéique

Application pratique des phages -

1. Application au diagnostic. En ce qui concerne un certain nombre d'espèces bactériennes, les monophages sont utilisés dans la réaction de phagolyse comme l'un des critères d'identification d'une culture bactérienne ; les phages typiques sont utilisés pour le phagotypage et pour la différenciation intraspécifique des bactéries. Menée à des fins épidémiologiques, pour établir la source de l'infection et les moyens de l'éliminer
2. Pour le traitement et la prévention d'un certain nombre d'infections bactériennes - infections abdominales, staphylococciques et streptococciques (comprimés résistants aux acides)
3. Les bactériophages tempérés sont utilisés en génie génétique comme vecteur capable d'introduire du matériel génétique dans une cellule vivante.

Génétique des bactéries

Le génome bactérien est constitué d'éléments génétiques capables de s'auto-reproduire - réplicons. Les réplicons sont des chromosomes et des plasmides bactériens. Le chromosome bactérien forme un nucléoïde, un anneau fermé non associé à des protéines et portant ensemble haploïde gènes.

Un plasmide est également un anneau fermé d’une molécule d’ADN, mais de taille beaucoup plus petite qu’un chromosome. La présence de plasmides dans le cytoplasme des bactéries n'est pas nécessaire, mais ils apportent un avantage dans environnement. Les gros plasmides sont réduits avec le chromosome et leur nombre dans la cellule est faible. Et le nombre de petits plasmides peut atteindre plusieurs dizaines. Certains plasmides sont capables de s'intégrer de manière réversible dans le chromosome bactérien dans une certaine région et de fonctionner comme un réplicon unique. De tels plasmides sont appelés intégratifs. Certains plasmides sont capables de se transmettre d'une bactérie à une autre par contact direct - les plasmides conjugatifs. Ils contiennent des gènes responsables de la formation de piles F, qui forment un pont conjugatif pour le transfert de matériel génétique.

Les principaux types de plasmides sont

F - plasmide congatif intégratif. Le facteur sexe détermine la capacité des bactéries à être donneuses lors de la conjugaison

R - plasmides. Résistant. Contient des gènes qui déterminent la synthèse de facteurs qui détruisent les médicaments antibactériens. Les bactéries possédant de tels plasmides ne sont pas sensibles à de nombreux médicaments. Par conséquent, des facteurs de résistance aux médicaments se forment.

Tox plasmidique - facteurs déterminants de pathogénicité -

Ent - plasmides - contient un gène pour la production d'entérotoxines.

Hly - détruit les globules rouges.

Éléments génétiques mobiles. Ceux-ci incluent l'insertion - éléments d'insertion. La désignation généralement acceptée est Is. Ce sont des sections d’ADN qui peuvent se déplacer à la fois au sein du réplicon et entre eux. Ils ne contiennent que les gènes nécessaires à leur propre mouvement.

Transposons- plus grandes structures, qui ont les mêmes propriétés que Is, mais contiennent en plus des gènes structurels qui déterminent la synthèse substances biologiques, comme les toxines. Les éléments génétiques mobiles peuvent provoquer l'inactivation des gènes, des dommages au matériel génétique, la fusion des réplicons et la propagation des gènes dans une population bactérienne.

Variabilité des bactéries.

Tous les types de variabilité sont divisés en 2 groupes - non héréditaire (phénotypique, modification) et héréditaire (génotypique).

Modifications- changements phénotypiques non héréditaires de caractères ou de propriétés. Les modifications n'affectent pas le génotype et ne sont donc pas héritées. Ce sont des réactions adaptatives aux changements de conditions environnementales spécifiques. En règle générale, ils sont perdus dès la première génération, une fois que le facteur a cessé d'agir.

Variabilité génotypique affecte le génotype de l'organisme et peut donc être transmis aux descendants. La variabilité génotypique est divisée en mutations et recombinaisons.

Mutations- des modifications persistantes et héréditaires des caractéristiques ou des propriétés d'un organisme. La base des mutations est un changement qualitatif ou quantitatif dans la séquence de nucléotides d'une molécule d'ADN. Les mutations peuvent modifier presque toutes les propriétés.

Par origine, les mutations sont spontanées et induites.

Mutations spontanées se produit dans les conditions naturelles d’existence de l’organisme, et induit résultent de l’action dirigée d’un facteur mutagène. Selon la nature des changements structure primaire L'ADN des bactéries fait la distinction entre les mutations génétiques ou ponctuelles et les aberrations chromosomiques.

Mutations génétiques se produisent dans un seul gène et impliquent au minimum un nucléotide. Ce type de mutation peut être le résultat du remplacement d’un nucléotide par un autre, de la perte d’un nucléotide ou de l’insertion d’un nucléotide supplémentaire.

Chromosomique- peut affecter plusieurs chromosomes.

Il peut y avoir une délétion - la perte d'une section d'un chromosome, ou une duplication - le doublement d'une section d'un chromosome. Faire pivoter une section d’un chromosome de 180 degrés est une inversion.

Toute mutation se produit sous l'influence d'un certain facteur mutagène. De par leur nature, les mutagènes sont physiques, chimiques et biologiques. Rayonnement ionisant, radiographies, les rayons UV. Les mutagènes chimiques comprennent des analogues de bases azotées, l'acide nitreux lui-même et même certains médicaments, cytostatiques. Biologique - certains virus et transphases

Recombinaison- échange de sections de chromosomes

Transduction - transfert de matériel génétique à l'aide d'un bactériophage

Réparation du matériel génétique - restauration des dommages résultant de mutations.

Il existe plusieurs types de réparation

1. Photoréactivation - ce processus est assuré par une enzyme spéciale qui est activée en présence lumière visible. Cette enzyme se déplace le long du brin d’ADN et répare les dommages. Combine des minuteries formées sous l'action des UV. Les résultats de la réparation sombre sont plus significatifs. Elle ne dépend pas de la lumière et est fournie par plusieurs enzymes - d'abord, les nucléases découpent la section endommagée de la chaîne d'ADN, puis l'ADN polymérase, sur la matrice de la chaîne complémentaire conservée, synthétise un patch, et les ligases cousent le patch dans le zone endommagée.

Les mutations génétiques peuvent être réparées, mais les mutations chromosomiques ne le sont généralement pas.

1. Recombinaison génétique chez les bactéries. Ils se caractérisent par la pénétration du matériel génétique de la bactérie donneuse dans la bactérie receveuse avec formation d'un génome fille contenant les gènes des deux individus d'origine.

L'incorporation d'un fragment d'ADN du donneur dans le receveur se produit par croisement

Trois types de transmission -

1. Transformation- un processus dans lequel un fragment d'ADN de donneur isolé est transféré. Cela dépend de la compétence du receveur et de l'état de l'ADN du donneur. Compétence- capacité à absorber l'ADN. Cela dépend de la présence dans membrane cellulaire récepteur de protéines spéciales et se forme pendant certaines périodes de croissance bactérienne. L’ADN du donneur doit être double brin et de petite taille. L'ADN du donneur pénètre dans la membrane bactérienne, et l'une des chaînes est détruite, l'autre est intégrée à l'ADN du receveur.
2. Transduction- réalisée à l'aide de bactériophages. Transduction générale et transduction spécifique.

Général - se produit avec la participation de facteurs de virulence. Lors de l'assemblage des particules de phage, la tête du phage peut inclure par erreur non pas l'ADN du phage, mais un morceau du chromosome bactérien. De tels phages sont des phages défectueux.

Spécifique- elle est réalisée par des phages tempérés. Lors de la coupe, la coupe est strictement effectuée le long de la frontière. Ils sont construits entre certains gènes et les transfèrent.

1. Conjugaison- transfert de matériel génétique de la bactérie donneuse au receveur, lors de leur contact direct. Une condition nécessaire est la présence d'un plasmide congatif dans la cellule donneuse. Lors de la conjugaison, un pont de conjugaison se forme grâce aux pili, à travers lequel le matériel génétique est transféré du donneur au patient.

Diagnostic génétique

Ensemble de méthodes permettant d'identifier le génome d'un micro-organisme ou son fragment dans le matériel étudié. La méthode d'hybridation NC a été la première à être proposée. Basé sur l'utilisation du principe de complémentarité. Cette méthode permet de détecter la présence de fragments d'ADN marqueurs de l'agent pathogène dans le matériel génétique à l'aide de sondes moléculaires. Les sondes moléculaires sont de courtes chaînes d'ADN complémentaires de la région marqueur. Un marqueur fluorescent est ajouté à la sonde, isotope radioactif, enzyme. Le matériau étudié est soumis à un traitement spécial qui lui permet de détruire les micro-organismes, de libérer l'ADN et de le diviser en fragments simple brin. Après cela, le matériel est fixé. L'activité du tag est alors détectée. Cette méthode n'est pas très sensible. Il n'est possible d'identifier l'agent pathogène que si sa quantité est suffisamment importante. 10 à 4 micro-organismes. C’est assez complexe techniquement et nécessite un grand nombre de sondes. Son utilisation n’a pas été largement répandue dans la pratique. A été développé nouvelle méthode - réaction en chaîne par polymérase - PCR.

Cette méthode est basée sur la capacité de l’ADN et de l’ARN viral à se répliquer, c’est-à-dire à l’auto-reproduction. L'essence du patient est la copie répétée - l'amplification in vitro d'un fragment d'ADN, qui est un marqueur d'un micro-organisme donné. Étant donné que le processus se déroule à des températures assez élevées de 70 à 90 °C, la méthode est devenue possible après l'isolement de l'ADN polymérase thermostable de bactéries thermophiles. Le mécanisme d'amplification est tel que la copie des chaînes d'ADN ne commence à aucun moment, mais seulement à certains blocs de départ, pour la création desquels sont utilisées ce qu'on appelle des amorces. Les amorces sont des séquences polynucléotidiques complémentaires des séquences terminales du fragment copié de l'ADN souhaité, et les amorces non seulement initient l'amplification, mais la limitent également. Il existe désormais plusieurs options de PCR, caractérisées par 3 étapes -

1. Dénaturation de l'ADN (division en fragments de 1 chaîne)
2. Fixation de l'apprêt.
3. Ajout complémentaire de brins d'ADN aux doubles brins

Ce cycle dure 1,5 à 2 minutes. En conséquence, le nombre de molécules d’ADN double de 20 à 40 fois. Le résultat est 10 à la puissance 8 des copies. Après amplification, une électrophorèse est réalisée et isolée sous forme de rayures. Elle est réalisée dans un appareil spécial appelé amplificateur.

Avantages de la PCR

1. Donne des indications directes sur la présence d’un agent pathogène dans le matériel d’essai, sans isoler une culture pure.
2. Très haute sensibilité. Théoriquement, on peut détecter le 1er.
3. Le matériel de recherche peut être immédiatement désinfecté après sa collecte.
4. 100 % de spécificité
5. Résultats rapides. Analyse complète - 4-5 heures. Méthode expresse.

Assez largement utilisé pour le diagnostic maladies infectieuses, dont les agents responsables sont des organismes incultivables ou difficiles à cultiver. Chlamydia, mycoplasmes, de nombreux virus - hépatite, herpès. Des systèmes de tests ont été développés pour détecter le charbon et la tuberculose.

Analyse des restrictions- à l'aide d'enzymes, la molécule d'ADN est séparée selon certaines séquences nucléoïdes et les fragments sont analysés en fonction de leur composition. De cette façon, vous pouvez trouver des zones uniques.

Biotechnologie et génie génétique

La biotechnologie est une science qui, basée sur l'étude des processus vitaux des organismes vivants, utilise ces bioprocédés, ainsi que les objets biologiques eux-mêmes, pour la production industrielle de produits nécessaires à l'homme, afin de reproduire des bioeffets qui ne se manifestent pas de manière non naturelle. conditions. Les micro-organismes unicellulaires, ainsi que les cellules d'animaux et de plantes, sont le plus souvent utilisés comme objets biologiques. Les cellules se reproduisent très rapidement, ce qui permet peu de temps augmenter la biomasse du producteur. Actuellement, la biosynthèse de substances complexes, telles que les protéines et les antibiotiques, est plus économique et technologiquement accessible que d'autres types de matières premières.

La biotechnologie utilise les cellules elles-mêmes comme source du produit cible, ainsi que les grosses molécules synthétisées par la cellule, les enzymes, les toxines, les anticorps et les métabolites primaires et secondaires - acides aminés, vitamines, hormones. La technologie d'obtention de produits de synthèse microbienne et cellulaire se résume à plusieurs étapes typiques - sélection ou création d'un siège productif. Sélection du milieu nutritif optimal, culture. Isolement du produit cible, sa purification, standardisation, donnant forme posologique. Le génie génétique se résume à la création de produits cibles nécessaires à l'homme. Le gène cible résultant est fusionné à un vecteur, et le vecteur peut être un plasmide, et il est inséré dans la cellule réceptrice. Destinataire - bactéries - E. coli, levure. Les produits cibles synthétisés par les recombinants sont isolés, purifiés et utilisés en pratique.

Les premiers à être créés furent l’insuline et l’interféron humain. Érythropoïétine, hormone de croissance, anticorps monoclonaux. Vaccin contre l'hépatite B.

Propriétés distinctives des bactériophages en tant que représentants du royaume Vira. Phages virulents, étapes d'interaction avec une cellule bactérienne. Application pratique des bactériophages

Les phages virulents provoquent infection productive, dans lequel se produisent la reproduction des phages et la lyse des cellules bactériennes.

Le mécanisme d'interaction d'un phage virulent avec une cellule microbienne :

1. Adsorption de phage sur une cellule sensible. Se produit en présence de récepteurs du complément dans la paroi cellulaire bactérienne et aux extrémités des filaments du processus phagique. Le phage est d'abord fixé par des filaments, puis fermement fixé à la paroi cellulaire à l'aide des dents de la plaque banale.

2. Pénétration de l'ADN du phage dans une cellule bactérienne. A l'aide du lysozyme, situé dans la plaque banale, une partie de la paroi cellulaire est hydrolysée, la gaine processuelle se contracte et la tige interne perce la membrane cellulaire. La molécule d'ADN du phage pénètre dans la cellule par le canal des bâtonnets.

3. Développement intracellulaire du phage. La phase ADN introduit des informations génétiques dans la cellule bactérienne. La biosynthèse des composants nécessaires à la reproduction a lieu. Aux premiers stades, les « premières protéines » sont synthétisées - des enzymes qui effectuent la réplication de l'ADN du phage afin de former plusieurs de ses copies. Des « protéines tardives » structurelles se forment alors sur les ribosomes cellulaires

4. Morphogenèse des phages. La maturation des phages se produit le long de trois branches indépendantes divers domaines les cellules sont un processus déconnecté. Les têtes de phage sont formées séparément - une capside est construite autour de la molécule d'ADN. Le processus se construit de manière indépendante. Les filaments du procédé sont synthétisés séparément. Ensuite, tous les éléments constitutifs du phage se combinent pour former des virions.

5. Lyse des cellules bactériennes et libération des phages. La lyse se produit sous l'influence du lysozyme. Sortez en bourgeonnant.

La stricte spécificité des bactériophages permet de les utiliser pour la lysotypage et la différenciation des cultures bactériennes, ainsi que pour leur indication dans environnement externe, par exemple dans les réservoirs.

La méthode de lysotypage des bactéries est largement utilisée dans la pratique microbiologique. Il permet non seulement de déterminer l'identité spécifique de la culture étudiée, mais également son phagotype (phagovar). Cela est dû au fait que les bactéries d’une même espèce possèdent des récepteurs qui adsorbent des phages strictement spécifiques, qui provoquent ensuite leur lyse. L'utilisation d'ensembles de tels phages spécifiques à un type permet la lysotypage des cultures étudiées à des fins d'analyse épidémiologique des maladies infectieuses : (établissement de la source de l'infection et des voies de sa transmission)

II. Les phages sont utilisés pour la prévention et le traitement des maladies infectieuses :

UN) prophylaxie phagique- une méthode permettant de prévenir le développement de certaines infections bactériennes par l'ingestion d'un bactériophage spécifique. Utilisé pour prévenir le choléra, la dysenterie, fièvre typhoïde etc.

b) phagothérapie - méthode traiter les infections bactériennes en ingérant un phage spécifique.(typhoïde, salmonelle, dysenterie, protée, pseudomonas, staphylocoque, streptocoque, coliphage et médicaments combinés. Ils sont utilisés dans le traitement des maladies infectieuses causées par les micro-organismes ci-dessus, ainsi que dans le traitement des plaies et des infections anaérobies.)

Variabilité génotypique

Pathogénicité -

Adhésion

Invasion

Agression.

4.Structure de l'appareil génétique des procaryotes. Variabilité phénotypique et génotypique. Base génétique de la pathogénicité bactérienne.

Appareil génétique des procaryotes- n'a pas de membrane nucléaire et est représenté par une molécule d'ADN circulaire, qui est un chromosome ; situé dans le cytoplasme et ne contient pas de protéines histones. Incapable de mitose

Variabilité phénotypique – modifications (changements dans plus d’une ou plusieurs caractéristiques) – n’affectent pas le génotype. Les changements phénotypiques se produisent sous l'influence de facteurs environnementaux. Les modifications affectent la majorité des individus de la population. Ils ne sont pas hérités et s'estompent avec le temps, c'est-à-dire qu'ils reviennent au phénotype d'origine.

Variabilité génotypique- modifier les propriétés des bactéries, affectant leur génotype. C’est hérité et cela dure longtemps. Se produit à la suite de mutations ou d’un échange génétique (transformation, conjugaison ou transduction)

Pathogénicité - un trait d'espèce hérité, fixé dans le génome d'un micro-organisme, c'est-à-dire qu'il s'agit d'un trait génotypique qui reflète la capacité potentielle d'un micro-organisme à pénétrer dans un macro-organisme et à s'y multiplier (caractère invasif), provoquant un complexe processus pathologiques découlant de la maladie.

Les facteurs de pathogénicité comprennent la capacité des micro-organismes à s'attacher aux cellules (adhésion), à se localiser à leur surface (colonisation), à pénétrer dans les cellules (invasion) et à résister aux facteurs de défense de l'organisme (agression).

Certains d'entre eux sont codés directement par des gènes nucléoïdes (par exemple, capsule et enzymes chez certaines espèces). L'autre partie est codée par des facteurs extrachromosomiques de l'hérédité - plasmides et épisomes. Les gènes plasmidiques déterminent généralement l'interaction des agents pathogènes avec l'épithélium, et les gènes chromosomiques déterminent l'existence et la prolifération extracellulaire des bactéries dans les organes et les tissus.

Adhésion Les structures responsables de la liaison du micro-organisme à la cellule sont appelées adhésines et sont situées à sa surface. Chez les bactéries à Gram négatif, l'adhésion se produit grâce aux pili I et. types généraux. Chez les bactéries Gram-positives, les adhésines sont des protéines et des acides teichoïques de la paroi cellulaire. Chez d'autres micro-organismes, cette fonction est assurée par diverses structures du système cellulaire : protéines de surface, lipopolysaccharides, etc.

Invasion l'enzyme hyaluronidase se décompose acide hyaluronique, qui fait partie de la substance intercellulaire, et augmente ainsi la perméabilité des muqueuses et du tissu conjonctif. La neuraminidase décompose l'acide neuraminique, qui fait partie des récepteurs de surface des cellules des muqueuses, ce qui facilite la pénétration de l'agent pathogène dans les tissus.

Agression Les facteurs d'agression comprennent : les protéases - les enzymes qui détruisent les immunoglobulines ; la coagulase est une enzyme qui coagule le plasma sanguin ; fibrinolysine - dissolution du caillot de fibrine ; lécithinase - une enzyme qui agit sur les phospholipides présents dans les membranes des fibres musculaires, des globules rouges et d'autres cellules .