Bacteriofagele, cunoscute și sub numele de fagi, sunt un grup de viruși capabili să se infecteze și să se multiplice în interiorul celulelor bacteriene și care, atunci când pleacă, promovează distrugerea lor, motiv pentru care este un motiv de studiu pentru a dezvolta noi strategii de combatere a infecțiilor multirezistente.
Bacteriofagele sunt prezente în mai multe medii și pot fi izolate de apă, sol, produse alimentare și chiar și alte microorganisme. Deși poate fi prezent și în organism, în principal în piele, în cavitatea bucală, în plămâni și în sistemele urinare și gastrointestinale, bacteriofagii nu provoacă boli sau modificări în corpul uman, deoarece au o preferință pentru celulele procariote, adică mai puține celule a evoluat, cum ar fi bacteriile.
În plus, sunt capabili să stimuleze răspunsul imunitar al organismului, astfel încât să nu poată acționa asupra microorganismelor responsabile de buna funcționare a organismului, așa-numitul microbiom sau microbiota, pe lângă faptul că au o specificitate ridicată în raport cu gazda sa, adică microorganismul patogen.. Astfel, bacteriile care fac parte din microbiom nu sunt distruse din cauza relației pozitive stabilite între bacteriofagi și sistemul imunitar.
Caracteristicile bacteriofagului
Bacteriofagii sunt virusuri care pot fi găsite în mai multe medii, inclusiv corpul uman, cu toate acestea nu provoacă modificări sau boli, deoarece nu au specific pentru celulele procariote, care sunt celulele care alcătuiesc corpul. Alte caracteristici ale bacteriofagului sunt:
- Acestea sunt formate dintr-o capsidă, care este o structură formată din proteine care are funcția de a proteja materialul genetic al bacteriofagului; pot avea diferite tipuri de material genetic, cum ar fi ADN dublu catenar, ADN monocatenar sau ARN; pe lângă faptul că sunt diferențiate în ceea ce privește compoziția lor genetică, bacteriofagele pot fi, de asemenea, diferențiate de structura capsidei; nu sunt în măsură să se multiplice în afara unei gazde, adică trebuie să fie în contact cu o celulă bacteriană pentru a putea fi replicate și, prin urmare, pot fi, de asemenea, cunoscute sub numele de "paraziți bacterieni"; au specificitate ridicată pentru gazdă, care sunt celulele bacteriene.
Clasificarea bacteriofagilor este încă studiată, cu toate acestea, unele proprietăți pot fi utile pentru diferențierea și clasificarea bacteriofagelor, cum ar fi tipul materialului genetic, morfologia, caracteristicile genomice și caracteristicile fizico-chimice.
Cum se întâmplă ciclurile litice și lizogene
Ciclurile lizice și lizogene privesc comportamentul bacteriofagilor în contact cu celula bacteriană. Ciclul litic este unul în care, după injectarea materialului genetic al bacteriofagului în celula bacteriană, are loc replicarea și formarea de noi bacteriofage, care atunci când pleacă distrug celula bacteriană. Pe de altă parte, în ciclul lizogen, materialul genetic al bacteriofagului este încorporat în cel al bacteriei, cu toate acestea acest proces poate reprezenta doar reducerea la tăcere a genelor de virulență ale bacteriei, pe lângă faptul că este un proces reversibil.
Bacteriofagele pot avea doar unul sau ambele cicluri. În general, ciclul litic apare astfel:
- Adsorbție: bacteriofagul se lipește de membrana celulei bacteriene sensibile prin receptorii membranei; Intrare sau penetrare: materialul genetic al bacteriofagului intră în celula bacteriană; Replicare: acest material genetic coordonează sinteza proteinelor și a altor molecule de ADN, dacă este un bacteriofag ADN; Asamblare: se formează noi bacteriofage și ADN-ul replicat este ambalat cu ajutorul proteinelor sintetizate, dând naștere la capsidă; Liza: bacteriofagul format lasă celula bacteriană, promovând distrugerea acesteia.
Pe de altă parte, ciclul lizogen se întâmplă după cum urmează:
- Adsorbție: bacteriofagul se adsorbează pe membrana bacteriană; Intrare: materialul genetic al bacteriofagului intră în celula bacteriană; Integrare: există integrarea materialului genetic al bacteriofagului cu cel al bacteriei, devenită cunoscută sub numele de profago; Diviziune: materialul recombinat, profago, se împarte în funcție de diviziunea bacteriană.
Profagusul nu este activ, adică genele sale nu sunt exprimate și, prin urmare, nu duc la modificări negative ale bacteriilor și este un proces complet reversibil.
Ce este Phage Therapy
Terapia cu fag, cunoscută și sub denumirea de terapie cu fagi, este un tip de tratament care folosește bacteriofage pentru a lupta împotriva infecțiilor bacteriene, în special cele provocate de microorganisme multi-rezistente. Acest tip de tratament este sigur, deoarece bacteriofagii au activitate doar împotriva bacteriilor patogene, păstrând microbiota normală a persoanei.
Deși acest tip de terapie a fost descris de ani buni, abia acum câștigă proeminență în literatura de specialitate datorită creșterii numărului de bacterii care nu răspund la tratamentul convențional cu antibiotice.
Cu toate acestea, în ciuda faptului că este o tehnică favorabilă, terapia cu fag are anumite limitări. Fiecare tip de bacteriofag este specific unei bacterii specifice, deci acești fagi nu au putut fi folosiți în mod izolat pentru a lupta împotriva infecțiilor cauzate de diverse microorganisme, dar în acest caz, un „cocktail de fagi” ar putea fi formulat în conformitate cu microorganismele identificate ca responsabile pentru infecție. În plus, în principal datorită ciclului lizogen, bacteriofagii pot promova transferul genelor de rezistență către bacterii, ceea ce face ca tratamentul să fie ineficient.
