T-fag: Infeksjon, overføring og sykdommer

T fager er virus som er bakteriofager spesialisert for å infisere bare Escherichia coli-tarmene bakterie (kolifager). Det er 7 forskjellige kjente arter, betegnet T1 til T7, hvorav de jevne nummererte skilles fra oddetallsartene ved visse fellestrekk. I kroppen blir T-fager vanligvis gjenkjent av immunsystem; utenfor kroppen er de målrettet mot å produsere visse enzymer og til andre formål.

Hva er T-fager?

T-fager er blant virus som spesialiserer seg på angrep bakterie og kalles derfor makrofager eller ganske enkelt fag. Hver type fag er spesialisert for å infisere en bestemt bakterie. Tailed t-fager (T er ​​avledet fra den engelske 'halen') er rettet mot å infisere tarmbakterien Escherichia coli. De 7 kjente T-fagene, betegnet T1 til T7, tilhører de tre familiene sifovirus (T1, T5), podovirus (T3, T7) og myovirus (T2, T4, T6). T-fagene med partall og oddetall er preget av flere fellestrekk. T-fager er preget av en kompleks struktur. Hovedkomponentene er bunnplaten, injeksjonsapparatet og hode. På bunnplaten er det såkalte pigger, som fagen kan feste seg til bakterieveggen og gjennombore den. Injeksjonsapparatet består av et kontraktilt rør der DNA fra fagen blir “skutt” inn i coli-bakterien. Det dobbeltstrengede DNAet ligger i hode av T-fagen og, etter dokking med bakterien, transporteres gjennom det kontraktile rør av injeksjonsapparatet inn i det indre av coli-bakterien. Etter at infeksjon har skjedd, er ikke lenger delene av T-fagen som er igjen på utsiden av konvolutten, nødvendig og løsner seg igjen fra bakterieveggen.

Forekomst, distribusjon og egenskaper

T-fager, som andre fager, finnes vanligvis hvor bakterie finnes også. I kloakk og stillestående vann, der det normalt er en enormt stor og differensiert forening av bakterier, forekommer bakteriofager også i like store og differensierte former. Lignende forhold finnes til og med i de ekstremt rene havene. I menneskekroppen kan T-fager hovedsakelig finnes steder kolonisert av coli-bakterier. Hos friske mennesker med intakt immunsystem, dette er først og fremst den fordøyelseskanalen. T-fager som strever inn i blodet gjenkjennes av immunsystem og utløse en immunrespons som fører til ødeleggelse av fagene. Det er knapt noen direkte fare for infeksjon med T-fager, siden de ikke er sykdom bakterier i seg selv. Med et tilsvarende svakt immunforsvar er det bare tenkelig at T-fager forårsaker en sensitiv tynning av colibakteriene i tarmflora. T-fager som brukes til terapeutiske formål kan frysetørkes uten å miste fysiologiske egenskaper.

Viktighet og funksjon

T-fager, som utelukkende kan infisere og drepe coli-bakterier, spiller bare en mindre rolle i menneskekroppen. Imidlertid målrettet bruk mot patogene coli-bakterier utenfor fordøyelseskanalen kunne tenkes. I motsetning til antibiotika, som har bredspektret effekt, dvs. de ødelegger også et stort antall gunstige mikrober, T-fager, som andre fager, virker absolutt spesifikt og selektivt mot visse stammer av bakterier. Imidlertid fag terapi er underlagt strenge regler i Tyskland, selv om det kan være et utmerket alternativ til antibiotika i mange tilfeller. Problemet med motstandsdannelse er også tilstede med T-fager, men kan like raskt elimineres av nye raser av modifiserte makrofager. Fage terapi har utviklet seg spesielt i land i det tidligere Sovjetunionen, hvor Georgia har vært en viktig aktør. Noen vestlige forskningsgrupper prøver å gjøre det vokse fager som også er effektive mot multiresistent bakterier. T-fager dyrkes ofte for å produsere enzymer i coli-bakterier for å oppnå større mengder enzymer som trengs for molekylærbiologiske formål. Disse er enzymer som T4 DNA-ligase, T7 RNA-polymerase og flere andre. Evnen til såkalte tempererte T-fager til å innlemme sitt eget DNA i bakterielt DNA (lysogeni), i stedet for uhemmet replikering av eget DNA, kan også brukes som gen vektor for å lage målrettede genetiske manipulasjoner for å erstatte spesifikke defekte og sykdomsfremkallende gener eller biter av gener med intakte gener eller biter av DNA.

Sykdommer og lidelser

T-fager utgjør ikke direkte fare for mennesker. Indirekte kan T-fager bli et problem hvis de klarer å angripe og desimere coli-bakterier i tarmflora ubemerket av immunforsvaret. T-fager og andre fager skal støtte immunforsvaret for å ødelegge bakterier som er vanskelige å bekjempe og muligens også multiresistente. Kritikere av fag terapi si at terapien bare kan brukes av leger med passende tilleggsopplæring, og at en bakteriekultur først må opprettes for en målrettet applikasjon for å være sikker på at den “rette” fagen er valgt for den “riktige” bakterien. Derimot bredspektret antibiotika ville være umiddelbart tilgjengelig. Imidlertid er hovedargumentet mot fagterapi uttrykt av kritikere frykten for at fagen kan endre seg genetikk gjennom mutasjoner eller gjennom ukontrollerbar gen utveksle med vertsbakterien på en slik måte at fagen kan miste sine fagocytiske egenskaper og mutere til et ukontrollerbart patogent virus. I løpet av Forkjølelse Krig, vestlig medisin stolte nesten utelukkende på antibiotika for å avverge smittsomme bakterier, mens Russland og Sovjetunionens medlemsland - spesielt Georgia - dyrket fagterapi. Det er nå tegn på erkjennelse av at begge terapiene har spesifikke fordeler og risikoer som må veies før bruk.