Что такое бактериофаги и их действие на жкт и кишечник
Фаготерапия в области гастроэнтерологии
Фаготерапия при желудочно-кишечных заболеваниях
Резюме
1. Введение
После их открытия столетие назад фаги с самого начала использовались в качестве терапевтических инструментов. Несмотря на успех первых испытаний, проведенных Феликсом д’Эрелем в 1921 году на пациентах с дизентерией [6], фаговая терапия вызвала большие споры и не получила широкого признания. Параллельно с этим открытие антибиотиков в 1930-х годах еще больше уменьшило энтузиазм в отношении фаготерапии в западных странах, снизившись до нескольких стран Восточной Европы. Кроме того, отсутствие законодательного регулирования, связанное со слабым интересом фармацевтической промышленности, приводит к тому, что в Европе и США не так много коммерческих фаговых препаратов для клинического использования. Однако Институт бактериофагов, микробиологии и вирусологии Элиава (Грузия), основанный в 1923 г., считается ведущей организацией в области исследования фагов, производства фаговых препаратов и их практического применения. К сожалению, эти методы лечения еще не регламентированы в западных странах, хотя в настоящее время они используются в качестве сострадательного лечения. Интересно, что клинические испытания растут во всем мире, и в дополнение к сострадательному использованию фагов обнадеживающие результаты способствуют развитию фаготерапии как реальной альтернативы борьбе с патогенными бактериями [7]. Регулирование использования фагов в качестве терапии включает строго литические фаги против возбудителя-мишени [8]. Таким образом, умеренные фаги обычно не рекомендуются из-за потенциального приобретения патогенных признаков или детерминант устойчивости к антибиотикам посредством горизонтального переноса генов [9]. Однако достижения в области генной инженерии предполагают возможное терапевтическое использование генетически модифицированных умеренных фагов для подавления транскрипции факторов бактериальной вирулентности [10].
2. Роль фагов в желудочно-кишечном тракте человека
2.1. Фаги и дисбактериоз кишечника
Большинство фагов в кишечнике человека являются умеренными, что говорит о том, что кишечный микробиом довольно стабилен в желудочно-кишечном тракте. Эта идея привела к созданию глобального кишечного фагома, показывающего корреляцию между фагами и состоянием здоровья, а также его роль в поддержании структуры и функции кишечного микробиома [21]. Эта стабильность позволяет поддерживать другие микроорганизмы кишечной микробиоты [22]. Интересно, что распространенность здорового кишечного фагома была обнаружена значительно измененной у пациентов с ЯК и БК. Богатство бактериофагов, измеряемое количеством таксонов в образце, было выше у пациентов, перенесших эти заболевания, в то время как бактериальное богатство одновременно уменьшалось [13].
Рисунок 1. Антибиотик-ассоциированный дисбактериоз кишечника.
Фаги могут вносить свой вклад в качестве векторов для горизонтального переноса генов. Высокая индукция профагов во время воспаления способствует горизонтальному механизму переноса генов среди его бактериальных хозяев, что увеличивает скорость генетической рекомбинации и диверсификации. Этот процесс активно формирует эволюцию бактерий, модифицирующих факторы вирулентности и устойчивости к антибиотикам. Кроме того, гены фагов могут косвенно увеличивать продукцию бактериальных токсинов, что влияет на адгезию, колонизацию и инвазию иммунного ответа [24].
2.2. Фаги как иммуномодуляторы
Наиболее непосредственное воздействие фагов на иммунную систему возможно во время сепсиса, когда литическая активность фагов может снизить бактериальную нагрузку. И наоборот, бактериальный мусор, вызванный фагами, также может привести к сепсису. Иммуномодулирующие свойства фагов могут приводить к частичной буферизации вызванной бактериями воспалительной реакции или бактериального лизиса [26]. Опосредованный клеточными фагами лизис, по-видимому, участвует в производстве патоген-ассоциированных молекулярных паттернов ( PAMP ). Если имеется повышенная кишечная проницаемость, PAMPs могут перемещаться и активировать иммунные ответы [27]. Фаги способны стимулировать бактериальный фагоцитоз макрофагами посредством опсонизации, делая их более доступными для иммунной системы [26].
Слизистая оболочка кишечника формирует взаимодействие между фагами и их бактериальными хозяевами. Фаговые сообщества устанавливают контакт со слизистым барьером, генерируя фагопосредованный иммунитет [28]. Согласно этой модели, врожденный иммунитет защищает комменсальные микроорганизмы в верхних слоях слизи через лизогенез, а приобретенный иммунитет убивает инвазивные патогены в самых глубоких слоях слизи через лизис [29]. Чтобы служить эффективным противомикробным средством для хозяина, адгезивные фаги должны уменьшать бактериальную колонизацию слизи. Некоторые фаги экспрессируют белки, демонстрирующие складки лектина типа C и домены иммуноглобулинового типа, препятствуя O-гликозилированному муцину MUC2 в толстой кишке [30]. Например, внешний капсидный белок фага Т4 предпочтительно связывается с О-глюкановыми цепями в муцинах, увеличивая долю фагов в слизистом слое и играя защитную роль против проникающих в слизь бактерий. Поэтому модификация гликозилирования слизистой оболочки может влиять на обилие определенных фагов, что имеет последствия среди специфических бактериальных групп [31]. С другой стороны, патоген, который нарушает врожденный иммунный ответ, будет устранен приобретенной иммунной системой. IG-тип складки бактериофагов обнаруживается в антителах и рецепторах Т-клеток [26]. Более того, фагонейтрализующие антитела были обнаружены в сыворотках разных видов, что позволяет предположить, что фаговые антитела могут быть обычным явлением в человеческой популяции [32]. Интересно, что ограничивающим фактором для фагов в кишечнике считается продукция специфического иммуноглобулина А ( ). Было показано, что при низком уровне IgA фаги обнаруживаются в кале. Однако если уровень IgA повышался, то активных фагов в стуле не было (Рис.2) [26].
Рисунок 2. Иммунные реакции, опосредованные бактериофагами.
Следовательно, фагом формирует популяции бактерий в кишечнике, поддерживая гомеостаз. Однако может возникнуть дисбактериоз, способствующий исчезновению или необычному росту бактериальных хозяев [33].
3. Роль фагов в желудочно-кишечных заболеваниях и их потенциальные клинические результаты.
Желудочно-кишечные заболевания являются одним из наиболее рецидивирующих воспалительных состояний в здравоохранении, причем БК и Як являются двумя основными заболеваниями, включенными в состав воспалительных заболеваний кишечника. Фаги являются перспективной альтернативой модуляции кишечной микробиоты путем уничтожения патогенных бактерий. В настоящее время литическая фаготерапия в основном изучается в гастроэнтерологии для борьбы с при ЯК и эрадикации AIEC при БК [17]. Наиболее важным вопросом для терапевтического развития фагов является оценка безопасности и эффективности используемых фагов. В настоящее время исследования в этой области основаны на моделях животных in vivo или с использованием подходящей системы in vitro.
3.1. Литические фаги против Clostridioides difficile при язвенном колите (ЯК)
Кроме того, получение метагеномной информации о кишечных фагах важно для разработки будущих специфических фаговых методов лечения патогенов в кишечнике. В недавнем исследовании бактериом и виром одних и тех же образцов стула от 101 здорового взрослого человека были подвергнуты метагеномному анализу для понимания ассоциаций хозяин-бактерия-фаг в кишечнике [39]. Всего успешно идентифицировано 114 профагов. Соответственно, метагеномная информация и ассоциации бактерий-хозяев могут быть использованы для выделения новых антибактериальных соединений, специфичных для фагов, которые могут контролировать патогены. Например, фаг-специфические эндолизины C. difficile считаются многообещающей стратегией инфекционного контроля [40].
3.2. Литические фаги против инвазивной адгезивной кишечной палочки (AIEC) при болезни Крона (БК)
Диаррогенная кишечная палочка является основным патогеном во всем мире, особенно в местах с ограниченным доступом к чистой воде и медицинскому обслуживанию. Среди патотипов E. coli AIEC является гетерогенной категорией, вызывающей острую и стойкую диарею [41]. К сожалению, современные методы лечения должны быть пересмотрены в связи с появлением штаммов с множественной лекарственной устойчивостью. За последние 10 лет количество резистентных штаммов E. coli быстро растет и распространяется по всему миру. В этих условиях для борьбы с этой важной проблемой общественного здравоохранения необходимы альтернативные методы лечения, например, на основе фагов [15].
Штаммы AIEC считаются патобиотическими, поскольку они способствуют развитию воспалительных заболеваний, главным образом косвенно через стимуляцию иммунной системы. Было выявлено несколько факторов, которые участвуют в присутствии AIEC в слизистой оболочке кишечника, способствуя воспалению. Гены, участвующие в вирулентности AIEC, могут усиливать подвижность, экспрессию капсул и липополисахаридов ( ЛПС ), резистентность в сыворотке крови, абсорбцию железа, адгезию и инвазию эпителиальных клеточных линий и образование биопленок. Другие особенности вирулентности AIEC связаны с его репликацией и выживанием в макрофагах. AIEC может использовать механизмы апоптоза хозяина за счет увеличения S-нитрозилирования и протеасомной деградации каспазы-3 в инфицированных макрофагах. Стоит также упомянуть, что AIEC может индуцировать гибель клеток аутофагов в нейтрофилах. В присутствии антибиотиков AIEC активирует выработку нейтрофильных АФК, способствующих воспалению кишечника. Таким образом, AIEC может предотвратить адекватный антимикробный ответ [41].
Было проведено несколько интересных исследований по оценке использования фагов для борьбы с AIEC. Штамм AIEC LF82, выделенный из подвздошной кишки пациента с БК, обычно использовался для большинства исследований, связанных с воспалительными заболеваниями кишечника, ассоциированными с кишечной палочкой. Штамм LF82 может связываться с рецептором адгезии хозяина, который сильно экспрессируется в подвздошных тканях больных БК. Интересное исследование тестирования фагов в качестве потенциального лечения против AIEC было проведено с тремя фагами, LF82_P2, LF82_P6 и LF82_P8, чтобы определить способность этого коктейля заражать адгезивные бактерии LF82 в мышиной модели. К 24 ч после обработки уровень штамма LF82 в Кале был снижен в два раза в группе, обработанной фагом, оставаясь значительно ниже, чем в контрольной группе через 4 дня. Кроме того, кишечные срезы подвздошной кишки и толстой кишки были протестированы на количественное определение бактерий через 24 ч после лечения, показав, что LF82 был значительно ниже во всех кишечных срезах группы, обработанной фагами, чем в контроле. Таким образом, как прямыми, так и непрямыми методами они продемонстрировали, что однократное введение коктейля фагов снижает уровень колонизации LF82, предполагая, что фаговая терапия может быть интересным терапевтическим инструментом [42].
3.3. Умеренные фаги для подавления факторов вирулентности
Фаговая терапия поощряет использование строго литических фагов, главным образом, чтобы избежать резистентности к горизонтальному переносу генов за счет специализированной трансдукции. Однако развитие фаговой геномной инженерии позволяет повысить безопасность и эффективность умеренных фагов [42]. Кроме того, умеренные фаги могут быть модифицированы для доставки синтетических генов с целью подавления генов вирулентности или для восстановления чувствительности бактерий к антибиотикам. Поскольку умеренные фаги не являются литическими, это приближение уменьшает риск высвобождения эндотоксина [43].
Например, умеренные фаги были сконструированы для введения генов rpsL и gyrA, которые придают чувствительность к двум антибиотикам, стрептомицину и налидиксовой кислоте. Модифицированный λ-фаг, содержащий гены rpsL и gyrA, позволяет после его интеграции восстановить чувствительность к двум антибиотикам. Однако этот вид аппроксимации все еще ограничен, и правильная реализация может потребовать использования нетоксичной формы селективного давления [43].
4. Фаготерапия: клинические испытания при желудочно-кишечных заболеваниях
Рандомизированные контролируемые клинические испытания на людях необходимы для оценки потенциала фаготерапии в области здоровья желудочно-кишечного тракта. До сих пор было проведено несколько клинических испытаний на людях с бактериофагами для лечения желудочно-кишечных заболеваний.
Наконец, продолжающееся клиническое исследование AIEC у пациентов с БК сейчас находится в фазе 2. Это двойное слепое плацебо-контролируемое клиническое исследование оценивает безопасность и эффективность коктейля фагов (EcoActive) в когорте из 30 пациентов с БК. Это исследование зарегистрировано под номером ClinicalTrials.gov (NCT03808103).
5. Выводы
В заключение следует отметить, что фаги вносят свой вклад в структуру и функционирование кишечной микробиоты человека, влияя на состояние здоровья и болезни желудочно-кишечного тракта. При таком раскладе фаги следует рассматривать как перспективное терапевтическое средство против патогенных желудочно-кишечных бактерий. Однако по-прежнему существуют ограничения, связанные с нехваткой стандартизации и правовых рамок, которые необходимо устранить. Таким образом, поощрение будущих исследований в этой области будет способствовать созданию нормативных протоколов и протоколов безопасности, что приведет к использованию фагов в качестве клинических инструментов. Поэтому дополнительные и более глубокие исследования в этой области еще больше расширят наши нынешние знания о роли фагов в микробиоме и обеспечат прочную основу для будущих терапевтических последствий.
Дополнительно о бактериофагах см.:
О том, что представляют собой антибиотикоассоциированные диареи и колиты (ААД и ААК), как их диагностируют и лечат, а также об использовании бактериофагов в борьбе с этими ятрогенными заболеваниями, медицинский редактор «МВ» Александр Рылов беседует с заведующим кафедрой терапии, гериатрии и профилактики МГМСУ им. А.И. Евдокимова, президентом Научного общества гастроэнтерологов России профессором Л.Б. ЛАЗЕБНИКОМ.
Леонид Борисович, по какой причине развиваются антибиотикоассоциированные диареи и колиты?
Где в организме нарушения нормальной микробиоты на фоне АБ-терапии развиваются особенно часто и более опасны для здоровья?
На первом месте — органы пищеварения, на втором — дыхательная система. Если представить себе весь спектр патологических реакций со стороны желудочно-кишечного тракта, возникающих в ответ на АБ, то с большим отрывом лидируют антибиотикоассоциированные диареи и антибиотикоассоциированные колиты. Хочу подчеркнуть высокую медико-социальную значимость указанных патологий. ААД и ААК — не только самые частые нежелательные реакции на прием АБ, но и одни из наиболее распространенных побочных эффектов на современные лекарства.
Известны бактерии, которые чаще всего вызывают ААД?
На последней Гастроэнтерологической неделе, прошедшей в Берлине в начале октября этого года, было сделано сообщение о важной роли Klebsiella oxytoca в развитии ААК условно-патогенного микроорганизма, превращающегося в патогенный под влиянием АБ.
Я перечислил далеко не всех «виновников» заболеваний. Известны исследования, где изучали микрофлору кишечника у основных групп риска развития ААД: пожилых больных с полиморбидностью и детей. Эксперименты показали, что у 20% пациентов возникновение ААД сопровождалось увеличением общего количества кишечной палочки до 109 КОЕ, условно-патогенных энтеробактерий до 108 КОЕ и уменьшением бифидобактерий до 106 КОЕ. Эти цифры, весьма далекие от нормы, свидетельствуют о серьезных сдвигах в микробиоте.
Какие АБ чаще всего вызывают диареи и колиты?
Мой клинический опыт показывает, что развитие ААД наиболее вероятно при приеме АБ широкого спектра действия, также АБ, плохо всасываемых из кишечника и секретируемых с желчью. И дело не только в том, что эти препараты часто применяются в клинической практике по обоснованным показаниям, но и потому, что при лечении ОРЗ больные часто сами спрашивают в аптеке и получают без рецепта именно эти АБ, что вносит свой вклад не только в развитие ААД и антибиотикорезистентности в целом. Вдогонку, в связи с большей частотой встречаемости нозокомиальных инфекций, вызванных антибиотикорезистентными штаммами, учащаются и случаи ААД у больных, проходящих стационарное лечение.
Каковы симптомы заболеваний, о которых мы говорим?
Различают 3 формы ААД: простая диарея, геморрагический и псевдомембранозный колит. Клиническая картина, связанная с поражением толстой кишки у данных больных полиморфна: от незначительного поноса до тяжелого колита с выраженной интоксикацией, многократной диареей, сильнейшей астенизацией и лихорадкой.
Наиболее распространена простая форма ААД. Эта ее разновидность характеризуется слабовыраженным диарейным синдромом и болью в животе умеренного характера.
Тяжелые формы ААД характерны для пожилых пациентов и других неблагополучных в плане развития заболевания групп риска — это дети, беременные, лица молодого и среднего возраста, страдающие тяжелыми заболеваниями, и люди с аллергией на АБ. У таких пациентов ААД проявляется многократным водянистым стулом, впоследствии с примесью крови, сопровождающимся приступообразными болями в животе, субфебрилитетом. ААК нередко сопровождается тахикардией, гипотонией, тяжелейшей дегидратацией, метаболическими белковыми и электролитными нарушениями.
Расскажите подробнее о том, как лечатся такие диареи и колиты?
Легкие варианты C.difficile-ассоциированных диарей, развивающихся у пациентов с благополучным преморбидным фоном, не требуют назначения этиотропного лечения. Для выздоровления необходима отмена или замена ранее принимаемого АБ.
У пациентов названных групп риска при легких формах ААД целесообразно назначение препаратов, обладающих антиклостридиальным действием. Абсолютными показаниями для подобной терапии являются тяжелые формы заболевания — геморрагические и псевдомембранозные колиты, продолжающаяся диарея после отмены АБ и рецидив инфекции на фоне повторного его курса. Основные препараты этой группы метронидазол и ванкомицин. Но высок риск формирования резистентности клостридий к этим лекарствам. Он возрастает по мере увеличения сроков АБ-терапии. И главное, что ни одна из схем этиотропной терапии не гарантирует полной санации кишечника от спор клостридий. Поэтому ААК часто рецидивируют.
Какие решения проблемы предлагает современная гастроэнтерология?
Перспективным направлением в терапии ААД и ААК является применение препаратов бактериофагов (БФ). Так называют бактериальные вирусы. Каждый из них вызывает лизис строго определенных патогенных бактерий. Поэтому фаготерапия является таргетным (целевым) лечением— эффективным и безопасным.
Перечислите, пожалуйста, особенности БФ?
БФ оказывают адресное действие в отношении патогенных микроорганизмов, не причиняя вреда нормальной микрофлоре. Достоинствами являются способность к самовоспроизведению и саморегулированию в отсутствие специфических бактерий (БФ выводятся из организма через почкии кишечник); высокая чувствительность к БФ патогенной микрофлоры; сочетаемость с любыми видами традиционной АБ-терапии. БФ обладают высоким профилем безопасности. Поэтому их можно назначать беременным женщинам, детям любого возраста и пожилым больным с множественной патологией. Создание высокоэффективных БФ достигается благодаря их постоянной адаптации к циркулирующим штаммам за счет обновления фаговых рас.
Какие БФ применяются для профилактики и лечения ААД и ААК?
С этой целью применяется Интести-бактериофаг — препарат является смесью стерильных фаголизатов бактерий против возбудителей инфекций при ААД и ААК. Также могут использоваться Пиобактериофаг поливалентный, Пиобактериофаг комплексный и Секстафаг. Поливалентные БФ предполагают использование их при более широком спектре возбудителей для профилактики и лечения ААД и ААК. ФГУП «НПО «Микроген» Минздрава России производит вышеназванные препараты в виде безрецептурных лекарств. Важнейшим преимуществом использования БФ является то, что фаги обеспечивают возможность выбора альтернативного лечения для пациентов из групп риска (детей, людей пожилого возраста, беременных и пациентов, имеющих аллергические реакции на антибиотики и при наличии тяжелых сопутствующих заболеваний). То есть в этом случае БФ могут либо полностью заменить АБ, либо комбинироваться с ними, что позволит существенно снизить дозу АБ.
Полностью заменить АБ? Но реально ли такое предложение в современной клинической практике?
Такое предложение не только реально, но и станет уже в ближайшее время насущной потребностью. Хочу обратить внимание читателей «МВ» на актуальную, конструктивную и созвучную моим мыслям публикацию Howard J.H. и его коллег в ноябрьском (No 17, 2013) выпуске авторитетнейшего медицинского журнала The Lancet. Статья называется Антибиотикорезистентность: нужны глобальные решения» (Antibiotic resistance — the need for global solutions): «Угроза кризиса нарастает. В ближайшем будущем чудо-препараты ХХ века — антибиотики могут стать бесполезными. Тогда человечество столкнется с острейшими проблемами медицинского, экономического и социального характера, если не будут приняты беспрецедентные меры мирового масштаба по координации действий врачей, ученых, представителей фармбизнеса и экспертов других направлений».
Сообщается о создании при журнале Lancet международной комиссии, включающей ведущих специалистов разных стран. «Антибиотикорезистентность —нужны глобальные решения» — так будет называться комиссия. Ее первой акцией стало проведение с 18 ноября международной недели «Осторожно — антибиотикорезистентность!».
Ключевой задачей в предупреждении надвигающегося кризиса является поиск альтернативных антибиотикам препаратов. Множество авторитетных медицинских специалистов сегодня обращаются к БФ. Глядя на то, с каким размахом начинают налаживать выпуск этих препаратов на Западе, можно уверенно прогнозировать, что уже скоро их производство станет одной из лидирующих отраслей в фармацевтической промышленности.
Убежден, главным препятствием на пути широкого применения БФ в гастроэнтерологии и других направлениях медицины являются не недостатки этих высокоэффективных и безопасных препаратов, а недостаточные знания о них врачей и острый дефицит клинических испытаний. Назрел вопрос использования БФ на мартовской конференции Российского общества гастроэнтерологов в 2014 году. Целесообразно провести по проблематике и круглый стол на базе газеты «Медицинский вестник» с участием ведущих российских клиницистов.
Возможностями лечения БФ сегодня интересуются все больше врачей. Надеюсь получить немало откликов и вопросов от читателей вашей газеты в связи с этой публикацией.
Бактериофаги: современные аспекты применения
Бактериофаги: современные аспекты применения
Для современной медицины актуальнейшей проблемой является множественная устойчивость бактериальных возбудителей к антибиотикам и, как следствие, — вопрос: чем лечить больных? Резервы создания новых антибиотиков практически исчерпаны. Заболеваемость, вызванная полирезистентными бактериальными штаммами, в т.ч. госпитального происхождения, наносит колоссальный человеческий и экономический ущерб во всех регионах мира. Совершенно закономерно, что в такой ситуации мировая медицинская общественность вновь обратилась к бактериофагам — вирусам бактерий, их естественным врагам и регуляторам популяции. О них мы беседуем с Ольгой Сергеевной Дарбеевой, кандидатом медицинских наук, главным экспертом управления противобактериальных медицинских иммунобиологических препаратов ФГБУ «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Министерства здравоохранения РФ.
— Ольга Сергеевна, что такое бактериофаги? В чем заключается принцип их действия и какими преимуществами обладают по сравнению с антибиотиками?
— Бактериофаги широко распространены в природе — в пресноводных водоемах, морях и океанах, их выделяют из почвы, сточных вод, из клинического материала от больных. Являясь одними из древнейших обитателей Земли, по численности они достигают 10 в 30 фаговых частиц. По характеру жизненного цикла фаги разделяют на вирулентные и умеренные. Истинно вирулентные фаги (строго литические) убивают бактерию-хозяина. Адсорбируясь на поверхности микробной клетки, проникают в ее цитоплазму, где интенсивно размножаются, используя структурные компоненты клетки, и разрушают ее. Далее зрелые фаговые частицы, готовые к новому заражению, разрывают клеточную оболочку, и литический процесс повторяется с новыми бактериальными клетками. Именно вирулентные бактериофаги обладают наибольшим терапевтическим потенциалом, поскольку только они способны уничтожать клетки бактерий-хозяев.
Умеренные фаги способны к интеграции в геном бактерии в виде профага, или размножаются, не вызывая гибели бактерий. В медицине их используют в диагностических целях для внутривидового типирования.
В качестве антимикробных препаратов бактериофаги гораздо старше антибиотиков. Они активно применялись до открытия антибиотиков, которые быстро вытеснили фаги с рынка. Этому способствовали нестабильные результаты лечения фагами, объясняющиеся низким уровнем диагностики, когда они назначались без бактериологического подтверждения диагноза, определения фагочувствительности возбудителя, а также недостаточный уровень знаний о биологии фагов, условиях производства, хранения и применения.
В нашей стране фаготерапия успешно применялась при лечении и профилактике кишечных и гнойно-септических женских инфекций, в том числе, грибковых инфекций, детских инфекций, а также раневых инфекций, фаговые препараты выпускали несколько предприятий, организованных при НИИ вакцин и сывороток.
Сегодня бактериофаги выпускают на предприятиях по производству медицинских иммунобиологических препаратов, где проводится контроль качества на всех этапах производства. В начале 2000-х гг. крупнейшие фаговые производства вошли в состав ФГУП «НПО «Микроген» Минздрава РФ, в итоге остались самые сильные производства — филиалы в Нижнем Новгороде, Перми и Уфе.
Если антибиотики можно назвать тяжелой артиллерией, то бактериофаги — это снайперы, действующие направленно. Разрушая опасные микробы, они не подавляют собственную микрофлору, не обладают токсическим действием, не вызывают развития дисбактериоза или аллергических реакций, стимулируют различные механизмы иммунитета. На литическую активность фагов не влияет наличие резистентности бактерий к антибиотикам.
Если антибиотики вызывают массовую гибель бактерий, что может привести к токсическому шоку, то фаги действуют постепенно. Подчеркну, что бактериофаги не следует считать альтернативой антибиотикам. Они прекрасно сочетаются с антибиотиками при одновременном назначении в качестве дополнительной помощи. Как и в случае с антибиотиками, фаги назначают при наличии чувствительности возбудителя к фаговому препарату. Конечно, если состояние больного позволяет, вместо антибиотиков лучше использовать фаги, но если нужна быстрая помощь — необходимо назначение антибиотика.
Препараты бактериофагов — это стерильные очищенные фильтраты фаголизатов гомологичных видов бактерий, освобожденные от продуктов жизнедеятельности бактерий, эндо—и экзотоксинов, продуктов фаголизиса бактериальной клетки. Фаговые штаммы, входящие в состав препаратов, подобраны против наиболее часто встречающихся возбудителей бактериальных инфекций.
Специфическая направленность бактериофагов отражена в их названии: по составу они делятся на монопрепараты, содержащие вирулентные фаги бактерий одного рода или вида — стафилококковый, стрептококковый (в т.ч. энтерококковый), протейный, псевдомонас аэругиноза (синегнойный), клебсиелл пневмонии, коли, дизентерийный поливалентный, брюшнотифозный, сальмонеллезный гр. АВСДЕ), и комбинированные фаги, в составе которых монопрепараты. К комбинированным относятся: коли-протейный, клебсиелл поливалентный, пиобактериофаги поливалентные (очищенный, комплексный и Секстафаг®) — содержащие бактериофаги стафилококковый, стрептококковый, протейный, псевдомонас аэругиноза (синегнойный), клебсиелл, коли, а также Интести-бактериофаг, содержащий бактериофаги против шигелл, сальмонелл, стафилококков, энтерококков, протея, синегнойной палочки и энтеропатогенной кишечной палочки.
Лечебно-профилактические бактериофаги используют для перорального, наружного, местного, ректального применения, интраназального и конъюнктивального введения, введения в дренированные полости при лечении женских инфекций, в том числе, грибковых инфекций, детских инфекций, а также раневых инфекций.
— Ольга Сергеевна, как применяются бактериофаги в педиатрии?
— О бактериофагах как о наиболее щадящих антимикробных препаратах, не имеющих противопоказаний для назначения, лучше всего знали педиатры. В 1970—1990-е гг. ими активно лечили гнойно-воспалительные и кишечные инфекции новорожденных, детей раннего возраста. Бактериофаги, убирая патогенные бактерии, дают восстановиться нормальной микрофлоре. Сегодня в педиатрии, к сожалению, мало используют бактериофаги. Возможно, это недостатки преподавания в медицинских вузах или слабость отечественных производителей бактериофагов по сравнению с агрессивной политикой продвижения антибиотиков зарубежными фирмами. Однозначно это последствия трудных 1990-х годов, когда отечественная фармпромышленность не могла субсидировать пострегистрационные испытания и популяризацию своих препаратов. Очень хотелось бы, чтобы о бактериофагах больше рассказывали студентам-лечебникам медицинских вузов.
Заведуя лабораторией бактериофагов НИИ стандартизации и контроля медицинских иммунобиологических препаратов им. Л.А. Тарасевича более 20 лет, могу сказать, что мы инициировали и координировали клинические исследования по фаговой тематике в московском регионе. Наша лаборатория контролировала не только качество всех выпускаемых препаратов на соответствие нормативной документации, но и диапазон их действия в отношении возбудителей кишечных и гнойно-септических женских инфекций, в том числе, грибковых инфекций, детских инфекций, а также раневых инфекций из стационаров различного профиля.
Мы помогали производствам в сборе бактериальных штаммов современных возбудителей, в т.ч. для преодоления первичной фагоустойчивости, совместно с клиницистами участвовали в испытаниях новых препаратов. Консультировали клинических микробиологов и врачей, помогали госпитальным эпидемиологам крупных московских стационаров в организации использования бактериофагов для лечения и профилактики ВБИ.
Клиницисты ограничены стандартами лечения больных, а эпидемиологи, видя проблему глобально, могут предложить своему стационару или отделениям использовать фаготерапию и фагопрофилактику, в т.ч. с помощью целевых (для данного стационара) серий фаговых препаратов, адаптированных производителем к местным госпитальным штаммам. Особенность бактериофагов — возможность адаптации к циркулирующим среди населения бактериальным штаммам — возбудителям инфекций. Таким образом, преодолевая их первичную фагоустойчивость, можно создать промышленные серии препарата целевой направленности для этого региона.
Это качество фаговых препаратов неоценимо для решения проблемы госпитальных инфекций, поскольку ЛПУ несут большие потери от внутрибольничных инфекций, вызванных полирезистентными бактериальными возбудителями. По данным российских эпидемиологов, в стране ежегодно заболевают ВБИ около 2,5 млн пациентов и 320 тыс. медработников, а наносимый ими экономический ущерб достигает 5 млрд руб.
За этими цифрами стоят человеческие трагедии, когда развитие инфекций нивелирует результаты сложнейших хирургических операций или мероприятий по выхаживанию новорожденных. Отрадно отметить, что сегодня все чаще стали вспоминать о замечательных отечественных антимикробных препаратах. На состоявшихся в ноябре—декабре 2013 г. 3-м Международном конгрессе по профилактике госпитальных инфекций, 12-м Международном конгрессе детских инфекционистов и ежегодной конференции «Инфекции в онкологии» были представлены доклады по фаготерапии и фагопрофилактике.
Вместе с тем возросший интерес к бактериофагам спровоцировал негативную тенденцию в развитии фаговой проблематики — появление БАДов на их основе (в 2013 г. получено свидетельство о госрегистрации специализированного пищевого продукта) для применения работниками пищевых производств, а также в ЛПУ для профилактики госпитальных инфекций, о чем было сообщено на VI Ежегодном Всероссийском конгрессе по инфекционным болезням. В прениях этого форума, а также 3-го конгресса по госпитальным инфекциям специалисты подвергли сомнению саму идею использования бактериофагов в качестве БАДов, поскольку бактериофаги являются препаратами выбора в антибактериальной терапии и применяются после определения фагочувствительности. Их назначают наиболее ослабленному контингенту — детям раннего возраста и хроническим больным, неподдающимся антибиотикотерапии.
Бесконтрольное применение бактериофагов в виде БАДов может привести к формированию фагоустойчивости возбудителей. Кроме того, после регистрации фаговых БАДов за их качество отвечает только производитель, в отличие от лечебных фагов как лекарственных средств, подлежащих сертификации (каждая выпущенная серия) в аккредитованных экспертных структурах.
В заключение нашей беседы хочу еще раз подчеркнуть биологическую перспективность бактериофагов в роли лечебных препаратов при условии их обоснованного применения.