Một bức ảnh chụp bằng kính hiển vi điện tử cho thấy sự gắn kết của các thực khuẩn (coliphage T1) với bề mặt của vi khuẩn E. coli.
Vào cuối thế kỷ XX, người ta thấy rõ rằng vi khuẩn chắc chắn thống trị sinh quyển Trái đất, chiếm hơn 90% sinh khối của nó. Mỗi loài có nhiều loại virus chuyên biệt. Theo ước tính sơ bộ, số lượng loài thực khuẩn là khoảng 1015. Để hiểu quy mô của con số này, chúng ta có thể nói rằng nếu mỗi người trên Trái đất phát hiện ra một thực khuẩn mới mỗi ngày thì sẽ phải mất 30 năm để mô tả hết chúng. Vì vậy, thực khuẩn là sinh vật ít được nghiên cứu nhất trong sinh quyển của chúng ta. Hầu hết các thể thực khuẩn được biết đến ngày nay đều thuộc bộ Caudovirales - virus có đuôi. Các hạt của chúng có kích thước từ 50 đến 200 nm. Đuôi có chiều dài và hình dạng khác nhau đảm bảo virus bám vào bề mặt của vi khuẩn chủ; phần đầu (capsid) đóng vai trò là nơi lưu trữ bộ gen. DNA bộ gen mã hóa các protein cấu trúc hình thành nên “cơ thể” của thể thực khuẩn và các protein đảm bảo sự sinh sản của thể thực khuẩn bên trong tế bào trong quá trình lây nhiễm. Chúng ta có thể nói rằng thực khuẩn là một vật thể nano công nghệ cao tự nhiên. Ví dụ, đuôi phage là một “ống tiêm phân tử” xuyên qua thành vi khuẩn và co lại, tiêm DNA của nó vào tế bào.
Thể thực khuẩn sử dụng bộ máy của tế bào vi khuẩn để sinh sản, “lập trình lại” nó để tạo ra các bản sao virus mới. Giai đoạn cuối cùng của quá trình này là ly giải, tiêu diệt vi khuẩn và giải phóng các thể thực khuẩn mới.
Một bức ảnh chụp bằng kính hiển vi điện tử cho thấy sự gắn kết của các thực khuẩn (coliphage T1) với bề mặt của vi khuẩn E. coli.
Tất cả những sự phức tạp về phân tử này đều chưa được biết đến vào thập kỷ thứ hai của thế kỷ XX, khi “tác nhân truyền nhiễm vô hình tiêu diệt vi khuẩn” được phát hiện. Nhưng ngay cả khi không có kính hiển vi điện tử, với sự trợ giúp của nó vào cuối những năm 1940, lần đầu tiên người ta có thể thu được hình ảnh của thực khuẩn, rõ ràng là chúng có khả năng tiêu diệt vi khuẩn, kể cả vi khuẩn gây bệnh. Tài sản này ngay lập tức được y học yêu cầu. Những nỗ lực đầu tiên để điều trị bệnh kiết lỵ, nhiễm trùng vết thương, dịch tả, sốt phát ban và thậm chí cả bệnh dịch hạch bằng thể thực khuẩn được thực hiện khá cẩn thận và thành công có vẻ khá thuyết phục. Nhưng sau khi bắt đầu sản xuất hàng loạt và sử dụng các chế phẩm phage, sự hưng phấn đã nhường chỗ cho sự thất vọng. Người ta vẫn còn biết rất ít về thể thực khuẩn là gì, cách sản xuất, tinh chế và sử dụng các dạng bào chế của chúng. Chỉ cần nói rằng, theo kết quả của một thử nghiệm được thực hiện ở Hoa Kỳ vào cuối những năm 1920, nhiều chế phẩm thể thực khuẩn công nghiệp hoàn toàn không chứa thể thực khuẩn.
Vấn đề với thuốc kháng sinh
Nửa sau thế kỷ 20 trong y học có thể gọi là “kỷ nguyên của kháng sinh”. Tuy nhiên, ngay cả người phát hiện ra penicillin, Alexander Fleming, cũng đã cảnh báo trong bài giảng Nobel rằng tình trạng kháng penicillin của vi khuẩn xảy ra khá nhanh. Hiện tại, tình trạng kháng kháng sinh đã được bù đắp bằng sự phát triển của các loại thuốc kháng sinh mới. Nhưng kể từ những năm 1990, rõ ràng là nhân loại đang thua trong “cuộc chạy đua vũ trang” chống lại vi khuẩn. Việc sử dụng kháng sinh không được kiểm soát, không chỉ cho mục đích chữa bệnh mà còn cho mục đích phòng ngừa, là nguyên nhân chủ yếu không chỉ trong y học mà còn trong nông nghiệp, công nghiệp thực phẩm và đời sống hàng ngày. Kết quả là, khả năng kháng các loại thuốc này bắt đầu phát triển không chỉ ở vi khuẩn gây bệnh mà còn ở hầu hết các vi sinh vật phổ biến nhất sống trong đất và nước, khiến chúng trở thành “mầm bệnh có điều kiện”. Những vi khuẩn như vậy tồn tại thoải mái trong các cơ sở y tế, xâm chiếm các thiết bị ống nước, đồ nội thất, thiết bị y tế và đôi khi thậm chí cả các dung dịch khử trùng. Ở những người có hệ miễn dịch yếu, chiếm đa số trong bệnh viện, chúng gây ra các biến chứng nặng.
Thể thực khuẩn không phải là một sinh vật sống mà là một cơ chế nano phân tử được tạo ra bởi thiên nhiên. Đuôi thực khuẩn là một ống tiêm xuyên qua thành vi khuẩn và tiêm DNA của virus, được lưu trữ ở đầu (capsid), vào trong tế bào.
Không có gì ngạc nhiên khi cộng đồng y tế đang gióng lên hồi chuông cảnh báo. Năm ngoái, 2012, Tổng Giám đốc WHO Margaret Chan đã đưa ra tuyên bố dự đoán về sự kết thúc của kỷ nguyên kháng sinh và khả năng tự vệ của nhân loại trước các bệnh truyền nhiễm. Tuy nhiên, khả năng thực tế của hóa học tổ hợp—cơ sở của khoa học dược lý—còn lâu mới cạn kiệt. Một điều nữa là việc phát triển thuốc chống vi trùng là một quá trình rất tốn kém và không mang lại lợi nhuận như nhiều loại thuốc khác. Vì vậy những câu chuyện kinh dị về “siêu vi khuẩn” mang tính chất cảnh báo nhiều hơn, khuyến khích mọi người tìm kiếm giải pháp thay thế.
Về dịch vụ y tế
Có vẻ khá hợp lý khi thấy sự quan tâm trở lại trong việc sử dụng thực khuẩn—kẻ thù tự nhiên của vi khuẩn—để điều trị nhiễm trùng. Thật vậy, trong những thập kỷ của “kỷ nguyên kháng sinh”, thực khuẩn đã tích cực phục vụ khoa học, nhưng không phải y học mà là sinh học phân tử cơ bản. Chỉ cần nhắc đến việc giải mã các “bộ ba” của mã di truyền và quá trình tái tổ hợp DNA là đủ. Hiện nay người ta đã biết đủ về thể thực khuẩn để thông báo cho việc lựa chọn thể thực khuẩn phù hợp cho mục đích điều trị.
Thể thực khuẩn có nhiều ưu điểm như một loại thuốc tiềm năng. Trước hết, có vô số trong số họ. Mặc dù việc thay đổi bộ máy di truyền của vi khuẩn cũng dễ dàng hơn nhiều so với vi khuẩn và thậm chí còn dễ dàng hơn ở các sinh vật bậc cao, nhưng điều này là không cần thiết. Bạn luôn có thể tìm thấy thứ gì đó phù hợp trong tự nhiên. Đúng hơn là chúng ta đang nói về việc lựa chọn, củng cố các đặc tính được săn đón và tái tạo các thể thực khuẩn cần thiết. Điều này có thể được so sánh với việc nhân giống các giống chó - chó kéo xe, chó bảo vệ, chó săn, chó săn, chó chiến đấu, chó trang trí... Tất cả chúng vẫn là chó, nhưng được tối ưu hóa cho một loại hành động nhất định mà con người cần. Thứ hai, thực khuẩn có tính đặc hiệu nghiêm ngặt, nghĩa là chúng chỉ tiêu diệt một loại vi khuẩn nhất định mà không ức chế hệ vi sinh vật bình thường của con người. Thứ ba, khi một thể thực khuẩn tìm thấy một loại vi khuẩn mà nó phải tiêu diệt, nó sẽ bắt đầu nhân lên trong suốt vòng đời của mình. Vì vậy, vấn đề về liều lượng trở nên ít gay gắt hơn. Thứ tư, thể thực khuẩn không gây tác dụng phụ. Tất cả các trường hợp phản ứng dị ứng khi sử dụng thể thực khuẩn trị liệu đều do tạp chất mà thuốc không được tinh chế đầy đủ hoặc do độc tố thải ra trong quá trình vi khuẩn chết hàng loạt. Hiện tượng thứ hai, “hiệu ứng Herxheimer”, thường được quan sát thấy khi sử dụng kháng sinh.
Hai mặt của đồng xu
Thật không may, thể thực khuẩn y tế cũng có nhiều nhược điểm. Vấn đề quan trọng nhất bắt nguồn từ lợi thế về tính đặc hiệu cao của phage. Mỗi thể thực khuẩn lây nhiễm một loại vi khuẩn được xác định nghiêm ngặt, thậm chí không phải là một loài phân loại mà là một số giống, chủng hẹp hơn. Nói một cách tương đối, nó giống như một con chó bảo vệ chỉ bắt đầu sủa với những tên côn đồ cao hai mét mặc áo mưa đen và không phản ứng gì với một thiếu niên mặc quần đùi trèo vào nhà. Vì vậy, những trường hợp sử dụng không hiệu quả không phải là hiếm đối với các chế phẩm phage hiện nay. Một loại thuốc được sản xuất để chống lại một số chủng nhất định và điều trị hoàn hảo bệnh viêm họng do liên cầu khuẩn ở Smolensk có thể bất lực trước tất cả các dấu hiệu của bệnh viêm họng tương tự ở Kemerovo. Căn bệnh này giống nhau, do cùng một loại vi khuẩn gây ra và chủng liên cầu khuẩn ở các vùng khác nhau cũng khác nhau.
Từ tác giả
Vì có vô số thể thực khuẩn trong tự nhiên và chúng liên tục xâm nhập vào cơ thể con người cùng với nước, không khí và thức ăn nên hệ thống miễn dịch chỉ đơn giản là bỏ qua chúng. Hơn nữa, còn có giả thuyết về sự cộng sinh của thực khuẩn trong ruột, điều hòa hệ vi sinh vật đường ruột. Có thể đạt được một số loại phản ứng miễn dịch chỉ khi đưa lượng lớn phage vào cơ thể trong thời gian dài. Nhưng bằng cách này, bạn có thể bị dị ứng với hầu hết mọi chất. Cuối cùng, điều rất quan trọng là thực khuẩn thể không đắt tiền. Việc phát triển và sản xuất một loại thuốc bao gồm các thể thực khuẩn được chọn lọc chính xác với bộ gen được giải mã đầy đủ, được nuôi cấy theo tiêu chuẩn công nghệ sinh học hiện đại trên một số chủng vi khuẩn nhất định trong môi trường sạch về mặt hóa học và có độ tinh khiết cao, rẻ hơn rất nhiều so với các loại kháng sinh phức hợp hiện đại. Điều này giúp có thể nhanh chóng điều chỉnh các loại thuốc điều trị thể thực khuẩn để thay đổi các nhóm vi khuẩn gây bệnh, cũng như sử dụng thể thực khuẩn trong thú y, nơi các loại thuốc đắt tiền không hợp lý về mặt kinh tế.
Để sử dụng thể thực khuẩn hiệu quả nhất, cần phải chẩn đoán chính xác vi khuẩn gây bệnh, cho đến chủng vi khuẩn. Phương pháp chẩn đoán phổ biến nhất hiện nay là nuôi cấy, tốn nhiều thời gian và không mang lại độ chính xác cần thiết. Các phương pháp nhanh - gõ bằng phản ứng chuỗi polymerase hoặc khối phổ - đang được triển khai chậm do chi phí thiết bị cao và yêu cầu cao hơn về trình độ của kỹ thuật viên phòng thí nghiệm. Lý tưởng nhất là việc lựa chọn các thành phần phage của một loại thuốc có thể được thực hiện để chống lại sự lây nhiễm của từng bệnh nhân, nhưng điều này rất tốn kém và không thể chấp nhận được trong thực tế.
Một nhược điểm quan trọng khác của phage là bản chất sinh học của chúng. Ngoài thực tế là các thể thực khuẩn yêu cầu điều kiện bảo quản và vận chuyển đặc biệt để duy trì khả năng lây nhiễm, phương pháp xử lý này còn mở ra cơ hội cho rất nhiều suy đoán về chủ đề “DNA ngoại lai ở người”. Và mặc dù người ta biết rằng về nguyên tắc, vi khuẩn không thể lây nhiễm vào tế bào người và đưa DNA của nó vào đó, nhưng không dễ để thay đổi dư luận. Bản chất sinh học và kích thước khá lớn so với các loại thuốc phân tử thấp (cùng loại kháng sinh) dẫn đến hạn chế thứ ba - vấn đề đưa vi khuẩn vào cơ thể. Nếu tình trạng nhiễm trùng do vi khuẩn phát triển mà thể thực khuẩn có thể được bôi trực tiếp dưới dạng giọt, thuốc xịt hoặc thuốc xổ - trên da, vết thương hở, vết bỏng, màng nhầy của vòm họng, tai, mắt, ruột già - thì không có vấn đề gì phát sinh.
Nhưng nếu nhiễm trùng xảy ra ở các cơ quan nội tạng thì tình hình còn phức tạp hơn. Các trường hợp điều trị thành công bệnh nhiễm trùng thận hoặc lá lách bằng cách uống thuốc tiêu khuẩn thông thường đã được biết đến. Nhưng cơ chế xâm nhập của các hạt phage tương đối lớn (100nm) từ dạ dày vào máu và các cơ quan nội tạng chưa được hiểu rõ và rất khác nhau tùy theo từng bệnh nhân. Vi khuẩn cũng bất lực trước những vi khuẩn phát triển bên trong tế bào, chẳng hạn như các tác nhân gây bệnh lao và bệnh phong. Một thể thực khuẩn không thể xuyên qua thành tế bào người.
Cần lưu ý rằng không nên phản đối việc sử dụng vi khuẩn và kháng sinh cho mục đích y tế. Khi chúng hoạt động cùng nhau, tác dụng kháng khuẩn được tăng cường lẫn nhau. Ví dụ, điều này cho phép giảm liều kháng sinh xuống giá trị không gây ra tác dụng phụ đáng kể. Theo đó, cơ chế để vi khuẩn phát triển đề kháng với cả hai thành phần của thuốc phối hợp gần như không thể xảy ra. Việc mở rộng kho thuốc kháng sinh mang lại nhiều mức độ tự do hơn trong việc lựa chọn phương pháp điều trị. Vì vậy, sự phát triển dựa trên cơ sở khoa học của khái niệm sử dụng thể thực khuẩn trong liệu pháp kháng khuẩn là một hướng đi đầy hứa hẹn. Thể thực khuẩn không chỉ phục vụ như một giải pháp thay thế mà còn là một sự bổ sung và tăng cường trong cuộc chiến chống lại nhiễm trùng.
Và. Ô. Trưởng phòng Thí nghiệm Kỹ thuật sinh học phân tử, Viện Hóa hữu cơ sinh học mang tên. Shemyakin và Ovchinnikov RAS“Cơ học phổ thông” số 10, 2013
Vào cuối thế kỷ 20, người ta thấy rõ rằng vi khuẩn chắc chắn thống trị sinh quyển Trái đất, chiếm hơn 90% sinh khối của nó. Mỗi loài có nhiều loại virus chuyên biệt. Theo ước tính sơ bộ, số lượng loài thực khuẩn khoảng 10 15. Để hiểu quy mô của hình này, chúng ta có thể nói rằng nếu mỗi người trên Trái đất phát hiện ra một thể thực khuẩn mới mỗi ngày thì sẽ phải mất 30 năm để mô tả hết chúng.
Vì vậy, thực khuẩn là sinh vật ít được nghiên cứu nhất trong sinh quyển của chúng ta. Hầu hết các thể thực khuẩn được biết đến ngày nay đều thuộc bộ Caudovirales - virus có đuôi. Các hạt của chúng có kích thước từ 50 đến 200 nm. Đuôi có chiều dài và hình dạng khác nhau đảm bảo virus bám vào bề mặt của vi khuẩn chủ; phần đầu (capsid) đóng vai trò là nơi lưu trữ bộ gen. DNA bộ gen mã hóa các protein cấu trúc hình thành nên “cơ thể” của thể thực khuẩn và các protein đảm bảo sự sinh sản của thể thực khuẩn bên trong tế bào trong quá trình lây nhiễm.
Chúng ta có thể nói rằng thực khuẩn là một vật thể nano công nghệ cao tự nhiên. Ví dụ, đuôi phage là một “ống tiêm phân tử” xuyên qua thành vi khuẩn và co lại, tiêm DNA của nó vào tế bào. Từ thời điểm này, chu kỳ lây nhiễm bắt đầu. Các giai đoạn tiếp theo của nó bao gồm việc chuyển đổi cơ chế hoạt động sống của vi khuẩn sang phục vụ thể thực khuẩn, nhân giống bộ gen của nó, tạo ra nhiều bản sao vỏ virus, đóng gói DNA virus trong đó và cuối cùng là phá hủy (ly giải) tế bào chủ.
Ngoài sự cạnh tranh tiến hóa liên tục giữa các cơ chế phòng vệ ở vi khuẩn và tấn công ở virus, lý do dẫn đến sự cân bằng hiện tại có thể được coi là do thực khuẩn thể chuyên biệt hóa trong hoạt động lây nhiễm của chúng. Nếu có một đàn vi khuẩn lớn, nơi các thế hệ phage tiếp theo sẽ tìm thấy nạn nhân của chúng, thì sự tiêu diệt vi khuẩn bằng các phage lylic (giết chết, hòa tan theo nghĩa đen) diễn ra nhanh chóng và liên tục.
Nếu có ít nạn nhân tiềm năng hoặc các điều kiện bên ngoài không phù hợp lắm cho sự sinh sản hiệu quả của các phage, thì các phage có chu kỳ phát triển khả năng sinh lý sẽ có lợi thế hơn. Trong trường hợp này, sau khi xâm nhập vào vi khuẩn, DNA của phage không kích hoạt ngay cơ chế lây nhiễm mà tạm thời tồn tại bên trong tế bào ở trạng thái thụ động, thường tự xâm nhập vào bộ gen của vi khuẩn.
Ở trạng thái tiên tri này, virus có thể tồn tại trong thời gian dài, trải qua các chu kỳ phân chia tế bào cùng với nhiễm sắc thể của vi khuẩn. Và chỉ khi vi khuẩn xâm nhập vào môi trường thuận lợi cho sinh sản thì chu kỳ lây nhiễm lylic mới được kích hoạt. Hơn nữa, khi DNA của thể thực khuẩn được giải phóng khỏi nhiễm sắc thể vi khuẩn, các phần lân cận của bộ gen vi khuẩn thường bị giữ lại và nội dung của chúng sau đó có thể được chuyển sang vi khuẩn tiếp theo mà thể thực khuẩn lây nhiễm. Quá trình này (chuyển gen) được coi là phương tiện truyền thông tin quan trọng nhất giữa sinh vật nhân sơ - sinh vật không có nhân tế bào.
Tất cả những sự phức tạp về phân tử này đều chưa được biết đến vào thập kỷ thứ hai của thế kỷ XX, khi “tác nhân truyền nhiễm vô hình tiêu diệt vi khuẩn” được phát hiện. Nhưng ngay cả khi không có kính hiển vi điện tử, với sự trợ giúp của nó vào cuối những năm 1940, lần đầu tiên người ta có thể thu được hình ảnh của thực khuẩn, rõ ràng là chúng có khả năng tiêu diệt vi khuẩn, kể cả vi khuẩn gây bệnh. Tài sản này ngay lập tức được y học yêu cầu.
Những nỗ lực đầu tiên để điều trị bệnh kiết lỵ, nhiễm trùng vết thương, dịch tả, sốt phát ban và thậm chí cả bệnh dịch hạch bằng thể thực khuẩn được thực hiện khá cẩn thận và thành công có vẻ khá thuyết phục. Nhưng sau khi bắt đầu sản xuất hàng loạt và sử dụng các chế phẩm phage, sự hưng phấn đã nhường chỗ cho sự thất vọng. Người ta vẫn còn biết rất ít về thể thực khuẩn là gì, cách sản xuất, tinh chế và sử dụng các dạng bào chế của chúng. Chỉ cần nói rằng, theo kết quả của một thử nghiệm được thực hiện ở Hoa Kỳ vào cuối những năm 1920, nhiều chế phẩm thể thực khuẩn công nghiệp hoàn toàn không chứa thể thực khuẩn.
Vấn đề với thuốc kháng sinh
Nửa sau thế kỷ 20 trong y học có thể gọi là “kỷ nguyên của kháng sinh”. Tuy nhiên, ngay cả người phát hiện ra penicillin, Alexander Fleming, cũng đã cảnh báo trong bài giảng Nobel rằng tình trạng kháng penicillin của vi khuẩn xảy ra khá nhanh. Hiện tại, tình trạng kháng kháng sinh đã được bù đắp bằng sự phát triển của các loại thuốc kháng sinh mới. Nhưng kể từ những năm 1990, rõ ràng là nhân loại đang thua trong “cuộc chạy đua vũ trang” chống lại vi khuẩn.
Việc sử dụng kháng sinh không được kiểm soát, không chỉ cho mục đích chữa bệnh mà còn cho mục đích phòng ngừa, là nguyên nhân chủ yếu không chỉ trong y học mà còn trong nông nghiệp, công nghiệp thực phẩm và đời sống hàng ngày. Kết quả là, khả năng kháng các loại thuốc này bắt đầu phát triển không chỉ ở vi khuẩn gây bệnh mà còn ở hầu hết các vi sinh vật phổ biến nhất sống trong đất và nước, khiến chúng trở thành “mầm bệnh có điều kiện”.
Những vi khuẩn như vậy tồn tại thoải mái trong các cơ sở y tế, xâm chiếm các thiết bị ống nước, đồ nội thất, thiết bị y tế và đôi khi thậm chí cả các dung dịch khử trùng. Ở những người có hệ miễn dịch yếu, chiếm đa số trong bệnh viện, chúng gây ra các biến chứng nặng.
Không có gì ngạc nhiên khi cộng đồng y tế đang gióng lên hồi chuông cảnh báo. Năm ngoái, 2012, Tổng Giám đốc WHO Margaret Chan đã đưa ra tuyên bố dự đoán về sự kết thúc của kỷ nguyên kháng sinh và khả năng tự vệ của nhân loại trước các bệnh truyền nhiễm. Tuy nhiên, khả năng thực tế của hóa học tổ hợp - nền tảng của khoa học dược lý - còn lâu mới cạn kiệt. Một điều nữa là việc phát triển thuốc chống vi trùng là một quá trình rất tốn kém và không mang lại lợi nhuận như nhiều loại thuốc khác. Vì vậy những câu chuyện kinh dị về “siêu vi khuẩn” mang tính chất cảnh báo nhiều hơn, khuyến khích mọi người tìm kiếm giải pháp thay thế.
Về dịch vụ y tế
Việc hồi sinh mối quan tâm đến việc sử dụng thể thực khuẩn - kẻ thù tự nhiên của vi khuẩn - để điều trị các bệnh nhiễm trùng có vẻ khá hợp lý. Thật vậy, trong những thập kỷ của “kỷ nguyên kháng sinh”, thể thực khuẩn tích cực phục vụ khoa học, nhưng không phải y học mà là sinh học phân tử cơ bản. Chỉ cần nhắc đến việc giải mã các “bộ ba” của mã di truyền và quá trình tái tổ hợp DNA là đủ. Hiện nay người ta đã biết đủ về thể thực khuẩn để thông báo cho việc lựa chọn thể thực khuẩn phù hợp cho mục đích điều trị.
Thể thực khuẩn có nhiều ưu điểm như một loại thuốc tiềm năng. Trước hết, có vô số trong số họ. Mặc dù việc thay đổi bộ máy di truyền của thực khuẩn cũng dễ dàng hơn nhiều so với vi khuẩn và thậm chí còn dễ dàng hơn đối với các sinh vật bậc cao, nhưng điều này là không cần thiết. Bạn luôn có thể tìm thấy thứ gì đó phù hợp trong tự nhiên. Đúng hơn là chúng ta đang nói về việc lựa chọn, củng cố các đặc tính được săn đón và tái tạo các thể thực khuẩn cần thiết.
Điều này có thể được so sánh với việc nhân giống các giống chó - chó kéo xe, chó bảo vệ, chó săn, chó săn, chó chiến đấu, chó trang trí... Tất cả chúng vẫn là chó, nhưng được tối ưu hóa cho một loại hành động nhất định mà con người cần. Thứ hai, thực khuẩn có tính đặc hiệu nghiêm ngặt, nghĩa là chúng chỉ tiêu diệt một loại vi khuẩn nhất định mà không ức chế hệ vi sinh vật bình thường của con người.
Thứ ba, khi một thể thực khuẩn tìm thấy một loại vi khuẩn mà nó phải tiêu diệt, nó sẽ bắt đầu nhân lên trong suốt vòng đời của nó. Vì vậy, vấn đề về liều lượng trở nên ít gay gắt hơn. Thứ tư, thể thực khuẩn không gây tác dụng phụ. Tất cả các trường hợp phản ứng dị ứng khi sử dụng thực khuẩn trị liệu đều là do tạp chất mà thuốc không được tinh chế đầy đủ hoặc do độc tố thải ra trong quá trình vi khuẩn chết hàng loạt. Hiện tượng thứ hai, “hiệu ứng Herxheimer”, thường được quan sát thấy khi sử dụng kháng sinh.
Hai mặt của đồng xu
Thật không may, thể thực khuẩn y tế cũng có nhiều nhược điểm. Vấn đề quan trọng nhất bắt nguồn từ lợi thế về tính đặc hiệu cao của phage. Mỗi thể thực khuẩn lây nhiễm một loại vi khuẩn được xác định nghiêm ngặt, thậm chí không phải là một loài phân loại mà là một số giống, chủng hẹp hơn. Nói một cách tương đối, nó giống như một con chó bảo vệ chỉ bắt đầu sủa với những tên côn đồ cao hai mét mặc áo mưa đen và không phản ứng gì với một thiếu niên mặc quần đùi trèo vào nhà.
Vì vậy, những trường hợp sử dụng không hiệu quả không phải là hiếm đối với các chế phẩm phage hiện nay. Một loại thuốc được sản xuất để chống lại một số chủng nhất định và điều trị hoàn hảo bệnh viêm họng do liên cầu khuẩn ở Smolensk có thể bất lực trước tất cả các dấu hiệu của bệnh viêm họng tương tự ở Kemerovo. Căn bệnh này giống nhau, do cùng một loại vi khuẩn gây ra và chủng liên cầu khuẩn ở các vùng khác nhau cũng khác nhau.
Để sử dụng thể thực khuẩn hiệu quả nhất, cần phải chẩn đoán chính xác vi khuẩn gây bệnh, cho đến chủng vi khuẩn. Phương pháp chẩn đoán phổ biến nhất hiện nay - gieo hạt - tốn nhiều thời gian và không mang lại độ chính xác cần thiết. Các phương pháp nhanh - gõ bằng phản ứng chuỗi polymerase hoặc khối phổ - đang được triển khai chậm do chi phí thiết bị cao và yêu cầu cao hơn về trình độ của kỹ thuật viên phòng thí nghiệm. Lý tưởng nhất là việc lựa chọn các thành phần phage của một loại thuốc có thể được thực hiện để chống lại sự lây nhiễm của từng bệnh nhân, nhưng điều này rất tốn kém và không thể chấp nhận được trong thực tế.
Một nhược điểm quan trọng khác của phage là bản chất sinh học của chúng. Ngoài thực tế là các thể thực khuẩn yêu cầu điều kiện bảo quản và vận chuyển đặc biệt để duy trì khả năng lây nhiễm, phương pháp điều trị này còn mở ra cơ hội cho rất nhiều suy đoán về chủ đề “DNA ngoại lai ở người”. Và mặc dù người ta biết rằng về nguyên tắc, vi khuẩn không thể lây nhiễm vào tế bào người và đưa DNA của nó vào đó, nhưng không dễ để thay đổi dư luận.
Bản chất sinh học và kích thước khá lớn so với các loại thuốc phân tử thấp (cùng loại kháng sinh) dẫn đến hạn chế thứ ba - vấn đề đưa vi khuẩn vào cơ thể. Nếu tình trạng nhiễm trùng do vi khuẩn phát triển mà thể thực khuẩn có thể được bôi trực tiếp dưới dạng giọt, thuốc xịt hoặc thuốc xổ - trên da, vết thương hở, vết bỏng, màng nhầy của vòm họng, tai, mắt, ruột già - thì không có vấn đề gì phát sinh.
Nhưng nếu nhiễm trùng xảy ra ở các cơ quan nội tạng thì tình hình còn phức tạp hơn. Các trường hợp điều trị thành công bệnh nhiễm trùng thận hoặc lá lách bằng cách uống thuốc tiêu khuẩn thông thường đã được biết đến. Nhưng cơ chế xâm nhập của các hạt phage tương đối lớn (100nm) từ dạ dày vào máu và các cơ quan nội tạng chưa được hiểu rõ và rất khác nhau tùy theo từng bệnh nhân. Vi khuẩn cũng bất lực trước những vi khuẩn phát triển bên trong tế bào, chẳng hạn như các tác nhân gây bệnh lao và bệnh phong. Một thể thực khuẩn không thể xuyên qua thành tế bào người.
Cần lưu ý rằng không nên phản đối việc sử dụng vi khuẩn và kháng sinh cho mục đích y tế. Khi chúng hoạt động cùng nhau, tác dụng kháng khuẩn được tăng cường lẫn nhau. Ví dụ, điều này cho phép giảm liều kháng sinh xuống giá trị không gây ra tác dụng phụ đáng kể. Theo đó, cơ chế để vi khuẩn phát triển đề kháng với cả hai thành phần của thuốc phối hợp gần như không thể xảy ra.
Việc mở rộng kho thuốc kháng sinh mang lại nhiều mức độ tự do hơn trong việc lựa chọn phương pháp điều trị. Vì vậy, sự phát triển dựa trên cơ sở khoa học của khái niệm sử dụng thể thực khuẩn trong liệu pháp kháng khuẩn là một hướng đi đầy hứa hẹn. Thể thực khuẩn không chỉ phục vụ như một giải pháp thay thế mà còn là một sự bổ sung và tăng cường trong cuộc chiến chống lại nhiễm trùng.
Bài kiểm tra cuối năm học
lựa chọn 1
A1. Tên của khoa học về cấu trúc của con người và các cơ quan của anh ta là gì?
1) giải phẫu
2) sinh lý
3) sinh học
4) vệ sinh
A2. Phần nào của não được gọi là não nhỏ?
1) não giữa
2) tủy sống
3) hành não
4) tiểu não
A3. Cơ thái dương thuộc nhóm cơ nào?
1) bắt chước
2) để nhai
3) đến hô hấp
4) đến động cơ
A4. Quá trình tiêu diệt vi khuẩn bằng tế bào ăn được gọi là gì?
1) khả năng miễn dịch
2) bệnh Brucella
3) thực bào
4) suy giảm miễn dịch
A5. Tên của loại enzyme trong dịch dạ dày chỉ có thể hoạt động trong môi trường axit và phân hủy protein thành các hợp chất đơn giản hơn?
1) huyết sắc tố
2) tuyến yên
3) tiểu não
A6. Cấu trúc thần kinh có chức năng chuyển đổi kích thích cảm nhận được thành xung thần kinh được gọi là gì?
1) tế bào thần kinh cảm giác
2) thụ thể
3) tế bào thần kinh nội tạng
4) khớp thần kinh
TRONG 1. Thiết lập trình tự các phần của ống tiêu hóa của con người.
A) ruột non
B) khoang miệng
B) ruột già
D) dạ dày
E) thực quản
Trả lời: ________________________
TẠI 2. Chọn câu trả lời đúng: Huyết thanh dược liệu có đặc điểm gì?
1) 1) dùng để phòng ngừa các bệnh truyền nhiễm
4) 4)kháng thể không tồn tại lâu trong cơ thể
5) 5) dùng để điều trị các bệnh truyền nhiễm
Câu 3. Chọn câu trả lời đúng: Môi trường bên trong cơ thể con người được cấu tạo bởi những gì?
6) dịch mô
TẠI 4. Chọn câu trả lời đúng: Bộ xương người khác với bộ xương động vật có vú như thế nào?
1) cột sống không uốn cong
2) bàn chân cong
C1. Chức năng của cơ quan hô hấp là gì?
C2. Những gì được loại bỏ khỏi cơ thể qua thận?
Cuối cùng của năm học
Lựa chọn 2
A1. Tên của chất lỏng mặn ấm kết nối tất cả các cơ quan của con người với nhau, cung cấp oxy và dinh dưỡng cho chúng là gì?
1) dịch mô
4) chất nội bào
A2. Não bắt đầu phân chia thành nửa phải và trái ở đâu?
1) ở cấp độ tiểu não
2) ở cấp độ hành não
3) ở cấp độ não giữa
4) ở cấp độ của tủy sống
A3. Mô xương là loại mô gì?
1) mô liên kết
2) mô biểu mô
3) mô cơ
4) mô thần kinh
A4. Điều gì tạo nên phần lớn huyết tương?
3) hồng cầu
4) các yếu tố hình
A5. Tên của tuyến lớn nhất trong cơ thể chúng ta, nằm trong khoang bụng dưới cơ hoành là gì?
1) tuyến giáp
2) lá lách
3) tuyến tụy
A6. Phương tiện tiếp xúc giữa tế bào thần kinh và tế bào của các cơ quan hoạt động là gì?
1) sử dụng khớp thần kinh
2) với sự trợ giúp của phế nang
3) sử dụng dây thần kinh phế vị
4) sử dụng thụ thể
TRONG 1. Đặc điểm của huyết thanh dược phẩm là gì?
1) được sử dụng để phòng ngừa các bệnh truyền nhiễm
4) kháng thể không tồn tại lâu trong cơ thể
5) dùng để điều trị các bệnh truyền nhiễm
6) sau khi dùng chúng gây bệnh nhẹ
B2 Thiết lập trình tự các đoạn ống tiêu hóa của con người.
A) ruột non
B) khoang miệng
B) ruột già
D) dạ dày
E) thực quản
Trả lời: |________________________
2. VZ. Bộ xương người khác với bộ xương động vật như thế nào?
1) cột sống không uốn cong
2) bàn chân cong
3) cột sống cong hình chữ S
4) phần mặt của hộp sọ chiếm ưu thế hơn não
5) ngực bị nén theo hướng lưng-bụng
6) tế bào quặng bị nén từ các phía
TẠI 4. Môi trường bên trong cơ thể con người được hình thành như thế nào?
2) các cơ quan của ngực và khoang bụng
3) nội dung của dạ dày và ruột
4) tế bào chất, nhân và bào quan
6) dịch mô
C1. Hãy nêu tiêu chí chính cho phép chúng ta phân loại một người là động vật có vú.
C2. Não được kết nối với tủy sống như thế nào?
Trước khi chúng ta bắt đầu thảo luận về các phương pháp chống lại vi sinh vật, tôi muốn lưu ý rằng nhiều phương pháp trong số đó rất hữu ích cho cơ thể con người. Sự tiêu diệt vi khuẩn thường sống trong ruột già thường dẫn đến sự phát triển nhanh chóng của nhiều mầm bệnh khác nhau. Do đó, các phương pháp khác biệt ngày càng trở nên phổ biến, cho phép tiêu diệt mục tiêu các vi khuẩn có hại mà không ảnh hưởng hoặc khôi phục kịp thời hệ vi sinh bình thường mà một người có được sức khỏe.
Các phương pháp kiểm soát quần thể vi khuẩn được chia thành các phương pháp hóa học, sinh học và vật lý, cũng như vô trùng và sát trùng. Vô trùng là sự tiêu diệt hoàn toàn vi khuẩn và vi rút, thuốc sát trùng là biện pháp nhằm làm giảm sự phát triển của vi sinh vật gây hại càng nhiều càng tốt. Các phương pháp vật lý bao gồm:
- Hấp và hấp khử trùng. Cho phép bạn giảm đáng kể số lượng vi khuẩn trong thực phẩm. Phương pháp này cũng được sử dụng thành công trong trồng trọt, giúp giảm hàm lượng vi sinh vật không mong muốn trong đất. Vi khuẩn và virus còn sót lại có thể tồn tại dưới dạng bào tử.
- Thanh trùng là quá trình gia nhiệt kéo dài ở nhiệt độ dưới điểm sôi của nước. Cho phép bạn bảo quản một số vitamin và hợp chất hữu cơ cũng như hương vị của thực phẩm. Được phát minh bởi Louis Pasteur và được đặt theo tên ông.
- Điều trị bằng tia cực tím. Nó liên quan đến việc sử dụng một loại đèn đặc biệt phát ra ánh sáng ở phạm vi sóng ngắn (tia cực tím). Nó cho phép bạn không chỉ loại bỏ vi khuẩn sống trên bề mặt mà còn loại bỏ các vi sinh vật có hại trong không khí. Gần đây, đèn đã được tạo ra có thể hoạt động trong nhà mà không gây hại cho con người, thực vật và động vật trong đó.
- Tiếp xúc với nhiệt độ cao. Cho phép bạn loại bỏ hiệu quả các vi khuẩn nhạy cảm với nhiệt, cũng như tiêu diệt các bào tử vi khuẩn.
- Tiếp xúc với nhiệt độ thấp. Có hiệu quả chống lại vi khuẩn và virus ưa nhiệt. Ưu tiên cho các phương pháp đông lạnh nhanh, việc sử dụng phương pháp này không cho vi khuẩn có thời gian hình thành bào tử. Đông lạnh nhanh cũng được sử dụng để nghiên cứu cấu trúc tự nhiên (sống) của nấm, vi khuẩn và vi rút.
Sự tiêu hủy hóa học của vi khuẩn cũng được chia thành vô trùng và thuốc sát trùng. Phạm vi của các chất được sử dụng rất rộng và được bổ sung hàng năm bằng các phương tiện mới, ngày càng an toàn hơn cho con người và động vật. Sự sáng tạo của họ dựa trên kiến thức về cấu trúc của vi khuẩn và vi rút cũng như sự tương tác của chúng với các hóa chất khác nhau. Phương pháp phân phối thuốc khử trùng hóa học cũng không ngừng được cải tiến. Vì vậy, nó có thể được sử dụng:
- ngâm (vệ sinh),
- phun sương (một cách tuyệt vời để tiêu diệt vi trùng trong không khí),
- rửa bát đĩa và bề mặt,
- kết hợp với các phương pháp vật lý diệt vi khuẩn, nấm, vi rút, bào tử (dùng dung dịch nóng, đun sôi, bật đèn diệt khuẩn...).
Phòng mổ và phòng thí nghiệm. vô trùng
Trong trường hợp này, các phương pháp nghiêm ngặt nhất được sử dụng để loại bỏ hầu hết vi khuẩn trong phòng. Xử lý mặt bằng bằng chất khử trùng được kết hợp với việc sử dụng phương pháp xử lý thạch anh. Đèn có bức xạ cực tím cứng được bật trong phòng, có hại cho tất cả các tế bào sống, kể cả những tế bào trong không khí.
Xem xét mức độ hung hãn và độc tính của các phương pháp được sử dụng cho con người, việc điều trị được thực hiện bằng cách sử dụng quần áo đặc biệt và việc bật đèn có nghĩa là không có người và động vật trong phòng.
Tiêu diệt chọn lọc các vi sinh vật. Công nghiệp thực phẩm
Việc sản xuất nhiều sản phẩm thực phẩm tốt cho sức khỏe là không thể nếu không có vi sinh vật. Việc nuôi cấy các vi khuẩn có lợi được duy trì để sản xuất các sản phẩm sữa lên men, pho mát cứng, kvass, bia, rượu, làm bánh, lên men trà và cà phê và các mục đích khác có xu hướng bị ô nhiễm hệ vi sinh vật của bên thứ ba. Điều này dẫn đến sự gián đoạn của công nghệ sản xuất và giảm chất lượng sản phẩm thực phẩm. Để chống lại hệ vi sinh vật gây ô nhiễm, các phương tiện đặc biệt được sử dụng, việc kiểm soát thành phần của chúng là chìa khóa cho độ tinh khiết của cây trồng. Đồng thời, bát đĩa và thiết bị trong khoảng thời gian giữa các chu kỳ công nghệ cũng được xử lý giống như phòng thí nghiệm và phòng mổ (chất khử trùng và đèn thạch anh). Việc giám sát hàm lượng vi khuẩn và bào tử trên bề mặt và trong không khí của khu vực làm việc có thể được thực hiện bằng cách cấy trên môi trường dinh dưỡng.
Tiêu diệt vi sinh vật bằng thuốc. Nhiễm trùng và rối loạn sinh lý
Sự ra đời của thuốc kháng sinh cho phép các bác sĩ tạo ra bước đột phá đáng kể trong việc điều trị các bệnh truyền nhiễm nghiêm trọng ở người và động vật. Tuy nhiên, người ta sớm nhận ra rằng sự tiêu diệt vi khuẩn nhạy cảm với kháng sinh trong ruột già của con người sẽ dẫn đến rối loạn tiêu hóa và các triệu chứng của nó có thể tương tự như nhiễm trùng đường ruột. Hơn nữa, một số tình trạng không thể điều trị bằng kháng sinh có thể dễ dàng được chữa khỏi bằng cách nuôi cấy vi khuẩn sống trong ruột già của con người. 
Mặt khác, việc phát hiện ra vi khuẩn trong dạ dày chịu trách nhiệm cho sự phát triển của bệnh viêm dạ dày đã phá bỏ quan niệm sai lầm rằng hệ vi sinh vật vi khuẩn không thể tồn tại trong môi trường axit của dịch dạ dày. Việc nghiên cứu cơ chế bảo vệ các mầm bệnh này khỏi bị tiêu hủy và tiêu hóa trong dạ dày đã mở ra một trang mới trong nghiên cứu về vi khuẩn. Sự ra đời của các xét nghiệm về độ nhạy cảm của hệ vi sinh vật gây bệnh với kháng sinh đã giúp người ta có thể lựa chọn những loại thuốc có hiệu quả nhất và gây thiệt hại tối thiểu cho các cư dân có lợi trong ruột già. Các chế phẩm bao gồm bào tử của vi khuẩn có lợi và các sản phẩm sữa lên men sống giúp phục hồi hệ vi sinh vật của ruột già đã trở thành giai đoạn cuối cùng trong điều trị tất cả các bệnh nhiễm trùng. Một lĩnh vực riêng là phát triển vật liệu tổng hợp cho viên nang có khả năng chịu được độ axit cao trong dạ dày và hòa tan trong môi trường kiềm của ruột.
Trong tâm điểm của virus
Nhiệm vụ bảo tồn hệ vi sinh vật của ruột già được thực hiện một cách hoàn hảo bằng cách điều trị các bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn với sự trợ giúp của thực khuẩn. Đây là những loại virus có cấu trúc rất đặc biệt và có tính chọn lọc cao trong việc tiêu diệt vi khuẩn mục tiêu. Các chế phẩm phage đặc biệt hiệu quả đối với trẻ em trong thời kỳ sơ sinh, khi thuốc kháng sinh có thể gây hại nhiều hơn là có lợi, phá hủy hệ vi sinh vật non và chưa hình thành trong ruột già của trẻ.
Còn cơ thể chúng ta thì sao?
Nghiên cứu cách cơ thể con người tự bảo vệ mình khỏi nhiễm trùng rất hữu ích để hiểu các quá trình tương tác giữa hệ sinh thái vi khuẩn của ruột già và hệ thống miễn dịch. Như đã biết, các vi sinh vật và bào tử của chúng sống trong ruột già có thể tự bảo vệ mình khỏi sự phá hủy của bạch cầu trung tính, vì trên bề mặt tế bào này không có thụ thể nào để chúng phản ứng. 
Có khả năng hóa hướng động (chuyển động hướng tới một số hóa chất) và thực bào, bạch cầu trung tính thực hiện cơ chế bảo vệ chính của cơ thể chống lại vi khuẩn và bào tử của chúng, đi qua thành mạch máu vào vị trí viêm. Chi tiết về mối quan hệ giữa hệ thống miễn dịch và cư dân của ruột già vẫn đang được nghiên cứu. Người ta biết rằng hệ vi sinh khỏe mạnh trong ruột giúp cải thiện khả năng miễn dịch của cơ thể, đồng thời cũng cạnh tranh thay thế những kẻ xâm lược gây bệnh và bào tử của chúng, giữ số lượng của chúng được kiểm soát chặt chẽ.
Tái chế chất thải hữu cơ và canh tác
Vi khuẩn sống trong ruột già hoạt động khá hiệu quả bên ngoài nó, bị đẩy ra khỏi phân trộn khi cơ sở dinh dưỡng của chúng biến mất. Một lượng nhất định chúng được bảo tồn dưới dạng bào tử, có thể tồn tại trong điều kiện không thuận lợi và hình thành thế hệ vi khuẩn mới khi thành phần môi trường dinh dưỡng thay đổi. Tất cả các phương pháp trên được sử dụng để thu được các chủng vi sinh vật và bào tử thuần khiết có thể cải thiện độ phì của đất, cả sống tự do và cộng sinh. Việc kiểm soát ô nhiễm hữu cơ và phân của đất thường được thực hiện nhờ sự hiện diện của Proteus trong chúng, chúng dễ dàng lắng đọng trong ruột già và được coi là hệ vi sinh vật gây bệnh có điều kiện.
Tôi làm việc như một bác sĩ thú y. Tôi quan tâm đến khiêu vũ, thể thao và yoga. Tôi ưu tiên phát triển cá nhân và nắm vững các thực hành tâm linh. Chủ đề yêu thích: thú y, sinh học, xây dựng, sửa chữa, du lịch. Những điều cấm kỵ: luật pháp, chính trị, công nghệ thông tin và trò chơi máy tính.