Bacteriófagos

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grupo de virus

Estructura de un miovirus bacteriófago típico.
Nombre
bacteriófagos
estado del título
no determinado
Taxón principal
Virus de dominio
Representantes
Todos los virus que infectan bacterias.
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Los bacteriófagos , o fagos (del otro griego φᾰ́γω “yo devoro”) son virus que infectan células bacterianas . Anteriormente, los virus de las arqueas también se denominaban bacteriófagos , pero en la actualidad este término se suele aplicar exclusivamente a los virus bacterianos. Los bacteriófagos, como cualquier otro virus, se multiplican dentro de la célula huésped. La liberación de la descendencia de la mayoría de los bacteriófagos ocurre por lisis de la célula bacteriana infectada, sin embargo, durante la reproducción de los bacteriófagos de algunos grupos, por ejemplo, los fagos filamentosos, la liberación de partículas virales ocurre sin destruir la célula, que conserva su viabilidad. Una partícula viral o virión de bacteriófago consta de una envoltura, generalmente una proteína, y el material genético de un ácido nucleico de cadena simple o doble ( ADN o, con menor frecuencia, ARN ). El número total de bacteriófagos en la mayoría de los hábitats naturales es aproximadamente igual al número de bacterias o lo supera entre 2 y 10 veces, mientras que el número total de partículas de fagos en la biosfera de la Tierra es de 10 30 a 10 32 partículas [1] . Los bacteriófagos participan activamente en la circulación de sustancias químicas y energía, tienen un impacto significativo en la composición, dinámica y actividad de las comunidades microbianas, afectan la evolución de los microbios, sus interacciones entre sí y con organismos multicelulares, e incluso participan en el control de la expresión de genes propios microbianos [1] [2 ] . Las bacterias también tienen un gran número de elementos genéticos y estructuras moleculares codificadas por ellas, que tienen un origen común con los bacteriófagos, "adaptados" por los microbios para una u otra de sus propias necesidades: profagos defectuosos, bacteriocinas de tipo R y F, profagos AFP (del inglés antifeeding prophage - profagos que interfieren con la nutrición ), sistemas de secreción tipo VI (T6SS), sistemas contráctiles asociados con la metamorfosis (MAC), agentes de transferencia de genes (GTA ) y otros [2] . Los bacteriófagos, así como los sistemas antivirales (antifagos) de las bacterias, han servido como fuente de la mayoría de las herramientas de la ingeniería genética moderna y de otras tecnologías [2] .

Historia

A fines del siglo XIX, la microbiología era una ciencia bastante desarrollada, en la que trabajaba activamente un número significativo de investigadores, así como bacteriólogos prácticos empleados en la clínica y en algunas industrias. Además, a principios del siglo XX ya se conocían los virus (virus filtrables en la terminología de entonces): en 1892, el virus del mosaico del tabaco fue descubierto por Dmitry Ivanovsky , y en 1898, el virus de la fiebre aftosa fue descrito por Friedrich Löfler y Paul Frosch . Con un alto grado de probabilidad, muchos investigadores se han encontrado con el fenómeno del bacteriófago. Hay varias decenas de artículos publicados antes de 1915 que reportan efectos similares al bacteriófago [3] , entre los cuales los más famosos son los trabajos de E. Hankin, quien en 1896 describió el efecto lítico del filtrado de agua del Ganges sobre Vibrio cholerae [3] , así como el trabajo de N. F. Gamaleya , quien observó en 1897 el fenómeno de lisis de bacterias (ántrax) bajo la influencia de un agente trasplantado [3] [4] . En 1915, el microbiólogo inglés Frederick Twort describió la llamada degeneración vítrea de las colonias de estafilococos , cuyo agente causal atravesaba filtros bacterianos de porcelana y podía transferirse de una colonia a otra. Twort caracterizó a este agente como un virus que infecta bacterias e incluso sugirió el posible origen evolutivo de los virus a partir de formas de vida precelulares [4] [5] .

Independientemente de Frederick Twort, el microbiólogo franco-canadiense Félix d'Hérelle informó en 1917 del descubrimiento de un virus que causaba la disentería, al que denominó bacteriófago [4] [6] . El logro más importante de d'Herelle fue la interpretación correcta de las manchas estériles (placas) formadas en una capa continua de crecimiento bacteriano en un medio denso (el llamado césped) bajo la acción de una suspensión diluida de fagos como colonias individuales de bacteriófagos negativos. . D'Herelle llegó a la conclusión correcta de que, en la mayoría de los casos, la placa se forma a partir de una única partícula de fago, lo que llevó, en primer lugar, a la conclusión sobre la naturaleza corpuscular del fago (frente a la hipótesis de una toxina soluble que tiene un mínimo efectivo). concentración), y en segundo lugar, dio la posibilidad de medir de forma práctica la concentración de partículas activas de fagos (o, más precisamente, unidades formadoras de placa) en suspensiones. La capacidad de visualizar fácilmente los fagos y determinar su concentración mediante la siembra ha desempeñado un papel clave en estudios posteriores sobre la naturaleza de los bacteriófagos.

Después de descubrir los fenómenos de la bacteriofagia, d'Herelle desarrolló la doctrina de que los bacteriófagos que viven en los intestinos de humanos y animales son capaces de adaptarse a la reproducción de bacterias patógenas y juegan un papel clave en la inmunidad natural, asegurando la recuperación de un organismo enfermo incluso a en mayor medida que la conocida en tanto que los factores de inmunidad celular y humoral [7] [8] [4] . Esta posición atrajo a d'Herelle y sus seguidores a una tensa confrontación científica con Jules Bordet y su escuela, quienes intentaron demostrar que el bacteriófago no es el resultado de la acción de un parásito específico, sino que surge como resultado de un "desequilibrio fisiológico" interno. " de bacterias [4] [8] . Esta oposición, aunque atrajo la atención de varios científicos hacia el problema del bacteriófago, retrasó un poco el amplio reconocimiento de las opiniones de d'Herelle sobre el bacteriófago como un organismo ultramicroscópico. Estas disputas finalmente se resolvieron solo gracias al uso del microscopio electrónico, que a principios de la década de 1940 permitió observar directamente los viriones de bacteriófagos [4] .

Sin embargo, ya en 1922, el genetista alemán Hermann Möller , basándose en los resultados de d'Herelle y el empleado de J. Borde, Andre Grazia, sugirió que los "cuerpos de d'Herelle" (bacteriófagos) representan genes capaces de transferir (en términos modernos, sugirió que los bacteriófagos son un programa genético transmisible), lo que, según Möller, permitió "atacar el problema de los genes desde un ángulo completamente nuevo" y dio esperanzas de que los genetistas pronto serían capaces de "moler genes en un mortero o cocerlos en un horno" [ 9] [4 ] .

En la década de 1940 y principios de la de 1950, como resultado del trabajo del llamado grupo de fagos, cuyo líder informal era Max Delbrück , así como del grupo de Joshua Lederberg y varios otros equipos de investigación, esta hipótesis se confirmó por completo. En las décadas de 1930 y 1950, muchos investigadores también trabajaron para descubrir los mecanismos de la lisogenia, que fue descrita por primera vez por d'Herelle y Bordet, quienes, sin embargo, no pudieron interpretar correctamente sus observaciones. El problema finalmente se resolvió como resultado del trabajo de los grupos de Andre Lvov en Francia y D. Lederberg. Demostraron que el profago, el material genético de un bacteriófago templado, está contenido en cada célula lisogénica, pero se manifiesta solo en algunas en el proceso de la llamada inducción. Además, fue posible demostrar que los profagos no solo están presentes en la célula, sino que están integrados en su propio aparato genético, el cromosoma [10] [4] . Estos trabajos (juntos con la investigación sobre genética bacteriana que se estaba desarrollando al mismo tiempo) sentaron las bases de la genética molecular y la biología molecular y llevaron a la creación del concepto moderno del virus como un programa genético transmisible, así como el concepto del provirus, una forma temporalmente "inactiva" de algunos virus integrados en el genoma celular.

Además de su investigación pionera sobre la naturaleza del bacteriófago, F. d'Herelle también propuso la introducción de bacteriófagos obtenidos in vitro como tratamiento para infecciones bacterianas [7] [4] . Este enfoque se conoce como terapia de fagos. Según el propio d'Herelle, el método de terapia de fagos en sus manos se caracterizaba por una eficiencia impresionante [7] , y en los años 1920-1930 esta tecnología era extremadamente popular en Occidente, así como en la URSS. Sin embargo, los resultados inestables del tratamiento con bacteriófagos, así como la aparición de fármacos de sulfanilamida y antibióticos, han llevado a la casi desaparición del interés en la terapia con fagos en la medicina occidental [11] [4] . En la URSS (y después del colapso del país, en Rusia y Georgia), este método continuó aplicándose. En 2010-2020, la terapia con fagos vuelve a ser vista como un método prometedor para combatir infecciones bacterianas, potencialmente capaz de mitigar las consecuencias de la crisis global causada por la propagación de la resistencia a los antibióticos [12] [13] .

El papel de los bacteriófagos en la biosfera

Los bacteriófagos son los más numerosos, extendidos en la biosfera y, presumiblemente, el grupo de virus evolutivamente más antiguo [14] [15] [2] . El tamaño aproximado de la población mundial de fagos es de más de 10 30 partículas de fagos [16] .

En condiciones naturales, los fagos se encuentran en aquellos lugares donde hay bacterias sensibles a ellos, y en algunos ecosistemas, por ejemplo, en cuerpos de agua, la cantidad de partículas de fagos supera la cantidad de bacterias entre 2 y 10 veces. Como regla general, cuanto más rico es uno u otro sustrato (suelo, excreciones de humanos y animales, agua, etc.) en microorganismos, más se encuentran en él los fagos correspondientes, pero hay excepciones.

La contribución indirectamente medida de la infección por fagos a la mortalidad diaria de bacterias es del 10 al 70%, según el hábitat específico.

A pesar de la gran cantidad de partículas de fagos en los medios naturales, el aislamiento de bacteriófagos en cepas específicas de bacterias presentes en estos medios no siempre es fácil. Las razones de esta anomalía, así como los mecanismos que estabilizan la coexistencia de fagos y bacterias sensibles a ellos, son diversas y no del todo conocidas. Una amplia variedad de cepas de bacterias y fagos juegan un papel importante en los hábitats naturales. Debido a que los fagos suelen ser altamente específicos del huésped, la concentración absoluta de células microbianas de cada cepa y bacteriófagos activos contra ellas puede ser baja (aunque la concentración total de todas las bacterias y todos los fagos puede ser bastante alta [17] [2] . Como Como resultado, tanto en sistemas mixtos mínimos (por ejemplo, en agua), opera el mecanismo de matar al ganador . poblaciones [17] [2] .Además, cuando una célula bacteriana es lisada por un bacteriófago, la mayor parte de la biomasa bacteriana se convierte en una sustancia orgánica soluble finamente dispersa que sirve como alimento para otras bacterias heterótrofas. Como resultado, la infección por fagos no sólo limita la reproducción de las especies más aptas, sino que también redistribuye el orgánico sustancia. Según los modelos existentes, hasta el 26 % del volumen total de la producción primaria de materia orgánica en los ecosistemas marinos entra en la reserva de materia orgánica disuelta como resultado de la lisis de las células virales (principalmente fagos) de varios organismos. Así, la infección por fagos mantiene la diversidad bacteriana y estimula su actividad metabólica, al menos en algunos ecosistemas.

Los bacteriófagos también están presentes en cantidades significativas en los ecosistemas terrestres. Por tanto, en los suelos se encuentran fagos que lisan células de varios tipos de microorganismos del suelo. Especialmente ricos en fagos son los chernozems y los suelos a los que se aplicaron fertilizantes orgánicos. Las comunidades de virus (viromas), que consisten casi en su totalidad en bacteriófagos, también están asociadas con el microbioma del cuerpo humano y animal; los viromas intestinales son especialmente numerosos y diversos [18] . Los bacteriófagos juegan un papel importante en el control del número de poblaciones microbianas, en la autólisis de las células senescentes y en la transferencia de genes bacterianos, actuando como "sistemas" de vectores [19] [2] .

Se supone que los viromas intestinales juegan un papel esencial en la homeostasis del macroorganismo y en la patogénesis de ciertas enfermedades.

Los bacteriófagos también juegan un papel importante en la evolución de las bacterias. A través de la transducción , introducen nuevos genes o nuevas variantes de genes existentes en el genoma bacteriano. Se ha calculado que alrededor de 1024 actos de transducción de fagos bacterianos tienen lugar en la biosfera por segundo [20] .

El alto nivel de especialización, la existencia a largo plazo y la capacidad de reproducirse rápidamente en el huésped adecuado contribuyen a su conservación en un equilibrio dinámico entre una amplia variedad de especies bacterianas en cualquier ecosistema natural. Cuando no se dispone de un huésped adecuado, muchos fagos pueden permanecer infecciosos durante décadas [21] , pero en los ecosistemas reales, la vida media de las partículas virales oscila entre varias horas y varios días. Las partículas de fago son inactivadas por la radiación ultravioleta, pueden unirse irreversiblemente a varias partículas, mueren como resultado de una infección improductiva de células bacterianas fisiológicamente inactivas o muertas, pueden ser devoradas por algunos tipos de protozoos y son destruidas por muchos otros factores. En la mayoría de los casos, la producción diaria de partículas de fago se equilibra con su destrucción.

Estructura de los bacteriófagos

Los bacteriófagos difieren en estructura química, tipo de ácido nucleico, morfología e interacción con bacterias. Los fagos son cientos y miles de veces más pequeños que las células microbianas.

Una partícula de fago típica (virión) consta de una cabeza y una cola. La longitud de la cola suele ser de 2 a 4 veces el diámetro de la cabeza. La cabeza contiene material genético - ARN o ADN monocatenario o bicatenario con la enzima transcriptasa en estado inactivo, rodeado por una cubierta de proteína o lipoproteína - una cápside que conserva el genoma fuera de la célula [22] .

El ácido nucleico y la cápside juntos forman la nucleocápside. Los bacteriófagos pueden tener una cápside icosaédrica ensamblada a partir de múltiples copias de una o dos proteínas específicas. Por lo general, las esquinas están formadas por pentámeros de la proteína y el soporte de cada lado está formado por hexámeros de la misma proteína o similar. Además, los fagos pueden ser esféricos, con forma de limón o pleomórficos [14] .

La cola, o proceso, es un tubo proteico - una continuación de la cubierta proteica de la cabeza, en la base de la cola hay una ATPasa que regenera energía para la inyección de material genético. También hay bacteriófagos con proceso corto, sin proceso y filamentosos [23] .

La cabeza es redonda, hexagonal o en forma de bastón, de 45 a 140 nm de diámetro. El proceso tiene un grosor de 10 a 40 nm y una longitud de 100 a 200 nm. Algunos de los bacteriófagos son redondos, otros son filamentosos, de 8 × 800 nm de tamaño. La longitud de la hebra de ácido nucleico es muchas veces mayor que el tamaño de la cabeza en la que se encuentra en estado retorcido, y alcanza las 60-70 micras. El proceso parece un tubo hueco rodeado por una vaina que contiene proteínas contráctiles similares a las proteínas musculares. En varios virus, la vaina puede contraerse, exponiendo parte de la varilla. Al final del proceso, muchos bacteriófagos tienen una placa basal, desde la cual se extienden filamentos largos y delgados, que facilitan la unión del fago a la bacteria. La cantidad total de proteína en una partícula de fago es 50-60%, ácidos nucleicos - 40-50% [24] .

Los fagos, como todos los virus, son parásitos intracelulares y no son capaces de reproducirse de forma independiente. Aunque contienen toda la información para iniciar su propia reproducción en el huésped apropiado, carecen de la maquinaria para generar energía y los ribosomas para sintetizar proteínas. El tamaño de los genomas de fagos conocidos varía desde unos pocos miles hasta 498 mil pares de bases (el genoma del fago G que infecta a los bacilos ) [25] [26] .

Clasificación de los bacteriófagos

Un gran número de bacteriófagos aislados y estudiados determina la necesidad de su sistematización. Esto lo hace el Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV). Actualmente, según la clasificación y nomenclatura internacional de virus, los bacteriófagos se dividen según el tipo de ácido nucleico y la morfología.

Actualmente se distinguen diecinueve familias. De estos, solo dos contienen ARN y solo cinco familias están envueltas. De las familias de virus que contienen ADN, solo dos familias tienen genomas monocatenarios. En nueve familias que contienen ADN, el genoma está representado por ADN circular, mientras que en las otras nueve es lineal. En 2000, se pensó que nueve familias eran específicas de las bacterias únicamente, las otras nueve solo de las arqueas, y se pensaba que los miembros de la familia Tectiviridae infectaban tanto a las bacterias como a las arqueas [27] .

Clasificación ICTV de virus bacterianos y arqueales [28]
Ordenar Familia Morfología Ácido nucleico Ejemplo
caudovirales Myoviridae Cola sin vaina , contráctil dsDNA lineal Fago T4 , fago μ , PBSX, P1Puna-like, P2, I3, Bcep 1, Bcep 43, Bcep 78
Siphoviridae Cola desnuda, no contráctil (larga) dsDNA lineal Fago λ , fago T5 , C2, L5, HK97, N15
Podoviridae Cola sin vaina, no contráctil (corta) dsDNA lineal fago T7 , fago T3 , P22, P37
ligamenvirales Lipothrixviridae Envainado, en forma de varilla dsDNA lineal Virus filamentoso Acidianus 1 - 3 , 6 - 9
Rudiviridae Sin caparazón, en forma de bastón dsDNA lineal Sulfolobus islandicus virus en forma de bastón 1 , 2
desconocido Ampullaviridae recubierto, en forma de botella dsDNA lineal
Bicaudaviridae Sin cáscara, en forma de limón ADN bicatenario circular
clavaviridae Sin caparazón, en forma de bastón ADN bicatenario circular
Corticoviridae Sin caparazón, isométrica ADN bicatenario circular
Cystoviridae enfundado, esférico dsRNA segmentado
Fuselloviridae Sin cáscara, en forma de limón ADN bicatenario circular
Globuloviridae Sin cáscara, isométrica dsDNA lineal
Guttaviridae Sin concha, ovoide ADN bicatenario circular
Inoviridae sin vaina, filiforme ADN monocatenario circular M13
Leviviridae Sin caparazón, isométrica ARNss lineal MS2 , Qβ
microviridae Sin caparazón, isométrica ADN monocatenario circular ΦX174
Plasmaviridae Envainado, pleomórfico ADN bicatenario circular
Tectiviridae Sin caparazón, isométrica dsDNA lineal

Ciclo de vida

Según la naturaleza de la interacción de un bacteriófago con una célula bacteriana, se distinguen los fagos virulentos y moderados [23] . Los fagos virulentos solo pueden aumentar en número durante el ciclo lítico [21] . Los bacteriófagos moderados después de la división celular están en el estado de profago ( ciclo lisogénico ).

Las etapas iniciales de interacción con una célula bacteriana son las mismas para los bacteriófagos moderados y virulentos. Los bacteriófagos se adhieren a los receptores específicos de fagos en la superficie de la célula bacteriana. La cola del fago, con la ayuda de enzimas situadas en su extremo (principalmente lisozima), disuelve localmente la membrana celular, se contrae y el ADN contenido en la cabeza se inyecta en la célula, mientras que la cubierta proteica del bacteriófago queda fuera. .

Cuando se inicia el ciclo lítico, el ADN inyectado provoca una reestructuración completa del metabolismo celular: se detiene la síntesis de ADN, ARN y proteínas bacterianas. El ácido nucleico del fago se replica. La replicación del ADN del bacteriófago se produce según un mecanismo semiconservador y se lleva a cabo con la participación de sus propias ADN polimerasas. El ADN del bacteriófago comienza a transcribirse utilizando su propia enzima transcriptasa, que, después de ingresar a la célula bacteriana, se activa. Primero, se sintetizan ARNm tempranos y luego tardíos , que ingresan a los ribosomas de la célula huésped, donde, respectivamente, se sintetizan proteínas de bacteriófagos tempranos (ADN polimerasas, nucleasas) y tardías (proteínas de la cápside y la cola, lisozima, ATPasa y enzimas transcriptasa). Después de la síntesis de las proteínas tardías y la finalización de la replicación del ADN, se produce el proceso final: la maduración de las partículas del fago o la combinación del ADN del fago con una proteína de la cubierta y la formación de partículas del fago infecciosas maduras [29] . La duración de este proceso puede ser de varios minutos a varias horas [21] . Entonces se produce la lisis celular y se liberan nuevos bacteriófagos maduros [23] .

Tras el inicio del ciclo lisogénico, el material genético del fago interactúa de forma reversible con el sistema genético de la célula huésped, integrándose en el cromosoma o permaneciendo como un plásmido [21] . Por lo tanto, el genoma viral se replica sincrónicamente con el ADN del huésped y la división celular, y un bacteriófago en este estado se denomina profago. Una bacteria que contiene un profago se vuelve lisogénica hasta que, bajo ciertas condiciones o espontáneamente, el profago es estimulado para realizar el ciclo lítico. La transición de la lisogenia a la lisis se denomina inducción lisogénica o inducción profágica [20] [30] . La inducción de fagos está fuertemente influenciada por el estado de la célula huésped antes de la inducción, así como por la disponibilidad de nutrientes y otras condiciones presentes en el momento de la inducción. Las malas condiciones de crecimiento favorecen la vía lisogénica, mientras que las buenas condiciones favorecen la reacción de lisis [21] [23] [29] . Se conocen casos de inducción espontánea. Los fagos templados de la familia Inoviridae son capaces de reproducirse de manera estable sin causar la muerte de las células huésped [31] .

Una propiedad muy importante de los bacteriófagos es su especificidad: los bacteriófagos lisan cultivos de una determinada especie; además, existen los denominados bacteriófagos típicos que lisan variantes dentro de una especie, aunque existen bacteriófagos polivalentes que parasitan bacterias de diferentes especies [32] [33 ] .

Métodos de aislamiento de fagos

Método Directo

El fago se obtiene y estudia en los filtrados del material de prueba. La presencia y actividad de un fago se conoce por la lisis de un cultivo sensible a él [34] .

Método de enriquecimiento

El filtrado preparatorio se introduce en el caldo de cultivo de los microorganismos correspondientes. La siembra se incuba: el fago se multiplica en las células de cultivo y, en consecuencia, aumenta el número ( título ) de partículas de fago activas. Después de eso, el caldo se filtra y se determinan las propiedades y la actividad del fago [34] .

Aplicación

En biología

Los bacteriófagos se utilizan en ingeniería genética como vectores que transfieren segmentos de ADN; también es posible la transferencia natural de genes entre bacterias a través de ciertos fagos ( transducción ).

Los vectores de fagos generalmente se crean sobre la base de un bacteriófago templado λ que contiene una molécula de ADN lineal de doble cadena. Los brazos izquierdo y derecho del fago tienen todos los genes necesarios para el ciclo lítico (replicación, reproducción). La parte media del genoma del bacteriófago λ (que contiene los genes que controlan la lisogenia, es decir, su integración en el ADN de una célula bacteriana) no es imprescindible para su reproducción y tiene aproximadamente 25 mil pares de bases. Esta parte puede ser reemplazada por un fragmento de ADN extraño. Dichos fagos modificados pasan por el ciclo lítico , pero no se produce lisogenia. Los vectores basados ​​en el bacteriófago λ se utilizan para clonar fragmentos de ADN eucariótico (es decir, genes más grandes) de hasta 23 kb de tamaño. Además, los fagos sin insertos tienen menos de 38 kpb. o, por el contrario, con inserciones demasiado grandes, más de 52 kbp. no desarrollan y no infectan bacterias [35] .

Los bacteriófagos M13, el fago T4 , el fago T7 y el fago λ se utilizan para estudiar las interacciones proteína-proteína, proteína- péptido y ADN-proteína mediante la presentación en fagos .

Dado que la reproducción de bacteriófagos solo es posible en células vivas, los bacteriófagos se pueden usar para determinar la viabilidad de las bacterias. Esta dirección tiene grandes perspectivas, ya que uno de los temas principales en varios procesos biotecnológicos es la determinación de la viabilidad de los cultivos utilizados. Utilizando el método de análisis electroóptico de suspensiones celulares, se demostró que es posible estudiar las etapas de interacción entre un fago y una célula microbiana [36] .

En medicina

Una de las áreas de uso de los bacteriófagos es la terapia antibacteriana, una alternativa a la toma de antibióticos . Por ejemplo, se utilizan bacteriófagos: estreptococos , estafilococos , klebsiella , disentería polivalente , piobacteriófagos, coli, proteus y coliproteus y otros. Por lo general, los bacteriófagos son más efectivos que los antibióticos cuando existen membranas biológicas recubiertas de polisacáridos, a través de las cuales los antibióticos generalmente no penetran [37] . El uso de bacteriófagos con fines médicos está muy extendido en Georgia [38] [39] . En Rusia, se registran y utilizan 13 medicamentos basados ​​en fagos [1] . Fueron ampliamente utilizados para prevenir la disentería después de la inundación de 2012 en Krymsk [40] . A partir de 2000, el uso terapéutico de bacteriófagos no ha sido aprobado en Occidente , aunque los fagos se han utilizado para matar bacterias que intoxican alimentos como Listeria [41] . En noviembre de 2020, Adaptive Phage Therapeutics, un fabricante estadounidense de preparaciones de fagos, anunció la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) para el uso médico de bacteriófagos . La terapia compasiva para la neumonía y la bacteriemia debidas a cepas de Acinetobacter baumannii , Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus aureus resistentes a los antibióticos ha sido aprobada para pacientes con COVID-19 en los Estados Unidos desde esa fecha [42] . En septiembre de 2021 se conocían 45 ensayos clínicos de preparados de fagos. De estos, 19 pertenecían a Estados Unidos y 10 a países de la UE. Rusia y Georgia realizaron un estudio cada uno [43] .

En la producción de cultivos

Los bacteriófagos se pueden utilizar para combatir importantes patógenos de plantas agrícolas . Se muestra su aplicabilidad para plantas de procesamiento antes de la cosecha y en el procesamiento de productos después de la cosecha. Se utilizan títulos altos de fagos líticos para mejorar la eficiencia y prevenir el desarrollo de resistencia en el huésped bacteriano. Un obstáculo para el uso de preparaciones de fagos para la protección de plantas es la sensibilidad de las partículas de fagos a la luz ultravioleta. Para aumentar la vida útil de los fagos en la filosfera, los fagos se pueden aplicar por la noche. Se puede crear una población estable de fagos en la superficie de las hojas usando varias preparaciones auxiliares, como leche descremada, mezclada con soluciones de fagos. También es posible utilizar bacterias portadoras no patógenas que aseguren la multiplicación y supervivencia de los fagos en la superficie de la planta [44] . En experimentos que evaluaron la efectividad de los bacteriófagos para proteger las papas, se demostró un aumento de cinco veces en el rendimiento [45] .

Véase también

Notas

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