2014-01-30
Immunologia zakażeń
- wybrane elementy
Ryszard Międzybrodzki
Zakład Immunologii Klinicznej
Instytut Transplantologii, Warszawski Uniwersytet Medyczny
Samodzielne Laboratorium Bakteriofagowe
Instytut Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN we Wrocławiu
Mechanizmy powodujÄ…ce uszkodzenie tkanek przez patogenne
drobnoustroje Rodzaje cytokin
Typ Działanie
Regulacja j odporności wrodzonej, aktywacja odpowiedzi przeciw
Interferony
wirusom, działanie antyproliferacyjne.
Wzrost i różnicowanie leukocytów; wiele z nich ma działanie
Interleukiny
prozapalne.
Kontrolują chemotaksję, rekrutację leukocytów; wiele z nich ma
Chemokiny
działanie prozapalne.
Czynniki stymulujące Stimulacja proliferacji i różnicowania progenitorowych komórek
wzrost kolonii hematopoetycznych.
Czynnik martwicy
Działanie prozapalne, aktywacja cytotoksycznych limfocytów T.
nowotworu
4
Przykład najważniejszych miediatorów  burzy cytokinowej biorących udział w zapaleniu płuc.
Tisoncik J R et al. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2012;76:16-32
6
1
2014-01-30
Inne czynniki chemotaktyczne działające na granulocyty
Interleukina 8
lub monocyty
" fragmenty C5a i C3a dopełniacza,
" N-formylowane peptydy uwalniane przez bakterie (np. N-
" Jest najlepiej poznanÄ… chemokinÄ….
formylometionyloleucyno- fenyloalanina - FMLP),
" Jej wydzielanie wzmaga IL-1 i TNF.
" defensyny wytwarzane przez komórki nabłonkowe i neutrofile,
" Jest wytwarzana przez monocyty (72 aminokwasy) i
" IL-1, TNF-a, TGF-p, CXCL1 i CXCL5 i inne chemokiny uwalniane
środbłonek (77 aminokwasów). przez monocyty i makrofagi,
" tripeptyd prolina-glicyna-prolina uwalniany enzymatycznie z
" Działa na neutrofile: powoduje ich chemoatraksję
kolagenu,
(najsilniej ze wszystkich cytokin) i degranulacjÄ™, zmianÄ™
" leukotrien LTB4 i czynnik aktywujący płytki (PAF) uwalniane przez
kształtu komórek, uwolnienie enzymów lizosomalnych,
różne komórki, w tym również przez neutrofile,
działanie cytotoksyczne.
" chemeryna (działa chemotaktycznie na makrofagi i komórki
dendrytyczne oraz uczestniczy w różnicowaniu komórek tkanki
tłuszczowej),
" osteopontyna (występuje w kościach i bierze udział w ich
przebudowie).
Czynnik martwicy nowotworu (TNF) a zajmuje centralne
Najważniejsze Najważniejsze
miejsce wśród cytokin regulujących odpowiedz
zapalnÄ…
interleukiny o działaniu interleukiny o działaniu
prozapalnym przeciwzapalnym
" Należy do nadrodziny, która obejmuje kilkadziesiąt związków o podobnej
budowie (najważniejszym obok TNF-ą określanego obecnie jako kacheksyna
" Interleukina 1 (IL-1) " Interleukina 4 (IL-4)
lub po prostu jako TNF jest TNF-² okreÅ›lany jako limfotoksyna).
" Interleukina 2 (IL-2) " Interleukina 10 (IL-10) " Wydzielany jest głównie przez monocyty i makrofagi, ale może być także
produkowany przez limfocyty T i B, fibroblasty czy keratynocyty.
" Interleukina 6 (IL-6) " Interleukina 6 (IL-6)
" Występuje zarówno w formie błonowej na powierzchni komórki, jak i w formie
" Interleukina 17 (IL-17) " Interleukina 17 (IL-17)
rozpusz-czalnej. Ma dwa receptory, które również mogą występować w formie
rozpuszczonej.
" Receptor TNFR1 znajduje się na większości ko-mórek organizmu i wiąże obie
formy TNF aktywujÄ…c m.in. czynnik transkrypcyjny NF-kappaB i/lub apoptozÄ™
(np. komórek nowotworowych).
Także rozpuszczalne
" TNFR2 jest obecny głównie na powierzchni leukocytów i ko-mórek śródbłonka.
receptory jak np. sIL-1R
Reaguje przede wszystkim z formą błonową TNF, co najprawdopodobniej
prowadzi z jednej strony do pobu-dzenia komórek układu immunologicznego
oraz z drugiej strony do zahamo-wania apoptozy.
9 10
Czynnik martwicy nowotworu (TNF) - cd. Hamowanie TNF w praktyce klinicznej
Etanercept
" Najsilniejszym bodz
cem do wydzielania tej cytokiny jest endotoksyna, w Infliximab Adalimumab Certolizumab pegol
(Enbrel®)
(Remicade®) (Humira®) (Cimzia"!)
mniejszym stopniu także GM-CSF i sam TNF.
Fab
" Indukuje syntezę cytokin przez inne komórki (limfocyty T pobudza do syntezy
m.in. IL-2, IFN-gamma, IL-6, makrofagi - do produkcji TNF, IL-1, IL-6, GM-CSF).
" Pobudza uwalnianie przeciwciał przez limfocyty B.
Receptor
" Zwiększa ekspresję molekuł adhezji na komór-kach śródbłonka.
" Stymuluje produkcję białek ostrej fazy w wątrobie (w tym białka C- PEG
IgG1 IgG1
reaktywnego) i procesy resorpcji kości.
Fc Fc
" Bierze udział w proteolizie komórek mięśniowych i regulacji metabolizmu
tkanki tłuszczowej,
" Jest jedmym z ważniejszych endogennych pirogenów.
" PEGylowny Fab2 fragment, brak
" Rekombinowane białko
" Przeciwciało
Fc
fuzyjne receptor/fragment Fc
monoklonalne
IgG1 " 40 kDa PEG
" (2x20 kDa)
= mysie = ludzkie
11 12
2
2014-01-30
Aktywność biologiczna prostanoidów
Prostanoidy uwalniane podczas procesu zapalnego
- hamowanie agregacji płytek krwi
  szlak cyklooksygenazy
PGI2 - rozszerzanie naczyń - w stężeniach nanomolowych
- obkurczanie naczyń - w stężeniach mikromolowych
- pobudzanie sekrecji jelit
COOH
- powodowanie nadwrażliwości na ból
- skurcz mięśni gładkich oskrzeli
kwas arachidonowy
(uwalniany z fosfolipidów błony komórkowej przez fosfolipazę A2 - PLA2) PGD2 - hamowanie agregacji płytek krwi
- rozszerzenie naczyń (rumień alergiczny)
reakcja - hamowanie uwalniania neuroprzekaz
ników
szlak lipoksygenazy
cyklooksygenacji
- spadek ciśnienia, ból głowy i tachykardia (w dużych dawkach)
CYKLOOKSYGENAZA PGG2
- wpływ na napięcie mięśni gładkich (skurcz lub rozkurcz w zależności od pobudzanego receptora)
reakcja szlak epoksygenazy
PGE2 - rozszerzanie naczyń (powodowanie niedociśnienia)
peroksydacji
- wzmaganie przepuszczalności naczyń mediowanej przez autakoidy
O COOH - powodowanie nadwrażliwości na ból
O - gorÄ…czka
- immunomodulacja (m .in. hamowanie aktywności granulocytów, makrofagów i limfocytów T w małych stężeniach)
OH
- działanie cytoprotekcyjne (wzmaganie wydzielania śluzu), nasilanie produkcji wodorowęglanów w błonie śluzowej
PGH2
żołądka
SYNTAZA PROSTACYKLINY SYNTAZA TROMBOKSANU
- skurcz mięśni gładkich oskrzeli, macicy i naczyń
PGF2ą - indukcja luteolizy (regresji ciałka żółtego)
PGI2 TXA2 - skurcz mięśni gładkich naczyń (tętnic, żył i naczyń limfatycznych)
IZOMERAZA IZOMERAZA REDUKTAZA
TXA2 - skurcz mięśni gładkich dróg oddechowych
PGH-PGD PGH-PGE
- powodowanie agregacji płytek krwi
- filtracja kłębkowa w nerkach
PGD2 PGF2Ä…
Ä…
Ä…
Ä…
PGE2
- wydzielanie jelitowe
Opracowano na podstawie Schröra i Smitha, (1990), Tchórzerzewskiego (1998), Davies i współpr. (1984), Salmona i Higgsa, (1987).
Wzorce molekularne zwiÄ…zane z patogenami
Neutrofile i fagocytoza
(pathogen associated molecular patterns - PAMP)
CzÄ…steczki PAMP sÄ… starannie wybranym i strategicznym
receptory zmiatacze
celem. MajÄ… one kilka charakterystycznych cech:
receptor dla IgG Fc
" są niezbędne do przeżycia drobnoustrojów,
receptor dopełniacza (CR)
" sÄ… niezmienne ewolucyjnie,
receptor Toll-podobny (TLR)
" są typowe dla dużych grup drobnoustrojów,
" nie występują u człowieka.
Receptory Toll-podobne
CzÄ…steczki rozpoznajÄ…ce wzorce
Receptor CzÄ…steczka PAMP
Receptor CzÄ…steczka PAMP
(pattem recognition molecules - PRM)
TLR6/TLR2 Diacylowane lipopeptydy
TLR1/TLR6 Triacylowane peptydy
Mycoplasma
mikobakterii
Kwasy tejchojowe paciorkowców
TLR2 Peptydoglikan bakterii G(+)
" PRM to białka wiążące PAMP.
grupy B
Poryny N. meningitidis i N.
Zymosan drożdżaków
gonorrhaeae
" Pełnią funkcje receptorów rozpoznających wzorce
TLR7 Wirusowe ssRNA
Lipoarabinomannan mikobakterii
TLR8 Wirusowe ssRNA
(pattern recognition receptors  PRR) - w błonie
Fosfolipomannan drożdżaków
TLR9 CpG-DNA większości bakterii
Hemaglutynina wirusa odry
komórkowej leukocytów, w ich wnętrzu (najczęściej w
Hemozoina zarodz
ców malarii
TLR3 dsRNA niektórych wirusów
DNA wirusów
błonie lizosomów i siateczki śródplazmatycznej, także
TLR4 LPS
TLR10 nieznana
Mannan drożdżaków
w cytoplazmie).
Glikoinozytolofosfolipidy
Trypanosoma
" Mogą być wydzielane do krążenia bądz
do przestrzeni
Białka otoczki wirusów RSV,
śródmiąższowej otaczającej komórki.
MMTV
Białka szoku cieplnego HSP60,
" Geny kodujÄ…ce PRM sÄ… niezmienne i zachowane przez
HSP70
całe życie osobnika w konfiguracji zarodkowej (w
przeciwieństwie do TCR i BCR) dlatego liczba różnych
czÄ…steczek PRM jest relatywnie niewielka (setki).
3
2014-01-30
WiÄ…zanie LPS z TLR4
Mechanizmy zabijania wewnątrzkomórkowego neutrofili
1. Tlenowe:
a) wytwarzanie reaktywnych form tlenu:
" anionorodnik ponadtlenkowy (O2" -),
" nadtlenek wodoru (H2O2),
"
" rodnik hydroksylowy (OH ),
b) wytwarzanie reaktywnych form azotu:
" tlenek azotu (NO)
" dwutlenek azotu (NO2)
" kwas nadtlenoazotawy (HONO2)
" jon nadtlenoazotynowy (ONOO-)
c) kwas podchlorawy (HOCl)
2. Beztlenowe (białka i enzymy o działaniu bakteriobójczym):
" obecne w lizosomach, czy ziarnach neutrofilów, np. lizozym, elastaza,
proteazy, kolagenaza, laktoferyna, fosfolipazy, mieloperoksydaza, czynnik
bakteriobójczy zwiększający przepuszczalność (BPI),
" działające na fagocytowane mikrooorganizmy w fagolizosomie.
DEFENSYNY
Rola eozynofili
peptydy kationowe
w obronie przed
" Niszczenie drobnoustrojów
patogenami
" Działanie chemotaktyczne na komórki
dendrytyczne i limfocyty T
" Udział w gojeniu
" Aktywacja dopełniacza
" Aktywacja właściwości żernych makrofagów Bazofile i mastocyty
Ich zadanie polega na bardzo szybkim
" Zahamowanie wytwarzania glikokortykosteroidów
(natychmiastowym) uwolnieniu media-
torów ułatwiających (m.in. przez
" Degranulacja komórek tucznych odpowiednie zmiany w tkankach)
komórkom (i przeciwciałom) biorącym
udział w reakcji zapalnej napływ do
" Hamowanie fibrynolizy
miejsca wytargnięcia drobnoustrojów i
efektywne działanie.
Superantygeny
Pobudzanie limfocytów T przez
" Mogą być pochodzenia bakteryjnego,
mikoplazmatycznego, wirusowego lub
antygeny, superantygeny i mitogeny
roślinnego.
" Należą do nich m.in..:
- egzotoksyny wytwarzane przez
paciorkowce (np.: białko M), limfocyt
" Zwykłe antygeny: 0.001% to 0.01% populacji komórek
- enterotoksyny gronkowcowe.
T
" Wykazują niespecyficzny sposób wiązania
się z kompleksem TCR - cząsteczka MHC " Alloantygeny: 1% to 5% populacji komórek
V² VÄ…
klasy II.
TCR
" Reagują z zewnętrzną powierzchnią odcinka
" Superantygeny: 5% to 25% populacji komórek
V łańcucha beta.
" Mogą pobudzać zarówno limfocyty T CD4,
jak i limfocyty T CD8.
" Mitogeny: prawie 100% populacji komórek
" StymulujÄ… wydzielanie silnie  toksycznych
MHC II
cytokin TNF, IL-2 i IFN-Å‚.
superantygen
APC
4
2014-01-30
Eliminacja bakterii wewnątrzkomórkowych
Odpowiedz
immunologiczna
A. Elementy odpowiedzi nieswoistej:
przeciwko bakteriom " aktywacja dopełniacza
" fagocytoza
" reakcja zapalna
zewnątrzkomórkowym
B. Odpowiedz
swoista:
1. głównie odpowiedz
humoralna 
przeciwciała:
" neutralizujÄ…ce toksyny bakteryjne,
" wiążące się do powierzchni bakterii i
działające jako,opsoniny ułatwiające
fagocytozÄ™ (>100x),
" hamujące adhezję bakterii do komórek
docelowych aktywujące dopełniacz i
lizÄ™ bakterii,
" aglutynujÄ…ce bakterie,
2. mniejsze znaczenie odpowiedzi
komórkowej:
Dotyczy np. prątków gruz
licy, pratków trądu i pałeczek Listeria monocytogenes.
" antygeny sfagocytowanych przez APC,
1) Odpowiedz
nieswoista  głównie z udziałem komórek NK:
bakterii sÄ… prezentowane limfocytom
- niszczą zakażone komórki i wydzielają IFN-ł
pomocniczym,
" aktywacja limfocytów cytotoksycznych - IFN-ł pobudza fagocytozę i zabijanie wewnątrzkomórkowych bakterii
prowadzi do:
2) Odpowiedz
swoista  głównie odpowiedz
odpornościowa typu komórkowego prowadzi do:
- pobudzenia fagocytozy,
- stymulowania makrofagów do zabijania wewnątrzkomórkowych bakterii,
- stymulowania produkcji przeciwciał,
- indukcji miejscowej reakcji zapalnej. - lizy zainfekowanych komórek przez limfocyty cytotoksyczne,
- ponieważ większość tego typu bakterii jest oporna na fagocytozę prowadzi to do
25 26
przewlekłego zakażenia i tworzenia ziarniniaków.
Niektóre mechanizmy zapobiegania indukcji reakcji immunologicznej przez bakterie
Odpowiedz
immunologiczna przeciwko wirusom
Unikanie wywołania dużej odpowiedzi przeciwciał.
Przeciwciała, które powstają, blokują funkcję przeciwciał uszkadzających. Wytwarzanie
proteaz uszkadzających przeciwciała slgA.
Uwalnianie błonowych pęcherzyków mających zdolność adsorbowania miejscowych
przeciwciał.
Zmiana składu antygenowego:
przez sializację LPS (przypomina wtedy oligosacharydy ssaków i ułatwia szybkie
usuwanie dopełniacza
przez zmianÄ™ fazy ekspresji antygenu, co powoduje alternatywne umiejscowienie
czÄ…steczek powierzchniowych
geny kodujące piliny, podjednostki rzęski bakteryjnej, przechodzą homologiczne
rekombinacje, aby wytworzyć warianty
Zaburzanie aktywacji limfocytów T przez produkowanie białek hamujących ich
koreceptory (np. CEACAM-1) na powierzchni limfocytów.
Unikanie uszkodzenia przez dopełniacz:
przez tworzenie zewnętrznej otoczki,
budowa powierzchni zewnętrze w sposób uniemożliwiający dostęp makrofagów i ich
receptorów do C3b związanego z bakterią
wytwarzanie struktur powierzchniowych uniemożliwiających się przyłączenie MAC do
błony komórkowej
wytwarzanie enzymów degradujących dopełniacz lub go usuwających z powierzchni
komórek,,
wydzielanie białek wabikowych wiążących się z dopełniaczem.
28
Interferon (IFN)
Typ I interferonów: chroni sąsiadujące,
IFNÄ…, IFN²
" IFNą (leukocytarny) - wytwarzany jest w następstwie zakażenia wirusowego; niezakażone komórki
" IFN² (fibroblastyczny) - wytwarzany jest w nastÄ™pstwie zakażenia wirusowego;
" IFNÄ/µ (trofoblastyczny);
" FNº (keratynocyty). obrona wewnÄ…trzkomórkowa
Typ II interferonów:
" IFNÅ‚ - jest wytwarzany tylko po antygenowym lub mitogenowym pobudzeniu
limfocytów T i komórek NK.
PKR syntetaza
Typ III interferonów:
białko Mx
" IFN. komórka (kinaza białkowa) 2 ,5 -oligoadenylowa
dendrytyczna
IFN I
IL-12 RNazaL
(latentna
blokowanie blokuje
apoptoza
wirus
endonukleaza)
IFN I syntezy transkrypcjÄ™
NK
białek wirusa
IFN II Aktywność
wirusa
zakażona przeciwwirusowa
degraduje
komórka
IL-12
wirusowe dRNA
makrofag
5
2014-01-30
Mechanizmy zapobiegania indukcji reakcji immunologicznej przez wirusy Herpes
Mechanizmy zapobiegania indukcji reakcji immunologicznej przez wirusy Herpes
Mechanizmy zapobiegania indukcji reakcji immunologicznej przez wirusy Herpes
Odpowiedz
immunologiczna przeciw pasożytom
Mechanizmy pozwalające grzybom przetrwać
" Przewlekłe zakażenia pasożytami cechują się słabą odpowiedz
immunologicznÄ…
" Cryptococcus neoformans - wytwarza otoczkępolisacharydową, która
oraz dużą zdolności pasożytów do unikania jej indukowania.
hamuje fagocytozę (zasada podobna do tej, która dotyczy bakterii
" Pasożyty mogą unikać zniszczenia przez dopełniacz.
otoczkowych); przeciwdziała temu opsonizacyjny wpływ dopełniacza i
" PierwszÄ… liniÄ… obrony jest odpowiedz
nieswoista (receptory Toll, i receptory
przeciwciał.
zmiatacze.
" Histoplasma capsulatum - jest wewnątrzkomórkowym patogenem, który
" W przypadku pierwotniaków, które stymulują komórki dendrytyczne do produkcji
unika zabijania przez makrofagi poprzez wejście do komórki przez CR3 i
IL-12 rozwija siÄ™ odpowiedz
typu TH1 (co objawia się produkcją głównie IFNł i IL-2)
następnie zaburzenie prawidłowego dojrzewania fagosomu (podobnie jak i pobudzane są makrofagi.
M. tuh\berculosis). " Cząsteczki PAMP pasożytniczych robaków nie stymulują komórek dendrytycznych
do produkcji dlatego rozwijana jest odpowiedz
typu TH2 (co objawia siÄ™ produkcjÄ…
" Dermatofity hamujÄ… odpowiedz
limfocytów T gospodarza, opóz
niajÄ…c
głównie IL-4, IL-5, IL-9, IL-13), a to prowadzi do aktywacji eozynifili, produkcji IgE
destrukcję zależną od odpowiedzi komórkowej.
oraz pobudzenia komórek tucznych i bazofilów.
" Obrona gospodarza może zależeć od szczególnych cech genetycznych (np. malaria).
" Szczepionki przeciwko ludzkim pasożytom nie są jeszcze dostępne. GlaxoSmithKline
ukończyło pomyślnie badania i zamierza zarejestrować pierwszą szczepionkę
przeciwko malarii (RTS).
36
6
2014-01-30
Mikroflora jelitowa Mikroflora jelit a cukrzyca
" Ilość mikroorganizmów flory jelitowej przekracza 10- " Badania dotyczące flory jelitowej ludzi cierpiących na cukrzycę typu 2 wykazały spadek
krotnie liczbę komórek budujących nasze ciało. liczebności bakterii Firmicutes i Clostridia (Larsen i wsp. 2010). Również Fueret i wsp.
(2010) wykazali zredukowaną liczebność bakterii Faecalibacterium prausnitzii należących
" Bakterie flory jelitowej znajdujÄ… siÄ™ przede wszystkim
do typu Firmicutes u osób chorujących na cukrzycę typu 2. Natomiast analiza składu
w jelicie grubym i stanowią 60% masy kału.
bakteryjnego kału osób chorych na cukrzycę typu 2 i zdrowych, wykonana metodami PCR
" 300-1000 gatunków bakterii wchodzi w skład flory
przez Wu i wsp. (2010) wykazała, że w kale osób z cukrzycą było mniej bakterii
jelitowej z czego najczęściej wymienia się ok. 500
Bacteroides vulgatus i Bifidobacterium.
gatunków.
" 30-40 gatunków składa się na 99% wszystkich bakterii flory jelitowej.
" Proporcja bakterii Bacteroides do Firmicutes znajdujÄ…cych siÄ™ w przewodzie pokarmowym
może także odgrywać ważną rolę w pojawieniu się cukrzycy typu 1. Eksperyment
" Większość bakterii należy do rodzaju Bacteroides, Clostridium, Fusobacterium, Eubacterium,
przeprowadzony na szczurach rasy BB-DP (Bio-Breeding diabetes-prone) genetycznie
Ruminococcus, Peptococcus, Peptostreptococcus i Bifidobacterium
predysponowanych do spontanicznego zachorowania na cukrzycę typu 1 wykazał, że
" W mniejszej ilości występują Escherichia i Lactobacillus.
zwierzęta u których rozwinęła się cukrzyca miały znacznie wyższy odsetek bakterii
" Gatunki należące do rodzaju Bacteroides stanowią około 30 % wszystkich bakterii w jelitach.
Bacteroides ssp niż osobniki zdrowe (Brugman et al. 2006).
" Oprócz bakterii w skład mikroflory jelitowej mogą wchodzić:
" Badania przeprowadzone przez Brugman i wsp. wskazały, że doustne podanie
" grzyby ( Candida, Saccharomyces, Aspergillus) i pierwotniaki .
antybiotyków może zmniejszać prawie o 50% zachorowalność na cukrzycę u szczurów
" Obecne są również bakteriofagi  najczęściej w postaci profagów.
rasy BB-DP genetycznie predysponowanych do spontanicznego zachorowania na cukrzycÄ™
typu 1. Również w przypadku cukrzycy typu 2 (myszy ob/ob) podawanie antybiotyków
prowadziło do poprawy tolerancji glukozy (Membrez et al. 2008).
Rola limfocytów TÅ‚´ w obronie przed patogenami przewodu pokarmowego Rola IgA w obronie przed patogenami przewodu pokarmowego
IgA nie wiąże dopełniacza!
BAKTERIOFAGI
Bakteriofagi:
Bakteriofagi (w skrócie fagi) są wirusami
infekującymi tylko komórki bakteryjne.
- biologia
Są najliczniejszą grupą wirusów (na Ziemi
występuje 4-6 x1030 wirionów).
- wpływ na układ immunologiczny
Dotychczas opisano ponad 5000 różnych
bakteriofagów.
- możliwości zastosowania w terapii
Większość fagów (ponad 95%) to fagi
ogonkowe, ale mogą też być wielościenne,
włókienkowe i pleomorficzne.
Występują powszechnie w środowisku:
- środowiska wodne - 104-107 cząstek/ml,
Prof. Ludwik Hirszfeld, Immunology, 1949:
- gleba - nawet 107 czÄ…stek/g.
Mogą naturalnie występować w pokarmie i
 The anti-bacterial activity of the immune system is
organizmie człowieka (np. w kale w proporcji
much weaker than bacteriophages.
1 czÄ…stka faga na 1 bakteriÄ™).
The practical implications of this phenomenon Nie wykazano ich niekorzystnego działania na
komórki ludzkie.
should be further explored.
(wg. Ackermanna
i Dubowa, 1987)
7
2014-01-30
Cykle życiowe bakteriofagów: cykl lityczny Cykle życiowe bakteriofagów: cykl lizogenny
W ten sposób namnażają się zarówno W ten sposób namnażają się wyłącznie
fagi lityczne (tzw. fagi zjadliwe) jak i fagi fagi lizogenizujÄ…ce.
lizogenizujÄ…ce (tzw. fagi Å‚agodne).
Materiał genetyczny faga włączany jest do
Prowadzi do szybkiego zniszczenia chromosomu bakteryjnego (profag) i jest
komórki bakteryjnej. uwolnienie fagów
powielany jednocześnie z namnażającą
infekcja
potomnych - liza
siÄ™ bakteriÄ….
Proces oparty jest na kaskadowej
transkrypcji genów fagowych. Większość genów fagowych ulega
czasowej supresji, a jedynym
W fazie wczesnej syntezowane są białka
liza
ekspresjonowanym wydajnie genem jest lizogenia
regulatorowe faga, następnie
represor.
formowanie
syntetyzowane są białka strukturalne a w
adsorpcja
nowych
fazie póz
nej składane kompletne wiriony. faga Warunki stresowe (typu fizycznego lub
fagów
PROFAG
chemicznego) doprowadzajÄ… do
Przykładem faga litycznego jest
indukcja
uwolnienia kwasu nukleinowego wirusa,
bakteriofag T4.
wejścia w cykl lityczny i zniszczenia
namnożenie
bakterii.
materiału
infekcja
genetycznego
Profagi mogą przenosić m.in. geny
i białek
kapsydu
kodujÄ…ce toksyny (np. werotoksynÄ™).
Przykładem faga lizogennego jest fag .
Liza komórki bakteryjnej - uwolnienie fagów potomnych.
Zdjęcie z archiwum IITD PAN.
Penetracja fagów do krwi i wątroby u myszy
Bakteriofagi terapeutyczne
po podaniu doustnym
W terapii zastosowanie znajdują fagi lityczne, które szybko niszczą
Kłak M., Międzybrodzki R., Bubak B., Jończyk E., Weber-Dąbrowska B., Górski A. Studies on the
bakterie.
gastrointestinal transit and blood penetration of a therapeutic staphylococcal bacteriophage. First
International Congresss on Viruses of Microbes, Paryż 21-25 czerwiec 2010
Ich farmakokinetyka jest trudna do scharakteryzowania.
Mogą mnożyć się w miejscu zakażenia.
Mechanizm bakteriobójczego działania bakteriofagów jest odmienny od
antybiotyków.
Posiadają zdolność zabijania bakterii opornych na antybiotyki (MRSA,
VRE, E. coli ESBL, MDR P. aeruginosa).
Niektóre fagi terapeutyczne są wrażliwe na niskie pH (< 4)  podawane
doustnie mogą być inaktywowane przez sok żołądkowy.
Istnieje możliwość rozwoju oporności bakterii na faga. W niektórych
przypadkach, rozwój oporności na bakteriofagi wiąże się ze zmniejszeniem
zjadliwości bakterii.
Lizat fagowy (107 pfu/ml) podawano w objętości 0,2 ml. Do
neutralizacji soku żołądkowego użyto zawiesiny Alugastrinu
Działanie lityczne fagów jest swoiste tzn. fagi są aktywne wobec jednego
(dihydroxyaluminum sodium carbonate), który podawano
lub kilku spokrewnionych szczepów bakterii (najczęściej w obrębie tego
doustnie 10 min. rzed podaniem fagów.
samego gatunku). Jest to jednak korzystne, gdyż umożliwia eliminację
Myszom w grupie kontrolnej podano tylko preparat fagowy.
Po 1 godz. myszy uśmiercano i pobierano do oznaczeń
bakterii patogennych bez naruszenia równowagi naturalnej mikroflory, co
próbkę pełnej heparynizowanej krwi i fragment wątroby,
może być konsekwencją antybiotykoterapii.
który homogenizowano i zawieszano w PBS w stosunku
1:1.
Hamujący wpływ fagów na tworzenie wolnych rodników przez granulocyty Wpływ podawania terapeutycznego preparatu oczyszczonego faga T4
stymulowane endotoksyną na przebieg zapalenia stawów indukowanego kolagenem (CIA) u myszy
Międzybrodzki R., Świtała-Jeleń K., W. Fortuna, Weber-Dąbrowska B., Przerwa A., Kurzępa A., A
usiak-Szelachowska M.,
Międzybrodzki R. i współpr. In vivo studies on the influence of bacteriophage preparations on inflammatory
Dąbrowska K., Boratyński J., Syper D., A
ugowski C., Poz
niak G., Górski A.: Bacteriophage inhibition of reactive oxygen
process. XI Kongres Polskiego Towarzystwa Transplantologicznego, Bydgoszcz 29-30 listopad 2013 r.
species generation by endotoxin-stimulated polymorphonuclear leukocytes. Virus Res. 2008; 131: 233-242.
p<0.001
p<0.001
14000 3000 12
control (0,25 ml PBS i.p.)
Control
p<0.01
p<0.001
12000
2500
purified Tpreparati(2x109 pfu/mouse i.p. once daily)
10 Purified T4 4 phage on
p<0.001
10000 p<0.05
p<0.001
2000
p<0.05
8000 MTX (10 mg/kg i.v. 3 times a week)
Methotrexate
8
1500
6000
p<0.001
1000
6
4000 p<0.001
500
* A
apa z zapaleniem
2000 **
4
stawów
0 0
2
0 * *
0 7 14 21 28 35 42 49 56
Wpływ faga T4 na chemiluminescencję ludzkich granulocytów Wpływ faga T4 na chemiluminescencję ludzkich granulocytów
days since arthritis induction
stymulowanych lipopolisacharydem (LPS) izolowanym ze stymulowanych bakteriami.
ściany bakteryjnej.
preparation administration
Komórki były stymulowane żywymi bakteriami homologicznymi
Komórki były stymulowane LPS izolowanym z bakterii E. coli J5 lub heterologicznymi E. coli R4 preinkubowanymi (30
homologicznych - E. coli J5 lub heterologicznych - E. coli R4 min) w 37°C lub nie preinkubowanymi (0 min) z fagiem T4
Immunizacja kolagenem w dniu 0, dawka przypominająca w dniu 21 (strzałka).
preinkubowanymi (30 min) w 37°C lub nie preinkubowanymi (0 (oczyszczony). Referencyjna zawiesina bakterii w PBS byÅ‚a
Dawkowanie faga T4: 2x109 pfu/mysz i.p. (w 0,25 ml PBS) codziennie od dnia 21 do 41.
min) z fagiem T4 (oczyszczony). StymulacjÄ™ komórek samym inkubowana przez 30 min w 4°C w celu wstrzymania namnażania A
apa zdrowa
°
°
°
LPS lub mieszaniną fagów i LPS rozpoczynano 15 min przed się bakterii. Stymulację komórek zawiesiną bakterii lub
Kontrola: 0,25 ml PBS (i.p.) Ilość myszy w grupach: n=10-11.
dodaniem luminolu. Kontrola: komórki nie stymulowane. mieszaniny fagów i bakterii rozpoczynano 15 min przed dodaniem
Natężenie chemiluminescencji wyrażano jako średnie pole pod luminolu. Kontrola: komórki nie stymulowane. Natężenie
Dla porównania przedstawiono efekt przeciwzapalny metotreksatu podawanego w dawce 10 mg/kg m.c. (i.v.)
krzywą (AUCCL) mierzone w czasie od  0 do 60 min po chemiluminescencji wyrażano jako średnie pole pod krzywą
3 razy w tygodniu (co 2-3 dni) od dnia 21 do 41 (n=7).
dodaniu luminolu. Pokazano tylko istotne wartości p. (AUCCL) mierzone w czasie od  0 do 60 min po dodaniu
* p<0,05 w porównaniu do kontroli.
luminolu. Pokazano tylko istotne wartości p.
8
×
×
×
×
×
×
CL
CL
AUC
[RLU
×
min]
AUC
[RLU
×
min]
arthritis score
2014-01-30
Zmiany markerów zapalnych u pacjentów w czasie
Effect of bacteriophages on skin allograft survival in mice
terapii fagowej
Górski, A., Kniotek, M., Perkowska-Ptasińska, A., Mróz, A., Przerwa, A., Gorczyca, W., Dąbrowska, K., Weber-Dąbrowska, B.,
Międzybrodzki R, Fortuna W, Weber-Dąbrowska B, Górski A. A retrospective analysis of changes in
Nowaczyk, M. Bacteriophages and transplantation tolerance. Transplant Proc 2006: 38: 331-333.
inflammatory markers in patients treated with bacterial viruses. Clin Exp Med. 2009, 9(4): 303-312
" Analizowano dane pochodzące od 37 pacjentów z zapaleniem kości i szpiku, zakażeniem okołoprotezowym,
zakażeniem tkanek miękkich lub infekcją dolnych dróg oddechowych wywołanych przez S. aureus, S. epidermidis,
E. faecalis, E. coli, lub P. aeruginosa przed i w trakcie stosowania preparatów fagowych.
" Preparaty fagowe (naturalne lizaty fagowe) były podawane doustnie (10-ml trzy razy dziennie po neutralizacji soku
żołądkowego za pomocą 10 ml zawiesiny węglanu dihydroksysodowo-glinowego) i/lub miejscowo (dwa razy
dziennie przymoczki lub płukanie przetoki).
" Na rycinie poniżej przedstawiono średnie wartości (ąSE) stężenia CRP w surowicy, OB i liczby leukocytów we krwi
obwodowej chorych mierzone przed oraz pomiędzy 9 a 32 dniem leczenia. Różnice analizowano za pomocą testu
Wilcoxona (n  ilość analizowanych przypadków).
Phage day 8 post-TX Saline day 8 post-TX
CRP w surowicy OB Leukocyty we krwi obwodowej
Badanie wpływu bakteriofagów na zdolność wirusów do
Effect T4 phage and HSV-1 on NF-ºB activity
zakażania komórek nabłonkowych człowieka in vitro
in HUVEC and A549 line
Międzybrodzki R. i współpr. The in vitro studies on bacteriophage influence on the ability of human viruses to
Górski, A., Kniotek, M., Perkowska-Ptasińska, A., Mróz, A., Przerwa, A., Gorczyca, W., Dąbrowska, K., Weber- infect epithelial cells. 20th Biennial Evergreen International Phage Meeting. USA, sierpień 2013 r.
DÄ…browska, B., Nowaczyk, M. (2006). Bacteriophages and transplantation tolerance. Transplant Proc 38, 331-333.
Wpływ faga T4 na efekt cytopatyczny (CPE) różnych wirusów na komórki
A549. * p<0,05 (test U Manna-Whitneya) 1,000
*
Åšredni
0,800
n SE
CPE
A. Komórki zakażane wirusem VSV:
0,600
1. nie inkubowane z fagiem (kontrola) 12 2,08 0,15
2. preinkubowane z fagiem przed zakażeniem 8 2,31 0,09
0,400
3. inkubowane z fagiem przed, w trakcie i po zakażeniu 10 2,35 0,11
4. inkubowane po zakażeniu 10 2,10 0,19
0,200
B. Komórki zakażane wirusem HSV-1:
1. nie inkubowane z fagiem (kontrola) 12 2,29 0,11
0,000
2. preinkubowane z fagiem przed zakażeniem 8 2,63 0,13
3. inkubowane z fagiem przed, w trakcie i po zakażeniu 10 2,55 0,17
4. inkubowane po zakażeniu 8 2,25 0,27
C. Komórki zakażane adenowirusem typu 5:
1. nie inkubowane z fagiem (kontrola) 11 1,86 0,12
2. preinkubowane z fagiem przed zakażeniem 7 1,86 0,18
Żywotność komórek A549
3. inkubowane z fagiem przed, w trakcie i po
preinkubowanych przez 24 godz. z
zakażeniu 10 1,45 * 0,14
fagiem T4 (8x108 pfu/dołek), a
4. inkubowane po zakażeniu 10 1,70 0,15
następnie 45 min. z adenowirusem
The HUVEC and human epithelial-like lung cancer line A549 cells were incubated for 8 hours typu 5 (A5) oznaczana metodÄ… z
użyciem MTT po 24 godz. od
at 37°C either in the absence (control) or in the presence of phage T4 (102 103 pfu/cell).
zakażenia. Przedstawiono średnią
HSV-1 (2 virions/cell) was added after 1 hour of preincubation with or without the phage, and
ekstynkcję z 4 powtórzeń (ąSE). *
the cells were incubated for 7 consecutive hours. Then the NF-ºB activity was determined by Praca przegladowa
p<0,05 w porównaniu do A5 (test
means of electromobility shift assay (EMSA). Międzybrodzki R., Fortuna W., Weber-Dąbrowska B., Górski A.: Bacterial
Scheffego).
viruses against viruses pathogenic for man? Virus Res. 2005; 110: 1-8.
Phage inactivation by sera from patients receiving
Praktyczne zastosowanie bakteriofagów
phage therapy
A
usiak-Szelachowska M., Weber-Dąbrowska B., Międzybrodzki R., Żaczek M., Mazur A., Górski A. Phage neutralization by
sera of patients receiving phage therapy (poster presentation No. 230). Viruses of Microbes, 16-20 July, 2012 , Brussels
Rates of phage inactivation (K) by serum of patient treated topically
Identyfikacja bakterii
with S. aureus phage 676/Z.
Dochodzenia epidemiologiczne
Badania taksonomiczne
Rolnictwo i przemysł spożywczy
Leczenie i profilaktyka zakażeń bakteryjnych u ludzi i zwierząt
9
ekstynkcja
4
5
a
g
l
T
a
A
o
r
F
t
g
a
n
+
o
F
5
K
A
2014-01-30
HISTORIA TERAPII FAGOWEJ HISTORIA TERAPII FAGOWEJ
Odkrycie bakteriofagów:
PoczÄ…tkowy okres stosowania terapii fagowej:
W roku 1896 Ernest Hankin, zwalczajÄ…cy epidemiÄ™
Szybkie pojawienie się na rynku komercyjnych preparatów
cholery w Indiach, opublikował swoje obserwacje o
fagowych już w latach 20. XX wieku produkowanych przez duże
tym, że Hindusi pijący wodę z Gangesu rzadziej
koncerny (np. przez Eli Lilly and Company w USA, L'Oréal we
zapadajÄ… na tÄ™ chorobÄ™.
Francji).
W roku 1915 Frederick William Twort, a w roku Niedostateczna wiedza w zakresie biologii fagów, co powodowało,
1917 Felix d Herelle opisali niezależnie nieznany że stosowano je nie tylko w leczeniu zakażeń bakteryjnych.
F. W. Twort
czynnik niszczący bakterie, który przechodzi przez
Zmniejszenie zainteresowanie bakteriofagami w medycynie
filtry zatrzymujące komórki bakteryjne i daje się
zachodniej po wprowadzeniu do lecznictwa antybiotyków.
seryjnie pasażować na bakteriach.
Kontynuacja terapii fagowej w Europie Åšrodkowo-Wschodniej:
Felix d Herelle jako pierwszy zastosował fagi do
Instytut im. Eliavy w Tbilisi (założony przez Georgija Eliawę i
leczenia czerwonki w 1919 roku.
otwarty w 1923 roku);
Instytut Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN we
Wrocławiu (od 2005  Ośrodek Terapii Fagowej).
F. d Herelle
HISTORIA TERAPII FAGOWEJ Komercyjne preparaty fagowe dopuszczone do
stosowania w przemyśle spożywczym i do ochrony
Próby zastosowania bakteriofagii w chirurgii
roślin
Dr Jerzy Jasieński
POLSKA GAZETA LEKARSKA 1927, 4: 67-73
" LISTEXTM P100 (EBI Food Safety) i LPM-102TM (Intralytix, Inc.) 
preparaty oczyszczonych żywych fagów swoistych dla szerokiego
spektrum szczepów Listeria dopuszczone w 2006 roku przez
Administrację Leków i Żywności USA (FDA) do stosowania jako
dodatek do gotowych do spożycia produktów żywnościowych do
eliminacji Listeria monocytogenes.
" FinalyseÚö (Elanco Food Solutions)  mieszanina fagów przeciwko E. coli O157:H7 do
Úö
Úö
Úö
redukcji zanieczyszczenia bydła tą bakterią. Podobny preparat, EcoShield"!, został
wprowadzany przez firmÄ™ Inralytix do stosowania w celu zmniejszenia zanieczyszczenia
mięsa tą bakterią.
" AgriPhageTM (OmniLytics, Inc.)  preparat żywych fagów
fagowy przeciwko Xanthomonas campestris pv. vesicatoria i
Pseudomonas syringae pv. tomato dopuszczony w 2006 roku
przez AgencjÄ™ Ochrony Åšrodowiska USA do ochrony plantacji
papryki i pomidorów przed plamistością bakteryjną.
Randomizowane badania kliniczne w zakresie terapii fagowej
Nazwa badania Sponsor Realizacja Opis wyników i z
ródło Badania kliniczne w trakcie realizacji
A single-center Nestlé Research VI 2003 Fifteen healthy adult volunteers received two doses (103 and 105
randomized and Center, Nestec Ltd., PFU/ml) of purified Escherichia coli T4 phage, and placebo in 150
Nazwa badania Sponsor Opis badania i z
ródło
placebo-controlled Lausanne, ml of drinking water. Neither adverse events nor significant change in
trial on the safety Switzerland population of commensal E. coli related to phage application were
A limited clinical trial Burn Wound Centre of A well-defined cocktail of lytic bacteriophages against methycyllin-
and the observed. Phages were detected in stools 1 day after exposure in all
using bacteriophages the Queen Astrid Military resistant S. aureus and multi drug-resistant P. aeruginosa will be
bioavailability volunteers receiving the higher phage dose but a week after a 2-day
against methycyllin- Hospital, Brussels, applied on burn wounds in 20 patients at the Burn Wound Centre of
measure of oral course of phage application no phage was detected.
resistant S. aureus and Belgium the Queen Astrid Military Hospital. Phages will be characterized by the
phage
multi drug-resistant P. fingerprint and electron microscopy and targeted against bacteria
Ref.: Bruttin A and Brüssow H. Antimicrob Agents Chemother
2005;49: 2874-2878 aeruginosa on burn occurring in the Hospital. Sterility and apyrogenicity of the phage
wounds preparation will be certified.
A double-blind Biocontrol Ltd., VII 2006 Twelve patients suffering from otitis media caused by antibiotic
Ref.: Verbeken G et al. Future Microbiol 2007;2(5):485-91.
placebo-controlled London, UK refractory P. aeruginosa were treated with a single dose of
 X 2007
Merabishvili M et al. PLoS ONE 2009;4(3): e4944.
initial phase I/II bacteriophage mixture prepared by Biocontrol Ltd. and another
clinical trial twelve with placebo. It was presented that phage administration was
Randomized, Double Nestlé Nutrition This trial aims to evaluate the effect of oral administered E. coli phage
targeting chronic safe, and there was significant reduction of clinical symptoms at day
Blind Placebo- Corporate, in children aged 4-60 months of age with proven ETEC and EPEC
ear infections 42 in bacteriophage treated group (55% of total clinical score at the
controlled Studies to Lausanne, Switzerland diarrhea. Enrolled children will be randomly assigned, in equal
caused by P. day zero) compared to the control group (104%). There was also
Evaluate the Effect of numbers, to receive either: (i) a new T4 phage cocktail or (ii)
aeruginosa 76% decrease in mean count of bacteria in samples taken from the
an Orally-fed Russian anti-E. coli phage cocktail (Microgen) at the dose
patient s ears 6 weeks after phage application when in controls even
Escherichia Coli (E. recommended by the manufacturer or (iii) only oral rehydration
small increase (9%) was observed.
Coli) Phage in the solution (placebo) for 5 days in addition to management of dehydration
Ref.: Wright A et al. Clin Otolaryngol. 2009;34:349-57.
Management of ETEC and continued feeding in accordance with WHO guidelines.
and EPEC Induced
A prospective, Southwest Regional IX 2006 This was a phase I study of WPP-201 - a cocktail of 8 lytic
Diarrhea in Children Ref.: ClinicalTrials.gov Identifier: NCT00937274
randomized, Wound Care Centre bacteriophages against P. aeruginosa, S. aureus, and E. coli.
 V 2008
double-blind in Lubbock, Texas, developed by Intralytix Inc., USA. It contained a concentration of
controlled study of USA approximately 1×109 PFU/ml of each of the component monophages
WPP-201 for the isolated from environment and not genetically modified. The primary
safety and efficacy objective of this study was to evaluate the safety of the topical use of
of treatment of WPP-201 on the healing of the full thickness venous leg ulcers of
venous leg ulcers greater than 30 days duration.
Ref.: Rhoads DD et al. J Wound Care. 2009;18:237-8, 240-3.
10
2014-01-30
Ośrodek Terapii Fagowej
HISTORIA TERAPII FAGOWEJ
Centrum Medyczne Instytutu Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN
ul. Weigla 12, 53-114 Wrocław
W latach 80. - 90. XX wieku we współpracy z klinikami Akademii Medycznej we
Kierownik:
Wrocławiu i innymi szpitalami preparaty bakteriofagowe przygotowywane w
prof. dr hab. n. med. Andrzej Górski
Instytucie Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN stosowano szeroko u e-mail: [e-mail]
dorosłych i dzieci w leczeniu różnych zakażeń o charakterze ostrym i
Informacja/Rejestracja:
przewlekłym (wywołanych głównie przez Staphylococcus, Klebsiella, Echerichia,
tel. [phone]
Pseudomonas i Proteus).
e-mail: [e-mail]
Oto najważniejsze prace podsumowujące wyniki leczenia z tego okresu:
Terapia fagowa prowadzona jest w ramach projektu  Eksperymentalna terapia fagowa infekcji
bakteryjnych opornych na antybiotykoterapię, w tym zakażeń MRSA , według protokółu
1. Åšlopek S., Weber-DÄ…browska B., DÄ…browski M., Kucharewicz-Krukowska A.: Results of zatwierdzonego przez komisjÄ™ bioetycznÄ….
bacteriophage treatment of suppurative bacterial infections in the years 1981-1986. Arch Immunol
Ponieważ dotychczas nie są dostępne wyniki standardowych badań klinicznych preparatów fagowych ta
Ther Exp 1987; 35: 569-583 (analiza 550 przypadków).
forma terapii dostępna jest wyłącznie w ramach eksperymentu leczniczego.
2. Åšlopek S., Kucharewicz-Krukowska A. Weber-DÄ…browska B., DÄ…browski M.: Results of
Jego celem jest leczenie za pomocą bakteriofagów dorosłych pacjentów z objawowym zakażeniem
bacteriophage treatment of suppurative bacterial infections. V. Evaluation of the results obtained
bakteryjnym skóry lub tkanki podskórnej, kości i szpiku, stawów, przetok, ran i odleżyn, dróg moczowo-
in children. Arch Immunol Ther Exp 1985; 33: 241-259 (analiza 114 przypadków).
płciowych, przewodu pokarmowego, ucha środkowego, zatok, migdałków, górnych lub dolnych dróg
3. Weber-Dąbrowska B., Mulczyk M., Górski A.: Bacteriophage therapy of bacterial infections: an
oddechowych, u których intensywna antybiotykoterapia okazała się nieskuteczna lub istnieją
update of our Institute`s experience. Arch Immunol Ther Exp 2000; 48: 547-551 (podsumowanie
przeciwskazania do stosowania celowanych antybiotyków.
wyników leczenia 1307 przypadków).
Leczenie prowadzone jest w trybie ambulatoryjnym.
4. Weber-Dąbrowska B., Mulczyk M., Górski A. Bacteriophages as an efficient therapy for antibiotic-
resistant septicemia in man. Transplant Proc. 2003; 35: 1385-1386 (podsumowanie wyników leczenia
Preparaty fagowe są stosowane doustnie, doodbytniczo lub miejscowo (w formie przymoczek, kompresów
94 przypadków). nasączonych preparatem, aerozolu, kropli do nosa lub ucha, oraz do płukania gardła, pochwy, przetok i
jam ropni).
Bank fagowy IITD PAN w 2013 roku
Typowanie fagowe
i przygotowanie preparatu fagowego
Lp. Rodzaj/gatunek gospodarza bakteryjnego Liczba fagów
1. Staphylococcus 7
2. Enterococcus (faecalis i faecium) 73 1. Izolacja patogennego szczepu
bakteryjnego z materiału
3. Escherichia coli 121
biologicznego od pacjenta
4. Klebsiella (pneumoniae i oxytoca) 95 i dostarczenie do Laboratorium
Bakteriofagowego.
5. Enterobacter cloacae 48
6. Shigella (flexneri i sonnei) 39
2. Typowanie fagowe  dobranie swoistego
7. Citrobacter freundii 38
faga z dostępnej w laboratorium kolekcji tj.
8. Pseudomonas (aeruginosa i fluorescens) 37 takiego który najsilniej lizuje daną bakterię.
9. Salmonella (enteritidis i typhimurium) 32
10. Stenotrophomonas maltophilia 18
3. Przygotowanie preparatu fagowego - tzw. lizatu
11. Serratia (marcescens i liquefaciens) 17
fagowego - namnożenie fagów efektywnych na
szczepie chorobotwórczym od pacjenta lub
12. Proteus mirabilis 17
szczepie laboratoryjnym, przesÄ…czenie przez filtry
13. Morganella morganii 14
bakteryjne i ampułkowanie. Preparaty najczęściej
stosowanych bakteriofagów przygotowywane są w
14. Acinetobacter baumannii 5
warunkach GMP w firmie BIOMED S.A. w
15. Burkholderia cepacia 2
Krakowie.
Wyniki terapii fagowej w OTF w latach 2008-2010
Szczegółowa analiza wyników terapii
Międzybrodzki R, Borysowski J, Weber-Dąbrowska B, Fortuna W, Letkiewicz S, Szufnarowski K, Pawełczyk Z, Rogóż
P, Kłak M, Wojtasik E, Górski A. Clinical aspects of phage therapy. Advances in Virus Research, 2012; 83:73-121
Zakażenia Zakażenia
Zakażenia Zakażenia
układu układu Infekcje
Zakażenia układu układu
moczowo- moczowo- tkanek
Analiza ogólna
Kategoria odpowiedzi na leczenie skóry kostno- oddechowe-
" 157 pacjentów zakwalifikowanych do płciowego u płciowego u miękkich
Kategoria odpowiedzi na leczenie (n=10) stawowego go
(n=153)
terapii (w 4 przypadkach brak informacji o mężczyzn kobiet (n=30)
(n=37) (n=24)
wyniku leczenia) w latach 2008-2010.
(n=29) (n=22)
" 447 pacjentów zdyskwalifikowanych
n % n % n % n % n % n %
n %
(spośród tych, którzy zgłosili się w
analizowanym okresie czasu). A  eradykacja patogenu/wyleczenie 11 37.9% 3 13.6% 5 16,7% 0 0.0% 7 18.9% 2 8.3%
A  eradykacja patogenu/wyleczenie 28 18.3%
" 68 kobiet, 85 mężczyzn
B  dobra odpowiedz
kliniczna 2 6.9% 0 0.0% 2 6,7% 2 20.0% 3 8.1% 3 12.5%
B  dobra odpowiedz
kliniczna 13 8.5% " Mediana wieku: 46 lat (zakres: 20-82 lat).
C  poprawa kliniczna 1 3.4% 5 22.7% 4 13,3% 1 10.0% 7 18.9% 2 8.3%
" Mediana czasu trwania choroby przed
C  poprawa kliniczna 20 13.1%
rozpoczęciem terapii fagowej: 43
D  wÄ…tpliwa poprawa 2 6.9% 0 0.0% 2 6,7% 0 0.0% 3 8.1% 3 12.5%
miesiÄ…ce (zakres: 4-600 mies.)
D  wÄ…tpliwa poprawa 10 6.5%
E  przejściowa poprawa 5 17.2% 4 18.2% 8 26,7% 5 50.0% 8 21.6% 3 12.5%
" Mediana skumulowanego czasu
E  przejściowa poprawa 33 21.6%
stosowania preparatu fagowego: 55 dni
F  brak odpowiedzi na leczenie 8 27.6% 10 45.5% 6 20,0% 1 10.0% 7 18.9% 7 29.2%
(zakres: 3-328 dni).
F  brak odpowiedzi na leczenie 39 25.5%
G - pogorszenie 0 0.0% 0 0.0% 3 10,0% 1 10.0% 2 5.4% 4 16.7%
" Monoinfekcje (80%, z tego 50% zakażenie
G - pogorszenie 10 6.5% S. aureus), infekcje mieszane (20%)
Dobra odpowiedz
(A-C): 14 48.3% 8 36.4% 11 36,7% 3 30.0% 17 45.9% 7 29.2%
Dobra odpowiedz
(total A-C): 61 39.9%
NiewystarczajÄ…ca odpowiedz
(D-G): 15 51.7% 14 63.6% 19 63,3% 7 70.0% 20 54.1% 17 70.8%
NiewystarczajÄ…ca odpowiedz
(total D-G): 92 60.1%
Międzybrodzki R. et al. Advances in Virus Research, 2012; 83:73-121.
11
2014-01-30
Wyniki zastosowania terapii fagowej u pacjentów z przewlekłym
Zmiany markerów zapalnych u pacjentów w czasie
bakteryjnym zapaleniem gruczołu krokowego (PZBGK)
terapii fagowej
Letkiewicz S., Międzybrodzki R., Kłak M., Weber-Dąbrowska B., Górski A. Pathogen eradication by phage therapy in patients
with chronic bacterial prostatitis (CBP).25th Anniversary EAU Congress,Barcelona 2010. DOI: 10.3252/pso.eu.25eau.2010
Międzybrodzki R, Fortuna W, Weber-Dąbrowska B, Górski A. A retrospective analysis of changes in
inflammatory markers in patients treated with bacterial viruses. Clin Exp Med. 2009, 9(4): 303-312
Chorzy: 22 mężczyzn z rozpoznanym PZBGK.
Czynniki patogenne izolowane z wydzieliny gr. krokowego: E. faecalis (n=16), E. coli (n=5), K. pneumoniae
" Analizowano dane pochodzące od 37 pacjentów z zapaleniem kości i szpiku, zakażeniem okołoprotezowym,
(n=2), P. aeruginosa (n=1), S. haemoliticus (n=1)
zakażeniem tkanek miękkich lub infekcją dolnych dróg oddechowych wywołanych przez S. aureus, S. epidermidis,
Droga stosowania preparatów specyficznych bakteriofagów: doodbytnicza (n=20), doustna (n=5), i/lub
E. faecalis, E. coli, lub P. aeruginosa przed i w trakcie stosowania preparatów fagowych.
miejscowa na błonę śluzową żołędzi prącia (n=2).
" Preparaty fagowe (naturalne lizaty fagowe) były podawane doustnie (10-ml trzy razy dziennie po neutralizacji soku
Åšredni czas trwania leczenia: 47 dni (22-99 dni).
żołądkowego za pomocą 10 ml zawiesiny węglanu dihydroksysodowo-glinowego) i/lub miejscowo (dwa razy
dziennie przymoczki lub płukanie przetoki).
p<0.05 p<0.05 p<0.05
" Na rycinie poniżej przedstawiono średnie wartości (ąSE) stężenia CRP w surowicy, OB i liczby leukocytów we krwi
n=6 n=11 n=9
obwodowej chorych mierzone przed oraz pomiędzy 9 a 32 dniem leczenia. Różnice analizowano za pomocą testu
Wilcoxona (n  ilość analizowanych przypadków).
leukocyty w wydz. gr. krok. objętość gr. krokowego Qmax
Wynik: Eradykację patogennej bakterii (potwierdzoną co najmniej 2 ujemnymi wynikami posiewów wydz. gr.
krokowego wykonanymi w trakcie lub po zakończeniu terapii w odstępach nie mniejszych niż 2 tyg.)
uzyskano u 50% chorych (11/22). U sześciu chorych (6/22) eradykację potwierdzono w jednym
posiewie. Poza tym obserwowano statystycznie istotne zmniejszenie ilości komórek w wydzielinie
gruczołu krokowego, zmniejszenie objętości gr. krokowego i wzrost maksymalnego przepływu
CRP w surowicy OB Leukocyty we krwi
cewkowego (Qmax).
BEZPIECZEC
STWO TERAPII FAGOWEJ
Najczęstsze działania niepożądane
(których prawdopodobną przyczyną mogło być stosowanie preparatów fagowych)
Reakcje miejscowe (18,4% chorych) występowały w okolicy gdzie był stosowany preparat
Z ogółu 157 chorych zakwalifikowanych do terapii fagowej w OTF w latach 2008-2010
fagowy (miejscowo i/lub doodbytniczo). Obejmowały one uczucie dyskomfortu przy
dane dotyczące tolerancji terapii były dostępne dla 153 chorych. Ich retrospektywna
stosowaniu dopochwowym, zaczerwienienie, pieczenie a nawet ból, szczypanie, swędzenie
analiza wykazała, że:
i podrażnienie skóry, wysychanie/podrażnienie błon śluzowych górnych dróg oddechowych,
pojawienie się bąbli pokrzywkowych i pęcherzyków ropnych, zaostrzenie atopowego
- dobrą tolerancję (brak skarg w związku ze stosowaniem preparatów fagowych, zapalenia skóry. W większości przypadków dolegliwości były krótkotrwałe (do
kilkudziesięciu minut) lub ustępowały po kilku dniach stosowania preparatu albo jego
brak objawów niepożądanych lub występowanie objawów niepożądanych nie
zamianie na inny.
powodujących dolegliwości u pacjenta) obserwowano u 77,8% chorych;
Wzrost temperatury ciała (stan podgorączkowy lub gorączka bez objawów choroby
- dostateczną tolerancję (pacjent zgłaszał skargi w związku ze stosowaniem
przeziębieniowej) zanotowano u 6,5% chorych, przy czym gorączka występowała u połowy
preparatów fagowych ale nie miały one charakteru działań niepożądanych  np.
z nich. Z reguły wzrost temperatury ciała obserwowano po podaniu kilku pierwszych dawek
skarżył się na zły smak preparatu, występowały objawy niepożądane powodujących
preparatu fagowego. Temperatura wracała do normy w ciągu kilku dni: samoistnie, po
dolegliwości u pacjenta) obserwowano u 18,3% chorych;
podaniu leków przeciwgorączkowych lub zmianie preparatu.
- brak tolerancji (wystąpienie objawów niepożądanych o charakterze lub nasileniu
Nadkażenie wymagające modyfikacji leczenia (przerwania terapii lub zastosowania
wymagajÄ…cym przerwania terapii) obserwowano u 3,9% chorych.
antybiotyków lub leków przeciwgrzybicznych) wystąpiło u 4,6% chorych. Najczęściej
pojawiało się w przypadku miejscowego stosowania preparatów fagowych.
Wpływ terapii fagowej na układ immunologiczny (1) Wpływ terapii fagowej na układ immunologiczny (2)
Górski A., Międzybrodzki R., Borysowski J. et al.Phage as a modulator of immune responses: practical
Górski A., Międzybrodzki R., Borysowski J., Dąbrowska K., Wierzbicki P., Ohams M., Korczak-Kowalska G.,
implications for phage therapy. Adv Virus Res. 2012; 83:41-71
Olszowska-Zaremba N., A
usiak-Szelachowska M., Kłak M., Jończyk E., Kaniuga E., Gołaś A., Purchla S.,
Weber-Dąbrowska B., Letkiewicz S., Fortuna W., Szufnarowski K., Pawełczyk Z., Rogoż P., Kłosowska D.
Phage as a modulator of immune responses: practical implications for phage therapy. Adv Virus Res. 2012; 52 19 40 26 52 19 40 26 52 19 40 26 = n
83:41-71
52 19 40 26 52 19 40 26 52 19 40 26 = n
Ponadto obserwowano m.in., że wzrost fagocytozy w pierwszych 7-20 dniach terapii
fagowej był związany z dobrą prognozą leczenia (stopień C-A odpowiedzi na terapię).
12
2014-01-30
Inne kierunki i  cele bakteryjne
Poszukiwanie bakteriofagów Helicobacter pylori
(Proteon Pharmaceuticals S.A.)
Badania fagów przeciwko Clostridium difficile
(Ropp P. Treatment of Clostridium difficile infection by use of novel phage therapy. Basic
Biotechnology. 2011;7:1-5)
PhagoBioDerm"! - opatrunek zawirejÄ…cy fagi przeciwko
Staphylococcus, Streptococcus, Pseudomonas, E. coli, Proteus, oraz
antybiotyk (ciprofloksacynę), środek miejscowo znieczulający
(benzokainę), chymotrypsynę i wodorowęglan sodu opracowany przez
Intralytix, Inc. (USA), Instytut im. Eliavy w Tibilisi i PolitechnikÄ™
Gruzińską
(Markoishvili K, Tsitlanadze G, Katsarava R, Morris JG Jr, Sulakvelidze A: A novel
sustained-release matrix based on biodegradable poly(ester amide)s and impregnated
with bacteriophages and an antibiotic shows promise in management of infected venous
stasis ulcers and other poorly healing wounds. Int J Dermatol. 2002;41:453-458)
Endolizyny
(Fischetti V. Phage factor. Interview by Brendan Borrell. Sci Am. 2012;307:80-83)
13