Історія розвитку бактеріофагії, як одного з напрямків мікробіології, йде далеко в минуле. Перші повідомлення про розчиненні мікроорганізмів з'явилися в кінці XIX - початку XX століття. У 1898 р російський вчений
Після відкриття явищ бактеріофагії Д'Ерелль розвинув вчення про те, що бактеріофаги патогенних бактерій, будучи їх паразитами, відіграють велику роль в патогенезі інфекцій, забезпечуючи одужання хворого організму, а потім - створення специфічного імунітету. Це положення і привернуло до явища бактеріофагії увагу численних дослідників, які припускали знайти в фагах важливий засіб боротьби з найбільш небезпечними інфекційними хворобами людини і тварин.
У колишньому СРСР одним із центрів бактеріофагії став Інститут бактеріології, пізніше перейменований в Інститут вакцин і сироваток, а в даний час - Тбіліського інституту бактеріофагії, мікробіології і вірусології. Він був заснований в 1923 р професором Г. Елі- ава, який в 1918 р незалежно від Д'Ерелля, виявив у воді річки Кури бактеріофаги, активні щодо холерного вібріона. Ці спостереження стали причиною його зустрічі з ДЗреллем в Парижі на початку 1920-х років і рішення подальшого вивчення даного питання.
На початку 1930-х років Д'Ерелль двічі приїжджав в Тбілісі. В результаті спілкування цих двох вчених була намічена програма з вивчення бактеріофагів шляхом створення Всесвітнього центру бактеріофагії.
В даний час відомі фаги майже у всіх видів патогенних і сапрофітних бактерій.
Всебічні дослідження по вивченню бактеріофагів, виконані за останні 40- 45 років, дозволили широко використовувати їх для вирішення багатьох завдань в мікробіології, вірусології, генетики, біохімії, імунології, радіобіології, біотехнології та інших областях біології. Тому бактеріофаг, розвивається спочатку як вузька область медичної мікробіології, в даний час придбала общебиологическое значення.
Дослідження з використанням фагів дозволили розкрити механізми таких фундаментальних біологічних процесів, як реплікація ДНК, рекомбінація, транскрипція і генна регуляція. Завдяки вивченню фагів відкрилися також можливості розробки багатьох важливих методів і напрямків генної інженерії.
За допомогою фагів проводяться широкі радіобіологічні дослідження, а також первинний відбір хіміотерапевтичних засобів і деяких антибіотиків проти вірусних хвороб і злоякісних пухлин.
Фаги використовують для найважливіших біологічних досліджень космічного простору.
У ветеринарії і медицині практичне використання фагів пов'язано з вивченням спадкової мінливості бактерій (трансдукція, фагів конверсія), індикацією і ідентифікацією патогенних бактерій, фаготерапіі і фагопрофілактика.
Однак протягом двох останніх десятиліть переважала думка, що вивчення фагів вже не може дати науці нічого принципово нового. У Росії в момент виникнення генної інженерії стався різкий відхід від вивчення фагів на користь краще фінансуються досліджень. Лише кілька лабораторій в Росії продовжують до теперішнього часу фундаментальні дослідження фагів. На думку більшості фахівців-фагологов, очевидно, що відхід від дослідження фагів був необгрунтованим. Так, незважаючи на накопичений науковий матеріал по вивченню біологічних властивостей бактеріофагів, багато питань потребують додаткових досліджень. Наприклад, у більшості, як вважалося раніше, прекрасно вивчених модельних ешеріхіозной фагів Т-серії, незважаючи на 40-річний період напружених досліджень, так і не вдалося з'ясувати функцію двох третин продуктів. Крім цього, немає єдиної схеми таксономії і морфологічної класифікації цих мікроорганізмів, відсутні стандартні набори бактеріофагів багатьох збудників захворювань тварин і людини, а також схеми і параметри їх застосування.
Кафедра мікробіології, вірусології, епізоотології і ветеринарно-санітарної експертизи УГСХА визначила одне з пріоритетних наукових напрямів - виділення і вивчення бактеріофагів. На кафедрі у співпраці з провідними науковими центрами країни (ВНІІВСГЕ, ВГНКИ, ВНИИЗЖ, ВНДІВіВ) понад тридцять років ведеться науково-дослідна робота з цієї проблеми, зокрема, вивчення бактеріофагів маловивчених в ветеринарії ентеробактерій.
Вибір цього наукового напрямку пов'язаний з тим, що в останні роки, завдяки роботам вітчизняних і зарубіжних дослідників, розширилося уявлення про тісне взуття значенні бактерій родини Enterobacteriaceae в патології тварин і людини. Представники цього сімейства широко поширені в природі і більшість з них є нормальною мікрофлорою шлунково-кишкового тракту тварин і людини. Однак серед цих мікроорганізмів є патогенні роду, види і варіанти, здатні викликати у тварин і людей як самостійні захворювання (ешеріхиоз, сальмонельоз, ієрсиніоз, клеб- сіеллез і ін.), Так і ентерити, нагноєння ран, абсцеси, мастити, ендометрити, менінгіти , пневмонії, сепсис і т. п. харчові та кормові токсикози і токсікоін-фекции і ін.
На особливу увагу заслуговують роботи різних дослідників з вивчення ролі цих мікроорганізмів в етіології шлунково-кишкових захворювань молодняка тварин, які продовжують становити велику проблему, мають повсюдне поширення і завдають величезних економічних збитків тваринницьким господарствам, особливо великим фермам.
Довгий час, особливо в період 1960р - 1980-х років минулого століття, майже всі захворювання новонароджених тварин з клінічними симптомами діареї відносили до незаразних функціональним хвороб, званим диспепсіями, незважаючи на наявність всіх ознак епізоотичного процесу. Хоча вже тоді в заходах по лікуванню і профілактиці цих «диспепсий» були присутні заходи, спрямовані на мікробний агент і розрив епізоотичної ланцюга (застосування антибактеріальних препаратів, дезінфекція, періодична зміна приміщень на основі принципу «все пусто - все зайнято» і ін.).
До теперішнього часу накопичений величезний фактичний матеріал, який свідчить про те, що в переважній більшості випадків шлунково-кишкові захворювання молодняку тварин мають інфекційну природу і обумовлені різноманітними агентами. Особливе місце в етіології захворювань новонароджених тварин займає так звана «стійлового» умовно-патогненная мікрофлора, яка, на відміну від збудників «класичних інфекцій», щодня надходить з екскрементами клінічно здорового маточного поголів'я (тварин-бактеріоносіїв), а при виникненні перших випадків хвороби - з фекаліями хворого молодняку в приміщення, де народжуються тварини і проводиться їх вирощування в перші тижні життя.
До такої мікрофлорі, поряд з деякими іншими мікроорганізмами, відносяться бактерії сімейства Enterobacteriaceae, знання про які як збудників захворювань тварин і людини в останні десятиліття розширилися завдяки роботам багатьох дослідників.
Контамініруя харчова сировина і продукти харчування, перераховані вище ентеробактерії становлять небезпеку і для людей, викликаючи у них важко протікають токсикоінфекції.
Ефективність лікувальних заходів багато в чому залежить від своєчасної діагностики хвороби, тому вдосконалення методів лабораторної діагностики захворювань, що викликаються патогенними представниками ентеробактерій або протікають з їхньою участю, приділяється велика увага.
При постановці діагнозу бактеріологічним методом існує ряд труднощів. Одна з них полягає в тому, що основою ідентифікації цих бактерій є їх біохімічні властивості. Трудомісткість і тривалість вивчення ферментативних властивостей не дозволяє швидко і точно ідентифікувати названі мікроорганізми. Сучасні методи лабораторної діагностики (ПЛР, ІФА, РІА), які можуть бути використані для цих цілей, хоча і є високоспеціфічнимі і чутливими, але складність методик, висока вартість обладнання та реактивів для постановки цих реакцій робить їх поки недоступними для більшості ветеринарних лабораторій.
У зв'язку з цим виникла необхідність в пошуку альтернативних методів лабораторної діагностики, які були б менш трудомісткими, більш швидкими і доступними. Одним з таких методів є фагодіагностіка. Методи фагодіагностікі, розроблені в середині минулого століття, є специфічними, не вимагає великих витрат часу, матеріалів і доступні лабораторіям всіх рівнів.
Зважаючи на відсутність в нашій країні стандартних наборів фагів для діагностики захворювань, що викликаються патогенними ентеробактеріями, одним із завдань наших досліджень стало виділення і вивчення основних біологічних властивостей бактеріофагів, конструювання з них діагностичних препаратів та розробка методів їх практичного застосування.
В результаті досліджень проб стічних вод, фекалій тварин, води відкритих водойм, патологічного матеріалу від хворих і полеглих телят і поросят нами було виділено і селекціоновані понад 130 ізолятів фагів, лізуючого штами патогенних для тварин і людини ентеробактерій наступних пологів: Proteus, Citrobacter, Enterobacter, Klebsiella, Providencia, видів: Yersiniaenterocolitica, Yersinia pseudotuberculosis, Morganella morganii і E. coli серогрупи 0157 (сероварів 0157: H7 і 0157Н-). Ведеться пошук нових ізолятів фагів, активних у відношенні бактерій родів Pseudomonas, Aeromonas, Pasterella, Enterococcus, Serratia і ін. Представники яких мають етіологічне значення в патології тварин і можуть викликати харчові токсикоінфекції у людей.
Чотирнадцять перспективних штамів фагів (Phagum Morganella morganii М17 УГСХА - ДЕП. Phagum Morganella morganii M20 УГСХА - ДЕП. Phagum Escherichia coli 0157 E-61 УГСХA - ДЕП. Pagum Escherichia coli 0157 E-67 УГСХА - ДЕП. Phagum Citrobacter С-61 УГСХА - ДЕП. Phagum Citrobacter С-66 УГСХА- ДЕП., Phagum Citrobacter С-52 УГСХА - ДЕП. Yersinia enterocolitica Y / 9 УГСХА-ДЕП. Phagum Proteus П-16 УГСХА-ДЕП. Phagum Proteus П-261 УГСХА-ДЕП. Phagum EnterobacterEn -2 УГСХА- ДЕП. Phagum Enterobacter En-13 УГСХА-ДЕП. Phagum KlebsiellaK-10 УГСХА-ДЕП. Phagum Klebsiella K-81 УГСХА-ДЕП.) депоновані в ВГНКИ ветеринарних препаратів та рекомендовані для виготовлення діагностичних і лікувально-профілактичних препаратів.
З використанням суворої специфічності селекціонованих бактеріофагів, нами розроблені методи ідентифікації перерахованих вище ентеробактерій, які дозволяють визначити родову, видову і навіть серогрупповую приналежність виділеної культури мікроорганізмів без вивчення ферментативних і серологічних властивостей протягом 48 годин замість 5-7 діб, що дозволяє значно скоротити терміни і витрати на діагностичні дослідження.
Сутність РНФ полягає в тому, що якщо в досліджуваному матеріалі присутній шуканий збудник захворювання, то доданий до такого матеріалу гомологічний фаг, вступаючи у взаємодію з ним, інтенсивно розмножується, і подальше збільшення концентрації вільного позаклітинного фага вказує на присутність в досліджуваному субстраті гомологичного збудника.
РНФ із застосуванням пропонованих нами наборів фагів по техніці виконання є простим, чутливим і специфічним методом діагностики, що дозволяє за відносно короткий термін (11-22 год.) Виявити шукані бактерії в концентрації 102-104 мікробних клітин в 1 г (мл) досліджуваного матеріалу в присутності сторонньої мікрофлори, без виділення чистих культур ентеробактерій. Бактеріологічним методом таку концентрацію мікроорганізмів виявити, як правило, не вдається.
На жаль, біологічна промисловість країни на даний час не виготовляє специфічних засобів для профілактики і терапії кишкових інфекцій, що викликаються вищепереліченими ентеробактеріями або протікають з їхньою участю (за винятком ешеріхіозной вакцин і сироваток), що істотно знижує ефективність заходів по боротьбі з цими захворюваннями.
Окремі спроби використання різних бактеріофагів при інфекційних хворобах тварин були зроблені ще в 1920-30-х роках. ДЗрелль (1928, 1935) намагався використовувати фаги при пуллороза-тифі у курей. У зв'язку зі зростанням рівня стійкості збудників хвороби до антибіотиків і негативним впливом останніх на організм тварин, а через продукти харчування і на людину, фаготерапія і фагопрофілактика інфекційних захворювань знову стала привертати до себе увагу багатьох дослідників.
Тому розробка і виготовлення лікувально-профілактичних фагових препаратів для потреб ветеринарії в даний час набуває більшої актуальності для практики. Перевагою цих коштів є їх екологічна безпека, нешкідливість, навіть у великих дозах, і відсутність побічних дій на організм тварин (дисбактеріозу, алергічних реакцій, пригнічення функцій імунної системи). У той же час фаготерапія і фагопрофілактика не виключають застосування симптоматичного лікування, серотерапії і серопрфілактікі, пробіотиків, антибіотико терапії, вакцинопрофілактики, а також всього комплексу ветеринарно-санітарних та зоогігіе- нических заходів.
В даний час ми вивчаємо можливість застосування бактеріофагів для лікування і профілактики шлунково-кишкових захворювань молодняка тварин, а також ліквідації прихованого бактеріоносійство. Ведуться наукові дослідження з розробки технологічних параметрів отримання і контролю нових біопрепаратів, підбір оптимальних дозувань, схем і способів їх застосування.
Для цих цілей використовуємо виділені і селекціоновані нами ізоляти фагів вище-перелічених ентеробактерій з колекції УГСХА в різних комбінаціях, залежно від етіології захворювання і чутливості до них ідентифікованих збудників хвороби, що циркулюють на конкретній фермі.