Кишкова паличка, або Escherichia coli (E. coli) - один з найвідоміших і одночасно підступних мікроорганізмів, з якими стикається медицина. Цей бактеріальний «мешканець» нашого організму зазвичай мирно співіснує з людиною, проте за певних умов може перетворюватися на небезпечний патоген. А якщо додати до цього ще й антибіотикорезистентність , ми отримуємо реальну загрозу, яку класичні ліки вже не здатні подолати.

Саме тут на арену виходять бактеріофаги – наші мікроскопічні союзники у війні проти бактерій. Ці віруси з кожним роком привертають дедалі більше уваги вчених та клініцистів як альтернатива антибіотикам. У цій статті розглянемо, чим небезпечна E. coli, як вона поширюється, які захворювання викликає і як фаготерапія відкриває нові горизонти у її знищенні.

Що таке E. coli і чому вона небезпечна

E. coli – це грамнегативна паличкоподібна бактерія, яка в нормі живе в кишечнику людини та бере участь у процесах травлення, виробляє вітаміни групи B та допомагає підтримувати баланс мікрофлори. Але це справедливо лише для нешкідливих штамів.

Проблеми виникають, коли в організм потрапляють патогенні штами E. coli, які можуть спричинити:

• гострі гастроентерити;

• інфекції сечовивідних шляхів;

• менінгіти у новонароджених;

• сепсис;

• пневмонію у імунокомпрометованих пацієнтів

Зараження найчастіше відбувається при вживанні сирого або недостатньо термічно обробленого м'яса, неякісної води, молочних продуктів чи овочів, оброблених забрудненою водою. Також можливе інфікування контактно-побутовим шляхом, особливо в умовах дитячих садків, лікарень, літніх таборів.

Щоб запобігти зараженню, слід дотримуватися простих правил: мити руки, ретельно готувати їжу, уникати вживання некип'яченої води, обробляти овочі та фрукти.

Коли E. coli стає непереможною: поява резистентних штамів

За останні десятиліття внаслідок масового та часто безконтрольного використання антибіотиків з'явилися штами E. coli, які майже не реагують на лікування. Зокрема:

• ESBL-продуценти ( Extended Spectrum Beta-Lactamases): виробляють ферменти, що руйнують пеніциліни та цефалоспорини.

• MDR (multi-drug resistant): стійкі до трьох і більше класів антибіотиків.

Це означає, що звичайні препарати не здатні зупинити інфекцію. Такі випадки найчастіше трапляються в лікарнях, серед пацієнтів з катетерами, після операцій або у людей з ослабленим імунітетом.

Клінічна картина стає важчою: більшість хвороб, які зазвичай проходили за 5–7 днів, затягуються на тижні. Зростає ризик ускладнень, повторних інфекцій і навіть смертельних наслідків.

Бактеріофаги - нова надія у боротьбі з E. coli

Бактеріофаги – це природні віруси, які інфікують та знищують виключно бактерії. Вони проникають у клітину мікроорганізму, розмножуються всередині неї, та був розривають її зсередини.

На відміну від антибіотиків, які мають широкий спектр дії і знищують як шкідливу, так і корисну мікрофлору кишечника, фаготерапія має точковий, вибірковий механізм. Це робить її особливо цінною у випадках інфекцій, викликаних E. coli, — особливо у дітей, ослаблених пацієнтів, людей похилого віку, а також при повторних інфекціях, коли антибіотики вже не дають ефекту.

Фагові препарати проти E. coli можуть застосовуватись у кількох формах залежно від локалізації інфекції:

• Перорально приймаються у вигляді рідини або капсул, що дозволяє їм досягати кишечника і знищувати патогенні бактерії без шкоди для корисної флори.

• Ректально - у вигляді мікроклізмів або супозиторіїв для доставки бактеріофагів безпосередньо в товстий кишечник, де часто локалізується E. coli.

• Інстиляційно - при ураженні сечовивідних шляхів. Фагові розчини вводять у сечовий міхур або уретру для прямого контакту з бактеріями.

• Місцево – використовують мазі, гелі чи пов'язки, просочені фагами.

• У поєднанні з пробіотиками – у комплексній терапії для відновлення мікробіоти після інфекції.

Чому саме бактеріофаги ефективніші за антибіотики при лікуванні інфекцій, викликаних E. coli

• Висока специфічність - фаги діють лише на конкретний штам бактерій, не знищуючи інших корисних мікроорганізмів.

• Ефективність проти резистентних штамів - навіть ті E. coli, які не реагують на жоден з існуючих антибіотиків, можуть бути знищені правильно підібраними бактеріофагами.

• Відсутність побічних ефектів - фаги не створюють токсичного навантаження на печінку або нирки, не викликають алергії, не пригнічують імунну систему.

• Відновлення після антибіотикотерапії ці віруси можна застосовувати як для лікування, так і для профілактики рецидивів, особливо у пацієнтів з хронічними формами захворювань.

• Можливість комбінованого використання – фаготерапію можна ефективно поєднувати з антибіотиками чи іншими методами лікування, посилюючи загальний результат.

Такий підхід дозволяє лікарям створювати індивідуальні протоколи лікування, особливо в умовах, коли кожна хвилина на рахунку, а звичні методи не працюють.

Наукові докази: фаги проти E. coli у дії

Останні дослідження підтверджують ефективність фаготерапії під час лікування інфекцій, викликаних E. coli. Ось кілька прикладів з українського та світового досвіду:

• Після трансплантації нирки у жінки розвинулася інфекція Escherichia coli із множинною стійкістю до антибіотиків. Двотижневий курс внутрішньовенної фаготерапії дозволив повністю позбавитися збудника. https://bacteriophages.info/ru/news/fagoterapiya-infektsii-escherichia-coli-pislya-transplantatsii-nirok/

• Коктейль із бактеріофагів успішно впорався із патогенним для людини штамом кишкової палички і при цьому не пошкодив мікробіоту у дослідженнях на мишах.
  https://bacteriophages.info/ru/news/fagoviy-kokteyl-viyaviv-efektivnist-proti-ecoli-ta-bezpeku-dlya-kishkovogo-mikrobioma/

• Компанія Locus Biosciences отримала 24 мільйони доларів від Управління перспективних біомедичних досліджень та розробок для продовження розробки терапії бактеріофагами, посиленої CRISPR, для лікування інфекцій сечовивідних шляхів, спричинених стійкою до антибіотиків Escherichia coli.
  https://bacteriophages.info/ru/news/amerikanska-kompaniya-otrimala-24-mln-dolariv-dlya-rozrobki-fagoterapii-posilenoi-tehnologieu-crispr/

• Дослідження 2024 року ( PNAS, США): новий підхід до підбору фагів за допомогою машинного навчання показав високу ефективність у лікуванні інфекцій сечовивідної системи. Це дозволило створювати швидко адаптивні фагові коктейлі.
  https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2313574121

Фаги як союзники у битві за здоров'я

E. coli - це бактерія з двома особами: корисний сусід у нормі та небезпечний ворог при інфекції. Особливо коли йдеться про резистентні штами, які не реагують на традиційні методи лікування.

Мисливці за бактеріями дають нам новий інструмент – точний, безпечний та перспективний. Завдяки науковим досягненням і довірі медичного співтовариства фаготерапія вже перестає бути «експериментом» і стає частиною доказової медицини.

Найкраще – попереду. І цілком можливо, що вже скоро в рецептах українських лікарів слово «антибіотик» все частіше замінюватиме слово «бактеріофаг». І це справді стане точною зброєю проти хвороб, спричинених E. coli.