Bakteriofager

Kurs: Basvetenskap 6

Vad är det?

• Virus som infekterar bakterier. De är de talrikaste biologiska entiteterna på jorden och en central drivkraft i bakteriell evolution.
• Två livscykler:
  • Lytisk cykel — fagen replikerar omedelbart, bygger nya partiklar och spränger (lyserar) värdcellen.
  • Lysogen cykel — faggenomet integreras i bakteriekromosomen som en profag och replikeras passivt tillsammans med värden, tills stress (t.ex. DNA-skada, SOS-svar) utlöser övergång till lytisk cykel.

Varför är det viktigt / Mekanism

• Lysogen konversion är det kliniskt viktigaste begreppet: profagen bär med sig gener som ger värdbakterien nya egenskaper — nästan alltid toxiner.
• Klassiska exempel där toxinet är fagkodat:
  • Difteritoxin hos Corynebacterium diphtheriae — en icke-lysogen stam är ofarlig.
  • Shigatoxin hos EHEC — vilket också förklarar varför vissa antibiotika, som inducerar SOS-svaret och därmed den lytiska cykeln, kan öka toxinfrisättningen och risken för hemolytiskt uremiskt syndrom.
  • Koleratoxin hos Vibrio cholerae (CTXφ-fagen).
  • Botulinumtoxin hos vissa Clostridium botulinum-typer, samt flera toxiner hos Streptococcus pyogenes.
• Fager är också vektorn vid transduktion, en av de tre formerna av horisontell genöverföring.

Klinisk relevans & Diagnostik

• Att antibiotika kan öka toxinfrisättningen vid EHEC-infektion är skälet till att man i regel avstår från antibiotika vid misstänkt EHEC-enterit — en av få situationer där behandling är kontraindicerad.
• Fager används diagnostiskt vid fagtypning för epidemiologisk kartläggning, och undersöks terapeutiskt som fagterapi vid multiresistenta infektioner.

Klinisk pärla

Blodig diarré hos ett barn med misstänkt EHEC ska inte antibiotikabehandlas rutinmässigt. Behandlingen riskerar att utlösa HUS genom fagmedierad toxinfrisättning.

Tenta-fokus

Lysogen konversion = profagen ger bakterien toxin. Difteri, EHEC (shigatoxin), kolera och botulism är de exempel som ska kunna rabblas.

Kopplingar

Relaterat: Transduktion, Horisontell genöverföring, Mobila genetiska element, Difteritoxin, Shigatoxin, Koleratoxin, EHEC