Modulatory Effects of Bacteriophages on the Innate Immune System

Abstract

Bakteriofāgi ir vīrusi, kuri inficē baktērijas, tie ir visizplatītākās būtnes uz šīs planētas. Fāgi ir guvuši ievērību kā iespējams līdzeklis, lai risinātu vienu no lielākajām mūsdienu problēmām, ar kuru saskarās mūsdienu medicīna, rezistenci pret antibiotikām. Fāgus var izmantot bakteriālu infekciju ārstēšanā un to mehānisms nav saistīts ar klasisko antibiotiku darbības mehānismu. Veicot bakteriofāgu terapijas pētījumus, kuru mērķis ir pārbaudīt to potenciālu, pētnieki ir atklājuši vairākas īpašības, kas nav tieši saistītas ar to ietekmi uz baktērijām, bet gan tiek novērota to ietekme imūnsistēmā. Šī darba mērķis ir sistēmiski analizēt bakteriofāgu ietekmi uz dažādām iedzimtās imūnsistēmas struktūrām. Iegūtie rezultāti norāda uz nākotnes perspektīvām un fāgu izmantošanas potenciālu imunoloģiskās problēmu risināšanā medicīnā. Konstatēts, ka bakteriofāgi, gan lītiskie, gan mērenie, spēj ietekmēt visas cilvēka imūnsistēmas struktūras, izmantojot tiešu mijiedarbību starp fāgu struktūrām un imūnšūnu receptoriem vai netiešu mijiedarbību, kuru nodrošina fāgu un baktēriju mijiedarbība. Saskaņā ar jaunāko literatūru bakteriofāgu ietekme uz cilvēka imūnsistēmu ir izteikti saistīta ar iedzimto imūnsistēmu. Tas paver potenciālu fāgu terapeitiskam lietojumam, piemēram, autoimūno un imūnmediēto slimību jomā.

Bacteriophages – viruses that infect bacteria – are the most abundant entities on this planet. Even though not broadly in clinical use in the western world yet, they have gained attention as a possible agent in solving one of the biggest contemporary problems that the medical profession must face: antibiotic resistance. During research of bacteriophage therapy aimed to verify their potential in this regard, researchers have found several properties that are not directly connected to their impact on bacteria, but on the immune system directly. The effects that bacteriophage exert on the different fractions of the innate immune system are systematically analyzed, and conclusions for further potential of usage synthetized in this review. Bacteriophages, lytic and temperate, were found to influence every modality of the human immune system via direct interactions between their structural units and receptors of immune cells or non-lytic ones between them and bacterial subunits. According to recent literature a strong pronunciation of the influence of bacteriophages on the human immune system lies on the innate immune system. This opens the potential to derive therapeutic applications in fields of e.g., autoimmune or viral, as well as inflammatory diseases such as IBD.