NEW BACTERIOPHAGE OF MULTIDRUG RESISTANT STRAIN OF PSEUDOMONAS AERUGINOSA: DOI 10.17721/1728.2748.2022.91.15-18

Nataliia Korniienko; Pavlo Burba; Vadym Poniatovskyi; Oleksandra Bondarenko; Oleh Zaychenko; Olga Liutko; Alla Kharina

Автор(и)

Наталія Корнієнко ННЦ "Інститут біології та медицини", Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Павло Бурба ННЦ "Інститут біології та медицини", Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Вадим Понятовський Національний медичний університет імені О.О. Богомольця
Олександра Бондаренко ННЦ "Інститут біології та медицини". Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Олег Зайченко ННЦ "Інститут біології та медицини", Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Ольга Лютко ДУ "Інститут травматології та ортопедії НАМН України"
Алла Харіна ННЦ "Інститут біології та медицини". Київський національний університет імені Тараса Шевченка

Ключові слова:

бактеріофаги, Pseudomonas aeruginosa, антибіотикорезистентність, фаготерапія

Анотація

Наразі антибіотикорезистентність у бактерій є однією з найбільш обговорюваних і важливих тем у сфері охорони здоров'я. Бактеріофаги відомі як найбільш перспективна альтернатива антибіотикам і метод боротьби з мультирезистентними збудниками. У цьому дослідженні нашою головною метою було виділити літичні специфічні фаги, активні проти мультирезистентної Pseudomonas aeruginosa – одного з найнебезпечніших бактеріальних збудників людини. Для цього використовували диско-дифузійний метод, спот-тест, метод подвійних агарових шарів, електронну мікроскопію. У результаті досліджено діапазон антибіотикорезистентності клінічного ізоляту P. aeruginosa 458 і виявлено, що зазначена бактерія є стійкою до всіх відомих антибіотиків. Фаги були ізольовані зі стічних вод Києва. Вони мали типову морфологію представників родини Myoviridae. Ізольовані віруси успішно лізували бактерію in vitro. Отже, із врахуванням високої ефективності ізольованого фага in vitro авторами запропоновано його як кандидата до складу фаготерапевтичного препарату, проте необхідні подальші дослідження фізичних і генетичних характеристик вірусу.

Посилання

R. Pallett, L. J. Leslie, P. A. Lambert, I. Milic, A. Devitt, and L. J. Marshall, 'Anaerobiosis influences virulence properties of Pseudomonas aeruginosa cystic fibrosis isolates and the interaction with Staphylococcus aureus', Sci Rep, Vol. 9, no. 1, Art. no. 1, May 2019, doi: 10.1038/s41598-019-42952-x.

S. P. Diggle and M. Whiteley, 'Microbe Profile: Pseudomonas aeruginosa: opportunistic pathogen and lab rat', Microbiology (Reading), Vol. 166, no. 1, pp. 30–33, Jan. 2020, doi: 10.1099/mic.0.000860.

S. A. Ochoa et al., 'Pathogenic characteristics of Pseudomonas aeruginosa strains resistant to carbapenems associated with biofilm formation', Bol Med Hosp Infant Mex, Vol. 70, p. 12, 2013.

W. Wu, Y. Jin, F. Bai, and S. Jin, 'Chapter 41 – Pseudomonas aeruginosa', in Molecular Medical Microbiology (Second Edition), Y.-W. Tang, M. Sussman, D. Liu, I. Poxton, and J. Schwartzman, Eds. Boston: Academic Press, 2015, pp. 753–767. doi: 10.1016/B978-0-12-397169-2.00041-X.

R. Mittal, S. Aggarwal, S. Sharma, S. Chhibber, and K. Harjai, 'Urinary tract infections caused by Pseudomonas aeruginosa: A minireview', Journal of Infection and Public Health, Vol. 2, no. 3, pp. 101–111, Jan. 2009, doi: 10.1016/j.jiph.2009.08.003.

M. Narten, N. Rosin, M. Schobert, and P. Tielen, 'Susceptibility of Pseudomonas aeruginosa urinary tract isolates and influence of urinary tract conditions on antibiotic tolerance', Curr Microbiol, Vol. 64, no. 1, pp. 7–16, Jan. 2012, doi: 10.1007/s00284-011-0026-y.

E. B. M. Breidenstein, C. de la Fuente-Núñez, and R. E. W. Hancock, 'Pseudomonas aeruginosa: all roads lead to resistance', Trends Microbiol, Vol. 19, no. 8, pp. 419–426, Aug. 2011, doi: 10.1016/j.tim.2011.04.005.

U. Garza-Ramos, J. Silva-Sánchez, and E. Martínez-Romero, '[Genetics and genomics for the study of bacterial resistance]', Salud Publica Mex, Vol. 51 Suppl 3, pp. S439-446, 2009, doi: 10.1590/s0036-36342009000900009.

K. K. Kumarasamy et al., 'Emergence of a new antibiotic resistance mechanism in India, Pakistan, and the UK: a molecular, biological, and epidemiological study', Lancet Infect Dis, Vol. 10, no. 9, pp. 597–602, Sep. 2010, doi: 10.1016/S1473-3099(10)70143-2.

N. Høiby et al., 'The clinical impact of bacterial biofilms', Int J Oral Sci, Vol. 3, no. 2, pp. 55–65, Apr. 2011, doi: 10.4248/IJOS11026.

R. C, B. M, and W. Dj, 'Role of polysaccharides in Pseudomonas aeruginosa biofilm development', Current opinion in microbiology, Vol. 10, no. 6, Dec. 2007, doi: 10.1016/j.mib.2007.09.010.

S. A. Fong et al., 'Activity of Bacteriophages in Removing Biofilms of Pseudomonas aeruginosa Isolates from Chronic Rhinosinusitis Patients', Front Cell Infect Microbiol, Vol. 7, p. 418, 2017, doi: 10.3389/fcimb.2017.00418.

S. Latz, A. Krüttgen, H. Häfner, E. M. Buhl, K. Ritter, and H.-P. Horz, 'Differential Effect of Newly Isolated Phages Belonging to PB1-Like, phiKZLike and LUZ24-Like Viruses against Multi-Drug Resistant Pseudomonas aeruginosa under Varying Growth Conditions', Viruses, Vol. 9, no. 11, p. E315, Oct. 2017, doi: 10.3390/v9110315.

X. Yang, A. Haque, S. Matsuzaki, T. Matsumoto, and S. Nakamura, 'The Efficacy of Phage Therapy in a Murine Model of Pseudomonas aeruginosa Pneumonia and Sepsis', Frontiers in Microbiology, Vol. 12, 2021, Accessed: Jun. 06, 2022. [Online]. Available: https://www.frontiersin.org/article/10.3389/fmicb.2021.682255

M. Jamal et al., 'Isolation and characterization of a bacteriophage and its utilization against multi-drug resistant Pseudomonas aeruginosa-2995', Life Sci, Vol. 190, pp. 21–28, Dec. 2017, doi: 10.1016/j.lfs.2017.09.034.

J. Jorgensen and J. Turnidge, 'Susceptibility Test Methods: Dilution and Disk Diffusion Methods*', 2015. doi: 10.1128/9781555817381.CH71.

P. Rr, D. Vl, L. D, R. Mc, and D. Vrp, 'Isolation and in vitro evaluation of bacteriophages against MDR-bacterial isolates from septic wound infections', PloS one, Vol. 12, no. 7, Jul. 2017, doi: 10.1371/journal.pone.0179245.

J. Uchiyama et al., 'Analyses of Short-Term Antagonistic Evolution of Pseudomonas aeruginosa Strain PAO1 and Phage KPP22 (Myoviridae Family, PB1-Like Virus Genus)', Applied and Environmental Microbiology, Vol. 82, no. 15, pp. 4482–4491, Aug. 2016, doi: 10.1128/AEM.00090-16.

E. Tabare et al., 'A Design of Experiment Approach to Optimize Spray-Dried Powders Containing Pseudomonas aeruginosaPodoviridae and Myoviridae Bacteriophages', Viruses, Vol. 13, no. 10, Art. no. 10, Oct. 2021, doi: 10.3390/v13101926.