E. COLI КЛИНИКАЛЫҚ ШТАММДАРЫН ЛИЗИЗДЕЙТІН БАКТЕРИОФАГТАРДЫҢ БӨЛІП АЛУ ЖӘНЕ СИПАТТАУ
DOI:
https://doi.org/10.26577/eb.2022.v90.i1.09Кілттік сөздер:
Бактериофаг, Escherichia coli, Нозокомиалды инфекция, Антибиотикке төзімділік, Литикалық белсенділікАннотация
Нозокомиалды инфекциялар - қазіргі заманғы денсаулық сақтау саласындағы үлкен проблема. ДДҰ мәліметтері бойынша, жыл сайын ауруханаға жатқызылған он миллионға жуық науқас нозокомиалды инфекциялардың салдарынан қайтыс болады немесе мүгедек болып қалады. Нозокомиалды инфекциялардың негізгі қоздырғыштарының бірі иммунитеті төмен науқастарға өлім қаупін тудыратын E. Coli,патогенді штамдары болып табылады. Сонымен қатар, көптеген ішек таяқшалары штамдарының антибиотиктердің барлық дерлік кластарына төзімділігі дамыды, бұл осындай патогендермен күресте антибиотикалық терапияның тиімділігін күрт төмендетеді. Бұл жағдайда бактериялық инфекцияны емдеудің баламалы әдістерін іздеу бойынша зерттеулер өзектілігін арттыруда. Ең өзекті және перспективалы әдіс - фаготерапия.
Бұл зерттеулердің мақсаты бактериофагтарды E. coli клиникалық штамдарын лизиске ұшырата алатын қоршаған орта объектілерінен бөліп алу және олардың биологиялық қасиеттерін зерттеу болды.
Жүргізілген зерттеулердің нәтижесінде санитарлық-қолайсыз жерлерде орналасқан қоршаған орта нысандары E. coli литикалық бактериофагтарын оқшаулау үшін ең қолайлы объектілер болып табылатындығы анықталды. Ұқсас аудандарда алынған үлгілерден алты бактериофаг бөлініп алынды, олар E. coli клиникалық штаммын лизиске айналды. Оқшауланған бактериофагтар қатаң түрде түрге тән болды және бір миллилитрде 105 вирустық бөлшектердің концентрациясында максималды литикалық белсенділікке ие болды, бұл коммерциялық фаг препараттарының стандарты болып табылады және олардың бактерияға қарсы белсенділігі жоғары, бактериялардың E. coli бактерияларының патогендік штамдарымен тиімді күресуге жеткілікті.
Библиографиялық сілтемелер
Breitwieser F.P., Lu J., Salzberg S.L. (2017) A review of methods and databases for metagenomic classification and assembly. Briefings in Bioinformatics., vol. 20., pp. 1125-1136. doi: 10.1093/bib/bbx120.
Berenstein D. (1986) Prophage induction by ultraviolet light in Acinetobacter calcoaceticus. J. Gen. Microbiol., vol. 132, no 9, pp. 2633-2636. doi: 10.1099/00221287-132-9-2633. PMID: 3794658.
Burrowes B.H., Molineux I.J., Fralick, J.A. (2019) Directed in vitro evolution of therapeutic bacteriophages: the Appelmans protocol. Viruses, vol. 11, pp. 241. doi: 10.3390/v11030241
Chang R., Wallin M., Lin Y., Leung S., Wang H., Morales S., Chan H. K. (2018) Phage therapy for respiratory infections. Advanced drug delivery reviews, vol. 133, pp. 76–86. doi: 10.1016/j.addr.2018.08.001.
Chanishvili N. (2012) Phage therapy-history from Twort and d’Herelle through Soviet experience to current approaches. Adv. Virus Res., vol. 83, pp. 3-40. doi: 10.1016/B978-0-12-394438-2.00001-3.
Chhibber S., Kaur P., Gondil V.S. (2018) Simple drop cast method for enumeration of bacteriophages. J. Virol. Methods, vol. 262, pp. 1-5. doi: 10.1016/j.jviromet.2018.09.001.
Coque T.M., Baquero F., Canton R. (2008) Increasing prevalence of ESBL-producing Enterobacteriaceae in Europe. Euro Surveill., vol. 13, no47, pii. 19044.
Cross T., Schoff C., Chudoff D., Graves L., Broomell H., Terry K., Farina J., Correa A., Shade D., Dunbar D. (2015) An optimized enrichment technique for the isolation of Arthrobacter bacteriophage species from soil sample isolates. J. Vis. Exp. vol 9, no 98, e52781. doi: 10.3791/52781.
Croxen M.A., Finlay B.B. (2010) Molecular mechanisms of Escherichia coli pathogenicity. Nat. Rev. Microbiol., vol. 8, no 1, pp. 26‐38. doi: 10.1038/nrmicro2265
Dedrick R.M., Guerrero-Bustamante C.A., Garlena R.A., Russell D.A., Ford K., Harris K., Gilmour K.C., Soothill J., Jacobs-Sera D., Schooley R.T., Hatfull G.F., Spencer H. (2019) Engineered bacteriophages for treatment of a patient with a disseminated drug-resistant Mycobacterium abscessus. Nat. Med., vol. 25, no 5, pp. 730‐733. doi: 10.1038/s41591-019-0437-z.
Divatia J.V., Pulinilkunnathil J.G., Myatra S.N. (2019) Nosocomial Infections and Ventilator-Associated Pneumonia in Cancer Patients. Oncologic Critical Care, vol. 9, pp. 1419–39. doi: 10.1007/978-3-319-74588-6_125.
Gordillo Altamirano F. L., Barr, J. J. (2019) Phage Therapy in the Postantibiotic Era. Clinical microbiology reviews, vol. 32, no 2, e00066-18. doi: /10.1128/CMR.00066-18.
Gupta K., Scholes D., Stamm W.E. (1999) Increasing prevalence of antimicrobial resistance among uropathogens causing acute uncomplicated cystitis in women. JAMA, vol. 281, pp. 736–738. doi: 10.1001/jama.281.8.736.
Kropinski A.M., Mazzocco A., Waddell T.E., Lingohr E., Johnson R.P. (2009) Enumeration of bacteriophages by double agar overlay plaque assay. Methods Mol. Biol., vol. 501, pp. 69 – 76. doi: 10.1007/978-1-60327-164-6_7.
Madden G.R., Weinstein R.A., Sifri C.D. (2018) Diagnostic Stewardship for Healthcare-Associated Infections: Opportunities and Challenges to Safely Reduce Test Use. Infect. Control. Hosp. Epidemiol., vol. 39, no. 2, pp. 214-218. doi: 10.1017/ ice.2017.278.
Meyer F., Paarmann D., D'Souza M., Olson R., Glass E.M., Kubal M., Paczian T., Rodriguez A., Stevens R., Wilke A., Wilkening J., Edwards R.A. (2008) The metagenomics RAST server – a public resource for the automatic phylogenetic and functional analysis of metagenomes. BMC Bioinformatics, vol. 9, pp. 386. doi: 10.1186/1471-2105-9-386.
Mokszycki M.E., Leatham-Jensen M., Steffensen J.L., Zhang Y., Krogfelt K.A., Caldwell M.E., Conway T., Cohen P.S. (2018) A Simple In Vitro Gut Model for Studying the Interaction between Escherichia coli and the Intestinal Commensal Microbiota in Cecal Mucus. Appl. Environ Microbiol., vol. 84, no. 24, e02166-18. doi: 10.1128/AEM.02166-18.
Nicolas-Chanoine M. H., Bertrand X., Madec, J. Y. (2014) Escherichia coli ST131, an intriguing clonal group. Clinical microbiology reviews, vol. 27, no 3, pp. 543–574. doi: 10.1128/CMR.00125-13.
Radpour R., Sikora M., Grussenmeyer T., Kohler C., Barekati Z., Holzgreve W., Lefkovits I., Zhong X.Y. (2009) Simultaneous isolation of DNA, RNA, and proteins for genetic, epigenetic, transcriptomic, and proteomic analysis. J. Proteome. Res., vol. 8, no.11. pp. 5264 – 5274. doi: 10.1021/pr900591w.
Russo T.A., Johnson J.R. (2003) Medical and economic impact of extraintestinal infections due to Escherichia coli: an overlook epidemic. Microbes Infect., vol. 5, pp. 449–456. doi: 10.1016/S1286-4579(03)00049-2.
Salmond G.P., Fineran P.C. (2015) A century of the phage: Past, present and future. Nat. Rev. Microbiol., vol. 13, pp. 777–786. doi: 10.1038/nrmicro3564.
Tan C.W., Rukayadi Y., Hasan H., Abdul-Mutalib N.A., Jambari N.N., Hara H., Thung T.Y., Lee E., Radu S. (2021) Isolation and Characterization of Six Vibrio parahaemolyticus Lytic Bacteriophages From Seafood Samples. Front. Microbiol., vol. 10, e616548. doi: 10.3389/fmicb.2021.616548.
Tucker T., Marra M., Friedman, J. M. (2009) Massively parallel sequencing: the next big thing in genetic medicine. Am. J. Hum. Genet., vol. 85, no. 2, pp. 142–154. doi: 10.1016/j.ajhg.2009.06.022.
Van Twest R, Kropinski A.M. (2009) Bacteriophage enrichment from water and soil. Methods Mol. Biol., vol. 501, pp. 15-21. doi: 10.1007/978-1-60327-164-6_2.
World Health Organization. Antimicrobial resistance: global report on surveillance. Volume XXII. – Geneva: WHO, 2014.
– 232 p. https://apps.who.int/iris/handle/10665/112642.
World Health Organization. World health statistics 2018: monitoring health for the SDGs, sustainable development goals.
– Geneva: WHO, 2018. – 86 p. https://www.who.int/docs/default-source/gho-documents/world-health-statistic-reports/6-june- 18108-world-health-statistics-2018.pdf
Zaczek-Moczydłowska M.A., Young G.K., Trudgett J., Plahe C., Fleming C.C., Campbell K., O' Hanlon R. (2020) Phage cocktail containing Podoviridae and Myoviridae bacteriophages inhibits the growth of Pectobacterium spp. under in vitro and in vivo conditions. PLoS One, vol. 15, no. 4, e0230842. doi: 10.1371/journal.pone.0230842.
Zhvania P., Hoyle N. S., Nadareishvili L., Nizharadze D., Kutateladze M. (2017) Phage Therapy in a 16-Year-Old Boy with Netherton Syndrome. Frontiers in medicine, vol. 4, pp. 94. doi: 10.3389/fmed.2017.00094.
