ОЦЕНКА ЛИТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ БАКТЕРИОФАГА В ОТНОШЕНИИ STAPHYLOCOCCUS AUREUS

Цель исследования – оценка литической активности бактериофага в отношении Staphylococcus aureus в присутствии мурамидазы.
Материалы и методы исследования. Исследования противомикробной активности проводились in vitro на штамме S. aureus (B-6646) (эталонный штамм) и на тест-изоляте S. aureus, выделенном у пациента с хроническим пиелонефритом. Оценку чувствительности микроорганизмов к воздействию бактериофагов в присутствии мурамидазы проводили на чашках с готовой питательной средой. Бактериальную суспензию готовили из агаровой культуры. Концентрация микроорганизмов в инокуляте, согласно МУК 4.12.1890-04, составляла 1,5 × 108 КОЕ/мл. На питательную среду культура засевалась газоном по всей поверхности чашки. После подсыхания культуры наносили бактериофаг с мурамидазой (SUNSON Industry Group Co., LTD, Китай) (1,0 г мурамидазы растворяли в 100 мл жидкого препарата бактериофага) каплями на поверхность агара, после чего чашки переворачивали агаром вверх и инкубировали в термостате при 37 °С. Первый учет результатов производили через 6 часов инкубации; окончательную оценку результатов проводили через 24 часа. В качестве контрольных использовали чашки со S. aureus (контроль 1), чашки со S. aureus и бактериофагом стафилококковым (контроль 2), чашки со S. aureus и препаратом сравнения – цефтриаксоном (1,0 г растворяли в воде для инъекций). Оценку результатов литической активности проводили визуально, а также подсчетом колоний эталонного штамма и клинического изолята S. aureus.
Результаты. Бактериофаг стафилококковый оказывал выраженную фаголитическую активность в отношении S. aureus, при этом наиболее выраженное воздействие было отмечено на клинический изолят. Сочетанное введение мурамидазы с бактериофагом увеличивало лизис бактериальных культур как эталонного штамма, так и клинического изолята S. aureus. Из полученных результатов следует, что наиболее чувствительным к бактериофагу микроорганизмами являлся клинический изолят S. aureus. Следует отметить, что цефтриаксон оказывал выраженное противомикробное действие в отношении эталонного штамма S. aureus, что вероятно связано с наличием устойчивости клинического изолята стафилококка к антибиотикам цефалоспоринового ряда, причиной которой могут являться курсы антибиотикотерапии при лечении хронического пиелонефрита.
Заключение. Таким образом, оценка литической активности бактериофага в отношении S. aureus в присутствии мурамидазы показала, что введение данного фермента способствовало увеличению лизиса бактериальных культур, при этом наиболее чувствительным к литическому действию являлся изолят S aureus, выделенный у пациента с хроническим пиелонефритом.

1. Aslam B., Wang W., Arshad M. I., Khurshid M., Muzammil S., Rasool M. H., Nisar M. A., Alvi R. F., Aslam M. A., Qamar M. U., Salamat M. K. F.,Baloch Z. Antibiotic resistance: a rundown of a global crisis // Infection and drug resistance. 2018. Vol. 11. С. 1645–1658. doi: 10.2147/IDR.S173867.

2. MacLean R. C., San Millan A. The evolution of antibiotic resistance // Science. 2019. Vol. 365, no. 6458. С. 1082–1083. doi: 10.1126/science.aax3879.

3. Peterson E., Kaur P. Antibiotic resistance mechanisms in bacteria: relationships between resistance determinants of antibiotic producers, environmental bacteria, and clinical pathogens // Frontiers in microbiology. 2018. Vol. 9. Article 2928. doi: 10.3389/fmicb.2018.02928.

4. Guo Y., Song G., Sun M., Wang J., Wang Y. Prevalence and therapies of antibiotic-resistance in Staphylococcus aureus // Frontiers in cellular and infection microbiology. 2020. Vol. 10, Article 107. doi: 10.3389/fcimb.2020.00107.

5. Principi N., Silvestri E., Esposito S. Advantages and limitations of bacteriophages for the treatment of bacterial infections // Frontiers in pharmacology. 2019. Vol. 10. Article 513. doi: 10.3389/fphar.2019.00513.

6. Domingo-Calap P., Delgado-Martínez J. Bacteriophages: protagonists of a post-antibiotic era // Antibiotics. 2018. Vol. 7, no. 3. Article 66. doi: 10.3390/antibiotics7030066.

7. Fabijan A. P., Lin R. C., Ho J., Maddocks S., Ben Zakour N. L., Iredell J. R. Safety of bacteriophage therapy in severe Staphylococcus aureus infection // Nature microbiology. 2020. Vol. 5, no. 3. С. 465–472. doi: 10.1038/s41564-019-0634-z.

8. Liu J., Wang N., Liu Y., Jin Y., Ma M. The antimicrobial spectrum of lysozyme broadened by reductive modification // Poultry science. 2018. Vol. 97, no. 11. С. 3992–3999. doi: 10.3382/ps/pey245.

9. Rai A., Khairnar K. Overview of the risks of Staphylococcus aureus infections and their control by bacteriophages and bacteriophage-encoded products // Brazilian journal of microbiology. 2021. Vol. 52, no. 4. C. 2031–2042. doi: 10.1007/s42770-021-00566-4.

10. Вакарина А. А., Алешкин А. В., Рубальский Е. О., Степанова Т. Ф., Киселева И. А., Катаева Л. В. Влияние вирулентных бактериофагов на антибиотикочувствительность бактерий Staphylococcus aureus // Астраханский медицинский журнал. 2020. T. 15, № 4. С. 29–39. doi: 10.17021/2020.15.4.29.39.

11. Álvarez A., Fernández L., Gutiérrez D., Iglesias B., Rodríguez A., García P. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus in hospitals: Latest trends and treatments based on bacteriophages // Journal of clinical microbiology. 2019. Vol. 57, no. 12. Article e01006-19. doi: 10.1128/JCM.01006-19.

12. Кузнецова М. В., Маммаева М. Г., Нестерова Л. Ю., Кириченко Л. В., Демаков В. А. Антибиотикочувствительность и адаптивные свойства стафилококков, изолированных из наземных соляных сооружений // Астраханский медицинский журнал. 2022. Т. 17, № 2. С. 64–76. doi: 10.48612/agmu/2022.17.2.64.76.

13. Chang Y., Bai J., Lee J. H., Ryu S. Mutation of a Staphylococcus aureus temperate bacteriophage to a virulent one and evaluation of its application // Food microbiology. 2019. Vol. 82. С. 523–532. doi: 10.1016/j.fm.2019.03.025.

14. Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам (Методические указания МУК 4.2.1890–04) // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2004. Т. 6, № 4. С. 306–357. URL: https://cmac-journal.ru/publication/2004/4/cmac-2004-t06-n4-p306/cmac-2004-t06-n4-p306.pdf.

15. Tkhilaishvili T., Wang L., Tavanti A., Trampuz A., Di Luca M. Antibacterial efficacy of two commercially available bacteriophage formulations, staphylococcal bacteriophage and PYO bacteriophage, against methicillin-resistant Staphylococcus aureus: Prevention and eradication of biofilm formation and control of a systemic infection of Galleria mellonella larvae // Frontiers in microbiology. 2020. Vol. 11. Article 110. doi: 10.3389/fmicb.2020.00110.

16. Kizziah J. L., Manning K. A., Dearborn A. D., Dokland T. Structure of the mechanism of recognition and penetration of host cells of the bacteriophage of Staphylococcus aureus // Pathogens of PLoS. 2020. Vol. 16, no. 2. Article e1008314. doi: 10.1371/journal.ppat.1008314.

17. Horiuk Y., Kukhtyn M., Kernychnyi S., Laiter-Moskaliuk S., Prosyanyi S., Boltyk N. Sensitivity of Staphylococcus aureus cultures of different biological origin to commercial bacteriophages and phages of Staphylococcus aureus var. bovis // Veterinary world. 2021. Vol. 14, no. 6. C. 1588–1593. doi: 10.14202/vetworld.2021.1588-1593.

18. Kebriaei R., Lev K., Morrisette T., Stamper K. C., Abdul-Mutakabbir J. C., Lehman S. M., Rybak M. J. Bacteriophage-antibiotic combination strategy: An alternative against methicillin-resistant phenotypes of Staphylococcus aureus // Antimicrobial agents and chemotherapy. 2020. Vol. 64, no. 7. Article e00461-20. doi: 10.1128/AAC.00461-20.

19. Ujmajuridze A., Chanishvili N., Goderdzishvili M., Leitner L., Mehnert U., Chkhotua A., Sybesma W. Adapted bacteriophages for treating urinary tract infections // Frontiers in microbiology. 2018. Vol. 9. Article 1832. doi: 10.3389/fmicb.2018.01832.

20. Torres-Barceló C. The disparate effects of bacteriophages on antibiotic-resistant bacteria // Emerging microbes & infections. 2018. Vol. 7, no. 1. Article 168. doi: 10.1038/s41426-018-0169-z.