Антибактериальная активность vB

Jul 02, 2023

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 7470 (2023) Цитировать эту статью

865 Доступов

7 Альтметрика

Подробности о метриках

Фаголитические ферменты являются перспективными антимикробными агентами. В этом исследовании был идентифицирован эндолизин, полученный из vB_AbaM_PhT2 (vPhT2). Этот эндолизин представлял собой консервативный лизоцимный домен. Рекомбинантный эндолизин (lysAB-vT2) и гидрофобный слитый эндолизин (lysAB-vT2-слияние) были экспрессированы и очищены. Оба эндолизина проявили литическую активность в отношении сырой клеточной стенки грамотрицательных бактерий. МИК слияния lysAB-vT2 составляла 2 мг/мл, что соответствует 100 мкМ, тогда как МИК lysAB-vT2 составляла более 10 мг/мл (400 мкМ). Комбинация слияния lysAB-vT2 с колистином, полимиксином B или медью оказывала синергическое действие против A. baumannii (значение FICI 0,25). Антибактериальная активность слитого lysAB-vT2 плюс колистина во фракционных ингибирующих концентрациях (FIC) показала, что он может ингибировать Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae и различные штаммы чрезвычайно устойчивых к лекарствам A. baumannii (XDRAB) и устойчивых к фагам A. baumannii. Слияние lysAB-vT2 по-прежнему сохраняло свою антибактериальную активность после инкубации фермента при 4, 20, 40 и 60 °C в течение 30 мин. Слияние lysAB-vT2 могло ингибировать зрелую биопленку, а инкубация слияния lysAB-vT2 с клетками человека Т24, инфицированными A. baumannii, приводила к частичному снижению высвобождения ЛДГ из клеток Т24. Таким образом, наше исследование подчеркивает антимикробную способность сконструированного эндолизина, слитого с lysAB-vT2, который можно применять для контроля инфекции A. baumannii.

Acinetobacter baumannii — грамотрицательная бактерия, которая становится основной причиной внутрибольничных инфекций и представляет особую проблему для пациентов, находящихся на искусственной вентиляции легких и длительно находящихся в больнице. Связь с ростом заболеваемости A. baumannii, устойчивой к лекарствам, которая устойчива к лечению антибиотиком колистина в крайнем случае, стимулировала исследования новых противомикробных препаратов. Одним из потенциальных кандидатов является фаговая терапия, которая использует литические бактериофаги или фаговые ферменты для лечения бактериальных инфекций, устойчивых к антибиотикам1,2. Однако существуют ограничения на использование фаговых вирионов, включая специфичность фага для узкого круга хозяев и возможность развития устойчивости3. Наше предыдущее исследование показало, что 50% изолятов A. baumannii в Таиланде представляли собой штаммы, устойчивые к фагам против 17 протестированных литических фагов A. baumannii4. Таким образом, растет интерес к использованию литических ферментов бактериофагов или эндолизинов в качестве антимикробных агентов по сравнению с использованием фаговых вирионов. Эндолизины – это фаговые ферменты, которые действуют путем гидролиза слоя пептидогликана, что приводит к внезапному падению тургорного давления и осмотическому лизису, что вызывает гибель бактериальных клеток5. Рекомбинантные эндолизины из различных фагов A. baumannii были клонированы, экспрессированы и охарактеризованы6,7,8,9,10,11,12,13,14. Юань и др. и Ким и др. показали, что эндолизины Abtn-4 и LysSS проявляют широкую антимикробную активность против некоторых грамположительных и грамотрицательных бактерий. Кроме того, было обнаружено, что эндолизины LysAB3, Abtn-4 и Abp013 эффективны в уменьшении биопленки A. baumannii9,13,14. Активность эндолизинов, таких как LysABP-01, ABgp46, LysMK34 и ElyA1, можно повысить, комбинируя их с пермеабилизаторами внешней мембраны, такими как органические кислоты7 и колистин8,10,11. Кроме того, было показано, что сконструированные эндолизины обладают улучшенной антибактериальной активностью против устойчивых к колистину штаммов A. baumannii15.

В предыдущем исследовании мы идентифицировали vB_AbaM_PhT2, который показал наилучшую эффективность против своего хозяина и различных штаммов A. baumannii. Этот бактериофаг также продемонстрировал синергизм с колистином16. Геномный анализ vB_AbaM_PhT2 был проведен с использованием секвенирования следующего поколения (NGS) и позволил идентифицировать предполагаемые гены, кодирующие лизин. Эти ферменты гидролизуют пептидогликан в клеточных стенках бактерий и поэтому являются хорошими кандидатами в качестве альтернативы антибиотикам. Хотя многие эндолизины у A. baumannii были охарактеризованы, исследований роли эндолизина, слитого с гидрофобными аминокислотами, меньше. Способность эндолизина E. coli к лизису усиливалась добавлением гидрофобной аминокислоты к С-концу эндолизина17. Поэтому мы стремились изучить антимикробную активность рекомбинантных фаговых эндолизинов и гидрофобных слитых эндолизинов и их потенциальную синергию с антибиотиками, дезинфицирующими средствами, тяжелыми металлами и фагами. Слитые эндолизины проявили высокую литическую активность по сравнению с нативным ферментом. Были исследованы анализы цитотоксичности, ингибирование образования биопленок и антимикробная активность в отношении различных штаммов изолятов A. baumannii из различных тайских больниц слитых эндолизинов.