Российские ученые выделили и охарактеризовали два новых бактериальных вируса, действие которых направлено на уничтожение антибиотикоустойчивых бактерий Acinetobacter baumannii, вызывающих вспышки инфекции в лечебных учреждениях. Результаты работы опубликованы в журнале Viruses.
Знал бы, где упасть, соломки б подстелил
Проблема внутрибольничных или нозокомиальных инфекций является одной из важнейших для современного здравоохранения. Во многих странах наблюдается рост инфекционной заболеваемости в стационарах лечебных учреждений, что существенным образом связано с распространением штаммов микроорганизмов, устойчивых к различным антибактериальным препаратам.
На сегодняшний день благодаря высокому уровню и широкому спектру природной и приобретенной резистентности к различным антибиотикам представитель бактерий рода ацинетобактер — Acinetobacter baumannii — является одним из наиболее значимых возбудителей во всем мире. В отделениях реанимации и интенсивной терапии, а также в ожоговых отделениях данный микроорганизм может явиться причиной развития разнообразных инфекционных осложнений: от госпитальной пневмонии до абсцессов мозга. Эта бактерия обладает механизмами, обеспечивающими устойчивость к подавляющему большинству антибиотиков, к дезинфицирующим средствам, высушиванию, ультрафиолетовому облучению. Ее патогенность обусловлена суммарным действием целого ряда факторов, одним из которых являются капсулярные полисахариды — поверхностные структуры, формирующие толстый защитный слой (капсулу) вокруг бактериальной клетки.
Все новое — хорошо забытое старое
Естественным природным противником бактерий являются вирусы. Свойство определенных штаммов вирусов заражать и убивать специфичные виды бактерий — причину разнообразных инфекций, исследовали еще в начале XX века. Бактериофаги были открыты в 1915 г. британским микробиологом Фредериком Твортом и в 1917 г. канадским сотрудником института Пастера в Париже — Феликсом Д’Эррелем. Позже, в 1934 году, Д’Эррель приехал в Советский Союз и принял участие в организации НИИ бактериофагов в Тбилиси. Но появление антибиотиков позволило надолго забыть данное направление исследований. С появлением мультирезистентных, устойчивых ко многим антибиотикам бактериальных штаммов, поиск других способов борьбы с инфекциями стал вновь актуальным. Микробиологи вновь вернулись к исследованию вирусов, называемых бактериофагами или фагами, как к альтернативе в качестве препаратов от бактериальных заболеваний.
Ученые исследовали литические бактериофаги, то есть такие, которые после заражения бактериальной клетки и периода размножения быстро разрушают бактерию, освобождая свое потомство. Использование данных фагов, а также ферментов и белков, закодированных в их генетическом материале, является одним из возможных подходов для решения проблемы распространения антибиотикоустойчивых штаммов A. baumannii и других видов бактерий.
Литический цикл развития вируса: 1-2 — введение вирусной ДНК в бактериальную клетку, модификация жизнедеятельности бактерии; 3 — репликация фаговой ДНК и синтез вирусных белков; 4 — образование зрелых вирусных частиц; 5 — лизис (растворение) бактериальной клетки, выход новых фаговых частиц
Литические фаги не влияют на нормальную микрофлору, соответственно, не вызывают развития дисбактериозных процессов; бактериофаги способны увеличивать свою численность до тех пор, пока не будут уничтожены все чувствительные к ним бактериальные клетки. Вирусы можно использовать наряду с другими антибактериальными агентами, в том числе для борьбы с множественно-устойчивыми микроорганизмами.
В исследовании двух новых бактериальных вирусов, cпецифически инфицирующих A. baumannii, участвовали ученые из МФТИ, Института антимикробной химиотерапии Смоленского медуниверситета, Государственного научного центра прикладной микробиологии и биотехнологии, Института молекулярной генетики и биологии гена РАН, Сколтеха, Института биоорганической химии им. Шемякина-Овчинникова, Санкт-Петербургского медуниверситета.
Попова Анастасия, сотрудник лаборатории разработки инновационных лекарственных средств и агробиотехнологий Центра живых систем МФТИ: «В данной работе были выделены и охарактеризованы два новых бактериофага vB_AbaP_AS11 и vB_AbaP_AS12 (AS11 и AS12), которые были отненсены к роду Fri1virus, подсемейству Autographivirinae семейства Podoviridae. Литическая активность бактериофагов была протестирована на 100 клинических антибиотикоустойчивых изолятах A. baumannii из 53 больниц и 32 городов России и Беларуси. Было отмечено, что для данных бактериальных вирусов характерны быстрая адсорбция к бактериальной клетке-хозяину и высокий выход фагового потомства в расчете на одну инфицированную бактериальную клетку. Была изучена организация генетического материала (геномов) AS11 и AS12 и описана стратегия взаимодействия вирусов с бактериальными клетками».
