Dans une étude récente publiée dans Rapports scientifiquesles chercheurs ont étudié si un cocktail de bactériophages codant pour le polysaccharide dépolymérase pouvait effectivement perturber Klebsiella pneumoniae biofilms.
Klebsiella pneumoniae a été associée à plusieurs maladies, notamment la pneumonie, les infections urogénitales, les abcès du foie et les infections du sang. Il est particulièrement nocif pour les personnes hospitalisées, où il peut entraîner une pneumonie sous ventilation assistée ou une pneumonie acquise en unité de soins intensifs.
La montée en puissance de souches multirésistantes et hypervirulentes, ainsi que la capacité de créer des biofilms sur de nombreux équipements médicaux, complique et rend les antibiotiques inutiles dans le traitement de telles infections. L’utilisation de bactériophages pour attaquer Klebsiella pneumoniae les biofilms sont une option viable.
À propos de l’étude
Dans la présente analyse, les chercheurs ont évalué l’efficacité des bactériophages codant pour la dépolymérase précédemment identifiés contre Klebsiella pneumoniae biofilms.
In vitro, contrôle des résistances aux antibiotiques Klebsiella pneumoniae Les biofilms ont été obtenus à l’aide d’un cocktail de trois bactériophages dotés d’une activité dépolymérase. Les bactériophages obtenus à partir des eaux usées, vB_KpnM_FZ14, vB_KpnS_FZ10 et vB_KpnP12, ont été utilisés dans l’étude. Dans les recherches publiées, les bactériophages choisis ont été évalués dans le in vivo réglage dans le cadre de cocktails de phages plus grands.
Des travaux antérieurs utilisaient l’imagerie à l’aide d’un microscope tridimensionnel Cell Explorer pour entreprendre une in vitro examen d’un Klebsiella pneumoniae lyse cellulaire de souche (Kl 315) en utilisant une combinaison de pages choisies en temps réel. La souche Kl 315 multirécalcitrante de Klebsiella pneumoniae a été choisi pour la recherche sur l’efficacité des bactériophages.
Avant d’être ajoutée à la collection, la souche bactérienne Kl 315 a également été isolée chez un individu souffrant de pneumonie, étudiée à l’aide de tests de spectrométrie de masse, biochimiques et spectrophotométriques, et examinée pour sa sensibilité aux antibiotiques à l’aide du Clinical Laboratories Standards Institute (CLSI) et de l’Union européenne. Normes du Comité sur les tests de sensibilité aux antimicrobiens (EUCAST).
Pour étudier les caractéristiques des phages utilisés dans la présente enquête, la souche bactérienne Kl 315 a été cultivée en utilisant de la gélose Brain Heart Infusion (BHI) comme milieu de culture pendant 18 heures afin d’évaluer le développement de biofilm.
Après 24 heures de développement de biofilm avec Kl 315, 0,10 ml de cocktail de phages a été incubé dans un thermostat à 1,0 x 107 unités formant plaque (PFU) par ml de chaque bactériophage ou uniquement du bactériophage vB_KpnP_FZ12 pendant 24 à 48 heures à température ambiante.
L’efficacité d’un seul phage par rapport à une combinaison de phages pour l’élimination du biofilm a été étudiée. La microscopie optique et électronique à balayage (MEB) a été utilisée pour analyser les biofilms. Pour tester l’efficacité d’un phage unique par rapport au cocktail de trois phages sur Klebseilla pneumoniae biofilms, le bactériophage vB_KpnP_FZ12 a été choisi comme le plus prolifique sur Kl 315.
Résultats
L’utilisation du cocktail de phages a augmenté l’efficacité lytique de la préparation et a également considérablement réduit les risques de génération de formes résistantes aux phages. Les protéines de queue de bactériophage ont montré des similitudes avec les protéines de bactériophage avec des domaines reconnus de peptidoglycane hydrolase, de hyaluronate lyase et d’endosialidase qui dégradent les polysaccharides.
Les titres produits par la croissance des phages dans le milieu liquide ont démontré que les phages pouvaient limiter avec succès le développement de Klebsiella pneumoniae cultures tout en indiquant également une production virale suffisante pour atteindre des concentrations élevées pour l’analyse finale de la culture.
La lyse des bactériophages in vitro démontré que le cocktail de bactériophages choisi pouvait lyser avec succès le K. pneumonie Kl 315 filtre les cellules planctoniques et détruit les minuscules microcolonies adhérant à la surface du verre.
Après 48 à 72 heures d’incubation, les chercheurs ont observé la formation d’amas de cellules et de chaînes dans des lames de contrôle, communes à tous les biofilms bactériens, alors que seules des cellules individuelles et de minuscules colonies ont été trouvées sur les lames auxquelles les bactériophages ont été ajoutés.
Les activités antibiofilm du cocktail de bactériophages et du phage vB_KpnP_FZ12 étaient comparables. La microscopie électronique à balayage a donné des résultats similaires. Les résultats ont montré que les combinaisons monophagiques et triphasées avec une activité dépolymérase ont réussi à contrôler la résistance aux antibiotiques. K. pneumoniae biofilms.
La lyse complète de K. pneumonia ne s’est pas produite ; cependant, la lyse est difficile à réaliser à l’aide de bactériophages, car des voies plus complexes régulant la lyse bactérienne existent même entre les phages lytiques et les bactéries, notamment l’hibernation, la détection du quorum et la résistance transitoire.
Les chercheurs ont découvert des sous-populations bactériennes naturellement vulnérables mais phénotypiquement résistantes aux antimicrobiens ; l’existence de bactéries persistantes dans la communauté microbienne peut également avoir un impact sur l’infection par les phages.
Conclusions
Dans l’ensemble, les résultats de l’étude ont montré que le cocktail de bactériophages pouvait perturber Klebsiella pneumoniae biofilms.
Même si un bactériophage était aussi efficace que le cocktail de trois bactériophages pour perturber les biofilms, les combinaisons de bactériophages sont préconisées pour un usage thérapeutique afin de prévenir la résistance aux bactériophages et d’améliorer les effets bactériolytiques en élargissant la gamme d’hôtes phages et en élargissant le spectre des agents pathogènes cibles.
Les résultats ont souligné la possibilité d’utiliser le cocktail de phages choisi dans le traitement précoce de divers dispositifs médicaux afin d’éviter le développement de biofilms. Dans les cas où l’éradication complète des biofilms et de la colonisation bactérienne est nécessaire, un traitement combiné phage-antibiotique peut être une option viable.
