Исследование: кодирующие деполимеразы фаги эффективны против биопленки K. pneumoniae

Бактерии рода клебсиелл, в частности Klebsiella pneumoniae, могут вызывать множество инфекций: от абсцесса печени до заражения кровотока и мочевыводящих путей. Но особенно опасны они для пациентов медицинских учреждений, потому что могут приводить к распространению внутрибольничной пневмонии, в том числе вентилятор-ассоциированной.

Появление мультирезистентных штаммов снижает эффективность антибиотиков, а их гипервирулентность и способность формировать биопленки на медоборудовании (катетерах, трубках и так далее) еще больше усложняет лечение. Биопленка Klebsiella pneumoniae представляет собой полимерную структуру из дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), белков и полисахаридов. Она физически защищает бактериальные клетки, способствует передаче мобильных генетических элементов и дополнительно повышает толерантность микроорганизмов к антибиотикам. Особому риску инфекций подвержены пациенты на длительном жизнеобеспечении.

Один из перспективных способов борьбы с биопленками — бактериофаги. Они уже показали эффективность против устойчивых к антибиотикам возбудителей внутрибольничной пневмонии. Кроме того, благодаря полисахарид-деполимеразам некоторые фаги способны расщеплять полисахаридную матрицу и достигать клеточной мембраны бактерий.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Scientific Reports, ученые НПЦ «Микромир» изучили действие коктейля из трех бактериофагов с деполимеразной активностью против антибиотикорезистентных штаммов Klebsiella pneumoniae. Биопленки исследовали с помощью оптической и сканирующей электронной микроскопии.

Результаты показывают, что исследуемый набор бактериофагов способен успешно разрушать биопленки K. pneumoniae как в составе коктейля, так и по отдельности и значительно снижать титры бактерий, при этом применение коктейля лучше предотвращает развитие устойчивости бактерий к фагам. Ученые также отмечают потенциал обработки фаговым раствором медицинского оборудования для предотвращения образования биопленок.

Zurabov, F., Glazunov, E., Kochetova, T. et al. Bacteriophages with depolymerase activity in the control of antibiotic resistant Klebsiella pneumoniae biofilms. Sci Rep 13, 15188 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-42505-3