Открыты новые вирусы, взаимодействующие с возбудителями внутрибольничных инфекций

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 опубликованы в журнале Viruses. 

Проблема внутрибольничных или нозокомиальных инфекций — одна 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, этот микроорганизм может быть причиной развития разнообразных инфекционных осложнений: от госпитальной пневмонии до абсцессов мозга.

Бактерия обладает механизмами, обеспечивающими устойчивость к подавляющему большинству антибиотиков, дезинфицирующим средствам, высушиванию и даже к ультрафиолетовому облучению. Ее патогенность обусловлена суммарным действием целого ряда факторов, один из которых — капсулярные полисахариды, поверхностные структуры, формирующие толстый защитный слой (капсулу) вокруг бактериальной клетки.

Естественный природный противник бактерий — вирусы. Свойство определенных штаммов вирусов заражать и убивать специфичные виды бактерий — причину разнообразных инфекций — исследовали еще в начале прошлого века. Бактериофаги были открыты в 1915 году британским микробиологом Фредериком Твортом и в 1917-м — канадским сотрудником Института Пастера в Париже Феликсом Д’Эррелем. Появление антибиотиков позволило надолго забыть это направление исследований. С появлением мультирезистентных, устойчивых ко многим антибиотикам, бактериальных штаммов поиск других способов борьбы с инфекциями стал вновь актуальным. Микробиологи опять 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 таких фагов, а также ферментов и белков, закодированных в их генетическом материале, является одним из возможных подходов решения проблемы распространения антибиотикоустойчивых штаммов A. baumannii и других видов бактерий.

Литические фаги не влияют на нормальную микрофлору, поэтому 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. 

«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, — комментирует сотрудник лаборатории разработки инновационных лекарственных средств и агробиотехнологий Центра живых систем МФТИ Анастасия Попова. — 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».