PL240027B1 - Kompozycja bakteriofagów specyficzna wobec bakterii z rodziny Enterobacteriaceae, zwłaszcza Escherichia coli, zastosowanie kompozycji bakteriofagów w zwalczaniu bakterii z rodziny Enterobacteriaceae, zwłaszcza Escherichia coli oraz zastosowanie kompozycji bakteriofagów jako czynnika biokontroli - Google Patents
Kompozycja bakteriofagów specyficzna wobec bakterii z rodziny Enterobacteriaceae, zwłaszcza Escherichia coli, zastosowanie kompozycji bakteriofagów w zwalczaniu bakterii z rodziny Enterobacteriaceae, zwłaszcza Escherichia coli oraz zastosowanie kompozycji bakteriofagów jako czynnika biokontroli Download PDFInfo
- Publication number
- PL240027B1 PL240027B1 PL435199A PL43519920A PL240027B1 PL 240027 B1 PL240027 B1 PL 240027B1 PL 435199 A PL435199 A PL 435199A PL 43519920 A PL43519920 A PL 43519920A PL 240027 B1 PL240027 B1 PL 240027B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- phage
- escherichia coli
- ecoc
- bacteriophage composition
- composition
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 49
- 241001515965 unidentified phage Species 0.000 title claims description 27
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 title claims description 24
- 230000000443 biocontrol Effects 0.000 title claims description 7
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 title description 13
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 28
- 241000588921 Enterobacteriaceae Species 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 241000588914 Enterobacter Species 0.000 claims description 6
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 6
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000002101 lytic effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims description 3
- 241000588722 Escherichia Species 0.000 description 28
- 241001137855 Caudovirales Species 0.000 description 20
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 17
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 16
- 241000701553 Myoviridae Species 0.000 description 15
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 14
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 13
- 241001258319 Tevenvirinae Species 0.000 description 10
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 10
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 10
- 241000894007 species Species 0.000 description 8
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 6
- 241000607768 Shigella Species 0.000 description 5
- 102000006635 beta-lactamase Human genes 0.000 description 5
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 5
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 5
- 108020004256 Beta-lactamase Proteins 0.000 description 4
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 4
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 4
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 4
- 230000036541 health Effects 0.000 description 4
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 230000001018 virulence Effects 0.000 description 4
- 208000035143 Bacterial infection Diseases 0.000 description 3
- 206010012735 Diarrhoea Diseases 0.000 description 3
- 241000588915 Klebsiella aerogenes Species 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 208000022362 bacterial infectious disease Diseases 0.000 description 3
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 3
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 3
- 230000002496 gastric effect Effects 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 230000029812 viral genome replication Effects 0.000 description 3
- 210000002845 virion Anatomy 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 241000953922 Escherichia virus RB14 Species 0.000 description 2
- 239000006142 Luria-Bertani Agar Substances 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 241000607734 Yersinia <bacteria> Species 0.000 description 2
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 2
- 230000010065 bacterial adhesion Effects 0.000 description 2
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 210000000234 capsid Anatomy 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 229940092559 enterobacter aerogenes Drugs 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 2
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 239000006166 lysate Substances 0.000 description 2
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 2
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- LISFMEBWQUVKPJ-UHFFFAOYSA-N quinolin-2-ol Chemical compound C1=CC=C2NC(=O)C=CC2=C1 LISFMEBWQUVKPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 2
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 2
- 208000019206 urinary tract infection Diseases 0.000 description 2
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000004998 Abdominal Pain Diseases 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 241001633047 Atuna Species 0.000 description 1
- 208000004429 Bacillary Dysentery Diseases 0.000 description 1
- 206010061695 Biliary tract infection Diseases 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QDHHCQZDFGDHMP-UHFFFAOYSA-N Chloramine Chemical compound ClN QDHHCQZDFGDHMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010012741 Diarrhoea haemorrhagic Diseases 0.000 description 1
- 108090000204 Dipeptidase 1 Proteins 0.000 description 1
- 206010059866 Drug resistance Diseases 0.000 description 1
- 241000305071 Enterobacterales Species 0.000 description 1
- 241001652199 Enterobacteria phage GEC-3S Species 0.000 description 1
- 241000478619 Enterobacteria phage Phi1 Species 0.000 description 1
- 241000502322 Enterobacteria phage RB49 Species 0.000 description 1
- 206010061126 Escherichia infection Diseases 0.000 description 1
- 241000130776 Escherichia phage ECD7 Species 0.000 description 1
- 241000193680 Escherichia virus RB49 Species 0.000 description 1
- 241000701533 Escherichia virus T4 Species 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 206010061598 Immunodeficiency Diseases 0.000 description 1
- 241000588747 Klebsiella pneumoniae Species 0.000 description 1
- 206010058780 Meningitis neonatal Diseases 0.000 description 1
- 206010028813 Nausea Diseases 0.000 description 1
- 206010053584 Neonatal pneumonia Diseases 0.000 description 1
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 1
- 208000004756 Respiratory Insufficiency Diseases 0.000 description 1
- 206010039438 Salmonella Infections Diseases 0.000 description 1
- 206010040070 Septic Shock Diseases 0.000 description 1
- 206010040550 Shigella infections Diseases 0.000 description 1
- 241001614039 Shigella phage Sf20 Species 0.000 description 1
- 241000607760 Shigella sonnei Species 0.000 description 1
- 239000004098 Tetracycline Substances 0.000 description 1
- 206010047700 Vomiting Diseases 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 229940126575 aminoglycoside Drugs 0.000 description 1
- 229960000723 ampicillin Drugs 0.000 description 1
- AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N ampicillin Chemical compound C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C(O)=O)(C)C)=CC=CC=C1 AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N 0.000 description 1
- 229940124350 antibacterial drug Drugs 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 125000003460 beta-lactamyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012681 biocontrol agent Substances 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 229940041011 carbapenems Drugs 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 229960005091 chloramphenicol Drugs 0.000 description 1
- WIIZWVCIJKGZOK-RKDXNWHRSA-N chloramphenicol Chemical compound ClC(Cl)C(=O)N[C@H](CO)[C@H](O)C1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 WIIZWVCIJKGZOK-RKDXNWHRSA-N 0.000 description 1
- 208000003167 cholangitis Diseases 0.000 description 1
- 201000001352 cholecystitis Diseases 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000011281 clinical therapy Methods 0.000 description 1
- 230000001332 colony forming effect Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 208000020612 escherichia coli infection Diseases 0.000 description 1
- 230000002550 fecal effect Effects 0.000 description 1
- 229940124307 fluoroquinolone Drugs 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N hypochlorous acid Chemical compound ClO QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005399 mechanical ventilation Methods 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007491 morphometric analysis Methods 0.000 description 1
- 239000010841 municipal wastewater Substances 0.000 description 1
- 230000008693 nausea Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000007918 pathogenicity Effects 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001066 phage therapy Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 230000003362 replicative effect Effects 0.000 description 1
- 201000004193 respiratory failure Diseases 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 206010039447 salmonellosis Diseases 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000036303 septic shock Effects 0.000 description 1
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 1
- 229940115939 shigella sonnei Drugs 0.000 description 1
- 201000005113 shigellosis Diseases 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229940124530 sulfonamide Drugs 0.000 description 1
- 150000003456 sulfonamides Chemical class 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 235000019364 tetracycline Nutrition 0.000 description 1
- 229940040944 tetracyclines Drugs 0.000 description 1
- 150000003522 tetracyclines Chemical class 0.000 description 1
- 229960001082 trimethoprim Drugs 0.000 description 1
- IEDVJHCEMCRBQM-UHFFFAOYSA-N trimethoprim Chemical compound COC1=C(OC)C(OC)=CC(CC=2C(=NC(N)=NC=2)N)=C1 IEDVJHCEMCRBQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000384 uranyl sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009385 viral infection Effects 0.000 description 1
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 1
- 230000008673 vomiting Effects 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N7/00—Viruses; Bacteriophages; Compositions thereof; Preparation or purification thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K35/00—Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
- A61K35/66—Microorganisms or materials therefrom
- A61K35/76—Viruses; Subviral particles; Bacteriophages
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
- A61P31/04—Antibacterial agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2795/00—Bacteriophages
- C12N2795/00011—Details
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Virology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Mycology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Communicable Diseases (AREA)
- Oncology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest kompozycja bakteriofagów specyficzna wobec bakterii z rodziny Enterobacteriacea , zwłaszcza Escherichia coli, będąca modulatorem wzrostu wpływającym na aktywność biologiczną szczepów, w tym wielolekoopornych tego gatunku, do ich zwalczania w warunkach środowiskowych, spożywczych, medycznych, weterynaryjnych, rolniczych i innych, zastosowanie kompozycji bakteriofagów do leczenia zakażeń wywołanych przez bakterie z rodziny Enterobacteriacea, zwłaszcza Escherichia coli oraz zastosowanie kompozycji bakteriofagów jako czynnika biokontroli.
Obecnie zjawisko narastania lekooporności wśród mikroorganizmów stanowi jeden z najpoważniejszych problemów medycznych, epidemiologicznych, a nawet ekonomicznych. Z powodu ograniczeń terapeutycznych szczególnie niebezpieczne są tzw. patogeny alarmowe, które ze względu na niesione geny oporności na powszechnie stosowane antybiotyki nie są już na nie wrażliwe. Pojawienie się bakterii wielolekoopornych - MDR (ang.multi-drug resistant), ekstremalnie opornych (XDR), opornych na wszystkie dostępne leki przeciwbakteryjne (PDR), a także brak perspektyw na wytwarzania nowych związków o aktywności przeciwdrobnoustrojowej zmusza do poszukiwania alternatywnych strategii ich eliminacji. Dodatkowo Światowa Organizacja Zdrowia wskazuje enterobakterie (zwłaszcza szczepy ESBL) jako szczególne zagrożenie dla zdrowia i wskazuje na konieczność szybkiego opracowania nowych strategii zwalczania tych bakterii, z uwagi na zdolność tej bakterii do gromadzenia w genomie wielu genów oporności i ich przekazywania innym gatunkom bakterii, w tym chorobotwórczym.
Badania wskazują, że wirusy bakteryjne mogą być stosowane jako alternatywa dla antybiotyków, a także innych związków przeciwdrobnoustrojowych do ograniczania populacji mikroorganizmów środowiskowych, także o genotypach patogennych.
Escherichia coli to gatunek bakterii komensalnej zasiedlający przewód pokarmowy ludzi i zwierząt stałocieplnych. Jednak bakteria ta jest jedną z najczęstszych przyczyn wielu powszechnych infekcji bakteryjnych, w tym zapalenia pęcherzyka żółciowego i dróg żółciowych, zakażenia dróg moczowych (ZUM), biegunki podróżnika oraz innych infekcji klinicznych, takich jak zapalenie opon mózgowych noworodków czy zapalenie płuc. Eliminacja opornych szczepów E. coli na środki przeciwdrobnoustrojowe jest kwestią priorytetową, z uwagi na zdolność tej bakterii do gromadzenia w genomie wielu genów oporności i ich przekazywania innym gatunkom bakterii, w tym chorobotwórczym. Dodatkowo ze względu na ograniczenia stosowanych metod wykrywania patogenów w wodzie, w tym wywołujących biegunki pałeczki E. coli, zwłaszcza te należących do grupy EAEC może w konsekwencji doprowadzić do ich rozprzestrzenienia się w środowisku i infekcji bakteryjnych u ludzi i zwierząt.
Mazurek J. i in. w swojej pracy wskazują, że zmieniające się środowisko bytowania tej bakterii powoduje rearanżacje genomowe i w konsekwencji powstawanie nowych kombinacji genów wirulencji, powodując tym samym rozprzestrzenianie się i powstawanie genotypów nieobserwowanych dotąd w środowisku, tj. nowych patogennych klonów E. coli, które wyróżniają się większą zjadliwością i ekspansywnością (Baldy-Chudzik K., Bok E., Mazurek J. Znane i nowe warianty patogennych Escherichia coli jako konsekwencja plastycznego genomu, Postępy Hig Med Dosw (online), 2015; 69: 345-361).
Zaraz po zakażeniach Escherichia coli i Salmonella, trzecią najczęstszą jelitową infekcją bakteryjną na świecie jest shigelloza. Choroba ta wywoływana jest przez bakterie z rodzaju Shigella, a objawy obejmują bóle brzucha, biegunkę, w przebiegu ostrym zawierającą krew, nudności, wymioty i gorączkę. Shigella sonnei ma bardzo niską dawkę zakaźną, a infekcja może przenosić się z człowieka na człowieka lub poprzez skażone przedmioty, żywność lub wodę.
Z kolei pałeczki gatunku Enterobacter aerogenes stanowią dla współczesnej medycyny wyzwanie jako bakterie oportunistyczne, które są patogenami szpitalnymi u pacjentów na oddziałach intensywnej opieki medycznej, szczególnie tych, którzy są poddawani wentylacji mechanicznej przy niewydolnościach oddechowych. Patogenność tych bakterii związana jest z wewnętrzną opornością na ampicylinę i stałej ekspresji ESBL, przyczyniającymi się do fenotypu MDR, wywołując wstrząs septyczny u pacjentów, co może prowadzić do zwiększonej śmiertelności.
Różne gatunki bakterii należących do rodziny (Enterobacteriacea e) wytwarzające enzymy betalaktamazy o rozszerzonym spektrum substratowym (ESBL) lub oporne na karbapenemy wpisane są na listę patogenów alarmowych (Załącznik do Rozporządzenia Ministra Zdrowia z dnia 11 marca 2005 r. w sprawie rejestrów zakażeń zakładowych oraz raportów o występowaniu tych zakażeń). ESBL (z ang. extended-spectrum beta-lactamases) to enzymy wytwarzane przez mikroorganizmy zdolne do rozkładania antybiotyków zawierających w swojej budowie pierścień β- laktamowy. Geny kodujące beta-laktamazy
PL 240 027 B1 mogą być przenoszone pomiędzy mikroorganizmami z wykorzystaniem horyzontalnego transferu genów. Istnieją doniesienia, że oprócz nich dodatkowo na plazmidach mogą być przenoszone inne geny oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe, takie jak aminoglikozydy, trimetoprim, sulfonamidy, tetracykliny i chloramfenikol (Paterson DL. Recommendation for treatment of severe infections caused by Enterobacteriaceae producing extended-spectrum β-lactamases (ESBLs) Clin Microbiol Infect. 2000;6:460-3). Ostatnie badania wykazały wśród szczepów ESBL może być przenoszona oporność na fluorochinolony, w której pośredniczy ko-transfer genu qnr na plazmidach wytwarzających fenotyp ESBL (Mammeri H, Van De Loo M, Poirel L, Martinez-Martinez L, Nordmann P. Emergence of plasmidmediated quinolone resistance in Escherichia coli in Europe. Antimicrob Agents Chemother. 2005;49:71-6; Wang M, Sahm DF, Jacoby GA, Hooper DC. Emerging plasmid-mediated quinolone resistance associated with the qnr gene in Klebsiella pneumoniae clinical isolates in the United States. Antimicrob Agents Chemother. 2004;48:1295-9.) Tak więc bardzo szeroka oporność na antybiotyki, obejmująca wiele ich klas, jest obecnie częstą cechą izolatów pałeczek jelitowych wytwarzających ESBL. W rezultacie organizmy wytwarzające ESBL stanowią poważny problem w terapii klinicznej (Rawat D, Nair D. Extended-spectrum β-lactamases in Gram Negative Bacteria. J Glob Infect Dis. 2010;2(3):263-274. doi:10.4103/0974-777X.68531).
Inną cechą szczepów gatunku Escherichia coli jest ich zdolność do biofilmowania w środowisku naturalnym, a także w trakcie infekcji w zakażonym organizmie. Biofilmy to złożone wielokomórkowe struktury komórek, aktywne metabolicznie; przyczyniające się do ich przetrwania w obecności środków przeciwdrobnoustrojowych, co czyni je niezwykle trudnymi do usunięcia. (Garrett TR, Bhakoo M. & Zhang, Z. Bacterial Adhesion and Biofilms on Surfaces. Progress in Natural Science (2008). Z punktu widzenia technologicznego, zdolność bakterii do przeżycia w biofilmach ma duże niekorzystne znaczenie dla przemysłu uzdatniania wody, nie tylko ze względu na to, że wykrycie tych organizmów w wodzie dystrybucyjnej daje wskazanie o niedawnym zanieczyszczeniu fekaliami, ale także z powodu trwałości tych struktur komórkowych, które uwalniając komórki planktonowe, doprowadzają do wtórnych skażeń bakteryjnych wody. Przeprowadzone badania wskazują, że w porównaniu z organizmami planktonowymi, patogeny biofilmujące mogą przeżyć dłużej i mają większą odporność na czynniki dezynfekcyjne stosowane podczas uzdatniania wody, tj. kwasem podchlorawym i monochloraminą (Williams, 2003). Należy zwrócić uwagę, że utrzymywanie się różnych gatunków z rodziny Enterobacteriacea e w biofilmach poddanych działaniu środków dezynfekujących może przyczynić się do ryzyka zarażenia się chorobami przenoszonymi przez wodę u osób z obniżoną odpornością. Obecnie wiele gałęzi przemysłu ponosi straty wynikające z nadmiernego namnażania się mikroorganizmów zdolnych do biofilmowania w tym E. coli, co z kolei przekłada się na wysokie koszty ich usuwania. Z tych powodów, a także obowiązujących restrykcyjnych przepisów dotyczących wpływu środków czyszczących na środowisko oraz zdrowie i bezpieczeństwo użytkowników (rozporządzenie Komisji WE nr 1048/2005), istnieje duże zainteresowanie przemysłu opracowaniem nowych materiałów i metod, które mogą usuwać i aktywnie zapobiegać tworzeniu przez mikroorganizmy biofilmów (Trevor Roger, Garrett Manmohan Bhakoo, Zhibing Zhang; Bacterial adhesion and biofilms on surfaces, Progress in Natural Science, Volume 18, Issue 9, 10 September 2008, Pages 1049-1056). Przeprowadzone badania wskazują, że alternatywą dla substancji o charakterze przeciwdrobnoustrojowym w degradowaniu biofilmów wytwarzanych przez szczepy E. coli w środowisku, a także w leczeniu zakażeń wywoływanych przez te bakterie może być wyizolowana kompozycja bakteriofagowa vB_EcoC MixBO1, a także poszczególne jej podizolaty vB_EcoC MixBO1.1; vB_EcoC MixBO1.2; vB_EcoC MixBO1.3.
Badania wskazują, że alternatywą dla leczenia antybiotykami mogą być terapie fagowe. Bakteriofagi są wirusami o naturalnej zdolności niszczenia bakterii, dzięki enzymom powodującym degradację ścian komórkowych lub otoczek bakterii. Stanowią obiecujący środek zastępujący antybiotyki, które ze względu na ich nadużywanie straciły właściwości skutecznej walki z wieloma szczepami wielolekoopornych szczepów bakterii.
Bakteriofagi stosowane są również jako czynniki biokontroli w oczyszczalniach ścieków, co przyczynia się do eliminacji opornych szczepów E. coli, które mogą przedostawać się do środowiska wodnego ze ściekami oczyszczonymi.
Ze zgłoszenia patentowego KR20150117445 (A) znany jest nowy bakteriofag ΦCJ28 (KCCM11466P) oraz kompozycja zawierająca ten bakteriofag do zwalczania bakterii E. coli.
Wynalazek dotyczy nowej mieszaniny bakteriofagów specyficznych wobec bakterii z rodziny Enterobacteriacea , zwłaszcza Escherichia coli zdeponowanej w Polskiej Kolekcji Mikroorganizmów (PCM) pod numerem depozytowym F/00156.
PL 240 027 BI
Ponadto kompozycja fagów według wynalazku pod kątem szeregu żywicieli wykazuje aktywność lityczną w stosunku do innych gatunków z rodziny Enterobacteriaceae tj. z rodzaju Schigella i Enterobacter.
Wynalazek dotyczy zastosowania kompozycji bakteriofagów zdeponowanej w Polskiej Kolekcji Mikroorganizmów (PCM) pod numerem depozytowym F/00156 w zwalczaniu bakterii z rodziny Enterobacteriaceae, zwłaszcza Escherichia coli.
Korzystnie kompozycja bakteriofagów ma zastosowanie w zwalczaniu innych bakterii z rodziny Enterobacteriaceae tj. z rodzaju Schigella i Enterobacter.
Wynalazek dotyczy zastosowania kompozycji bakteriofagów zdeponowanej w Polskiej Kolekcji Mikroorganizmów (PCM) pod numerem depozytowym F/00156 do wytwarzania preparatów przeciwbakteryjnych służących jako czynnik biokontroli i zwalczania bakterii z rodziny Enterobacteriacea, zwłaszcza Escherichia co//w wodzie i ściekach.
Korzystnie kompozycja bakteriofagów ma zastosowanie do wytwarzania preparatów przeciwbakteryjnych służących jako czynnik biokontroli i zwalczania innych bakterii z rodziny Enterobacteriaceae, tj. z rodzaju Schigella i Enterobacter.
Otrzymana kompozycja fagowa w badaniach in vitro stosowana jako czynnik biokontroli powodowała redukcję liczby komórek biofilmu wśród szczepów E. coli ESBL w zakresie od 1,6% do 94% przy MOI 10, a przy MOI 100 w zakresie od 1,2% do 93%. Natomiast w przypadku szczepów środowiskowych wyizolowanych z technologicznych próbek ścieków obserwowano % redukcję liczby komórek biofilmu w zakresie od 11% do 86% przy MOI 10 oraz w zakresie od 5% do 84,3% przy MOI 100.
Przykład 1
Przynależność taksonomiczną fagów otrzymanych z próbek ścieków komunalnych oraz ich charakterystykę morfologiczną przeprowadzono z zastosowaniem transmisyjnego mikroskopu elektronowego.
W badaniach wykorzystano technikę kontrastowania negatywowego wg. następującej metodyki. Siatki miedziane z błoną formvarowo-węglową- 400 mesh przepłukiwano w acetonie w celu usunięcia zanieczyszczeń. Na tak przygotowane siatki nakładano 5 pi przygotowanego lizatu bakteriofagowego i adsorbowano przez 3 minuty. Po odsączeniu nadmiaru próbki preparat barwiono przez 15 sekund w 2% wodnym roztworze siarczanu uranylu. Obrazy utrwalane były przy pomocy cyfrowej kamery.
Dominującą frakcję wirionów w mieszaninie stanowią fagi należące do rzędu bakteriofagów ogoniastych Caudovirales. W szczegółowej klasyfikacji uwzględniono analizę morfometryczną, gdzie wyznaczono średnicę głowy (hd; szerokość prostopadła do ogona), długość głowy (wzdłuż osi ogona; hl), średnicę ogona (td) i długość ogona (tl). zgodnie wytycznymi zawartymi w publikacji-Hans-W. Ackermann - Tailed Bacteriophages: The Order Caudovirales.
Jedną z pożądanych cech mieszaniny fagowej wyizolowanej z środowiska jest jej skład poszczególnych izolatów należących do bakteriofagów ogoniastych - Rząd Caudovirales. Ackermann i in. (2004) wykazali, że fagi ogoniaste są najbardziej stabilne w niekorzystnych warunkach środowiskowych, a także nie istnieją istotne różnice we wrażliwości na czynniki fizykochemiczne między fagami z kurczliwymi, niekurczliwymi lub z krótkimi ogonkami. Dodatkowo wskazuje się, że fagi z dużym kapsydem (o średnicy 100 nm) są stabilniejsze od fagów z mniejszym kapsydem (o średnicy 60 nm)(Ackermann HW, Tremblay D, Moineau S. Long-term bacteriophage preservation. WFCC Newslett. 2004;38:35-40).
| Przynależność taksonomiczna | Morfotyp | Wymiary w nm | |||
| Wys. gł. | Szer. gł. | Dł. og. | Szer. og. | ||
| Caudovirales, Myoviridae | A1 | 121,0 ±2,8 | 84,9 ± 3,7 | 118,3 ± 5,7 | 22,8 ±1,2 |
| Caudovirales, Myoviridae | A2/A3 | 91,3 ±7,3 | 87,4 ±5,7 | 121,4 ±5,3 | 23,0 ±2,1 |
| Caudovirales, Siphoviride | 69,5 ± 2,0 | 65,0±2,3 | 167,8 ± 2,6 | 13,3± 1,0 |
Sekwencjonowanie genomowego DNA kompozycji bakteriofagów pozwoliło na uzyskanie trzech kontigów o wielkość ponad 50 kpz. Są to odpowiednio: a) kontig 1 o wielkości 169249 pz, b) kontig 2 o wielkości 166706 pz i c) kontig 3 o wielkości 50463 pz. Dalsza analiza uzyskanych sekwencji wykazała podobieństwo uzyskanych kontigów do:
PL 240 027 BI
Kontig 1 - tabela podobieństw:
| Opis | Max Score | Query Cover | Per. Ident | Pozycja taksonomiczna | |
| 1 | Escherichia phage vB EcoM JB75, | 76507 | 96% | 97.87% | Caudovirales; Myoviridae; Tevenvirinae: Tequatrovirus: unclassified Tequatrovirus |
| 2 | Yersinia phage fPS-65 | 67300 | 96% | 98.44% | |
| 3 | Escherichia phage vB EcoM G4500, | 66205 | 96% | 97.70% | |
| 4 | Escherichia phage vB EcoM G29, | 66137 | 96% | 97.74% | |
| 5 | Escherichia phage vB EcoM OE5505, | 65217 | 95% | 98.07% | |
| 6 | Yersinia phage fPS-90 | 65189 | 94% | 97.37% | |
| 7 | Shigella phage JK23, | 65030 | 94% | 97.14% | |
| 8 | Shigella phage CM8, | 61819 | 94% | 97.46% | |
| 9 | Escherichia phage vB EcoM G4498, | 60744 | 94% | 97.01% | |
| 10 | Escherichia phage RB14, | 59924 | 93% | 96.53% | Caudovirales; Myoviridae; Tevenvirinae; Tequatrovirus; Escherichia virus RB14 |
| 11 | Escherichia phage T4 ev240 | 59651 | 92% | 96 39% | Caudoviraies; Myoviridae; Tevenvirinae; Tequatrovirus: unclassified Tequatrovirus |
| 12 | Escherichia phage EcNP1, | 58719 | 94% | 96.19% |
Na podstawie powyższej tabeli stwierdzono, że fag, z którego pochodzi Kontig 1, należy do Caudovirales; Myoviridae.
Kontig 2-tabela podobieństw:
| Opis | Max Score | Query Cover | Per. Ident | Pozycja taksonomiczna | |
| 1 | Enterobacteria phage RB49, | 64018 | 93% | 97.14% | Caudovirales; Myoviridae: Tevenvirinae; Krischvirus; Escherichia virus RB49 |
| 2 | Escherichia phage vB EcoM 011D4, | 63828 | 93% | 97.04% | Caudovirales; Myoviridae; unclassified Myovińdae |
| 3 | Shigella phage Sf20, | 54423 | 93% | 97.52% | Caudovirales; Myoviridae; Tevenvirinae; Krischvirus; unclassified Krischvirus |
| 4 | Escherichia phage kaaroe, | 53230 | 93% | 97.68% | |
| 5 | Escherichia phage vB EcoM G2248, | 53210 | 93% | 91.47% | |
| 6 | Escherichia virus Ec Makalu 001, | 47611 | 93% | 96.20% | |
| 7 | Enterobacteria phage GEC3S | 46702 | 92% | 97.26% | Caudovirales; Myoviridae; Tevenvirinae; Krischvirus; Escherichia virus GEC3S |
| S | Shigella phage JK32, | 44736 | 95% | 94.87% | Caudovirales; Myoviridae; Tevenvirinae; Krischvirus, unclassified Krischvirus |
| 9 | Escherichia phage E26, | 42919 | 92% | 96.79% | |
| 10 | Escherichia phage kvi. | 34369 | 90% | 97.76% | |
| 11 | Escherichia phage vB EcoM PHB13, | 34271 | 92% | 96.97% | |
| 12 | Enterobacteria phage Phi1, | 33861 | 93% | 97.78% | Caudovirales; Myoviridae: Tevenvirinae; Krischvirus; Escherichia virus phil |
| 13 | Escherichia phage ECD7, | 33781 | 92% | 97.72% | Caudovirales; Myoviridae; Tevenvirinae; Krischwrus; Escherichia virus ECD7 |
| 14 | Escherichia virus Ec Makalu 002, | 30836 | 92% | 96.31% | Caudovirales; Myoviridae; Tevenvirinae; Krischvirus, unclassified Khschvirus |
| 15 | Escherichia virus Ec Makalu 003, | 30757 | 92% | 95.51% | |
| 16 | Escherichia phage vB EcoM G2494, | 29202 | 91% | 97.60% |
Na podstawie powyższej tabeli można z bardzo dużym prawdopodobieństwem stwierdzić ze fag, z którego pochodzi Kontig2, należy do Caudovirales; Myoviridae;
PL 240 027 BI
Przykładowe mikrofotografie mieszaniny fagowej vB_EcoC MixBO1 (A)- mieszaniny wchodzących w jej skład wirionów wykonane przy użyciu mikroskopu elektronowego transmisyjnego, a także morfologie łysinek mieszaniny -(B) i jej podizolatów-(C) vB_EcoC MixBO1.1, - (D) vB_EcoC MixBO1.2, -(E) vB_EcoC MixBO1.3 zostały pokazane na fig. 1.
Kontig 3 - Tabela podobieństw:
| Opis | Max Query Score Cover | Per. Ident | Pozycja taksonomiczna | |
| 1 | Escherichia phage tiwna, | 37015 90% | 94.79% | Caudovirales; Drexlerviridae; Tempevirinae; Warwickvirus; uncfassified Warwickvirus |
| 2 | Escherichia phage tonmkala, | 36993 89% | 95.65% | |
| 3 | Escherichia phage tunus, | 36435 91% | 94.05% | |
| 4 | Escherichia phage atuna, | 33615 85% | 96.49% | |
| 5 | Escherichia phage vB EcoS ΧΥ3, | 32474 90% | 94.91% | |
| 6 | Shigella phage JK16, | 32356 87% | 93.81% | |
| 7 | Escherichia phage tonijn, | 30092 96% | 95.27% |
Na podstawie powyższej tabeli stwierdzono, że fag, z którego pochodzi Kontig3, należy do Caudovirales; Drexlerviridae.
Przykład 2
Morfologia łysinki: łysinki mieszaniny różniły się wielkością: łysinki duże - φ około 6 mm, klarowne środki z zmętniałymi obrzeżami -vB_EcoC MixBO1.3; łysinki średnie - φ około 3 mm, klarowne środki z zmętniałymi obrzeżami - vB_EcoC MixBO1.2, łysinki małe - φ <1-2 mm, całe klarowne - vB_EcoC MixBO1.1.
Aby określić rozmiar łysinek, przygotowano seryjne dziesięciokrotne rozcieńczenia mieszaniny fagów w pożywce LB lub buforze SM (50 mM Tris-HCI pH 7,5; 0,1 M NaCI, 8 mM MgS04 · 7H2O i 0,01% (w/v) żelatyny). W kolejnym etapie 0,2 ml hodowli szczepu gospodarza zmieszano z 10 pl odpowiedniego rozcieńczenia mieszaniny bakteriofagów i dodano do 5 ml górnego agaru LB 0,7%. Mieszaninę wylano na płytkę z agarem podstawowym. Szalki Petriego inkubowano w 37°C i po 24 godzinach oceniano morfologię i średnicę łysinek mieszaniny.
Przykład 3
Z punktu widzenia wykorzystania technologicznego czy terapeutycznego (w przypadku wybranych podizolatów) wyizolowaną mieszaninę fagową vB_EcoC MixBO1.1. scharakteryzowano pod względem cykli replikacyjnych wchodzących w jej skład podizolatów fagowych (vB_EcoC MixBO1.1; vB_EcoC MixBO1.2; vB_EcoC MixBO1.3) przy użyciu metody one-step growth, określając ich czas latencji na około 10 minut, co w praktyce zwiększa szansę na ich komercyjne zastosowanie. Plon fagowy z hodowli w przypadku podizolatu vB_EcoC MixBO1.1 po 20 minutach replikacji wirusa wynosił około 105 fagów potomnych z jednej komórki bakteryjnej, w podizolacie vB_EcoC MixBO1.2 około 53 fagi potomne również po 20 minutach replikacji wirusa, a w przypadku trzeciego podizolatu vB_EcoC MixBO1.3 po 20 minutach replikacji plon wynosił około 5 fagów potomnych. Wskazuje się, że parametry określające proces replikacji wirusów tj. współczynnik adsorpcji, czas latencji, plon fagowy - z ang. „burst size” - są ważne w określeniu dynamiki przeprowadzanej infekcji przez wirusy i tym samym jej skuteczności. W oparciu o przeprowadzone badania in vitro przedstawiony wynalazek charakteryzujący się krótkim czasem latencji (około 10 min.) w przypadku wszystkich podizolatów, wysokim plonem fagowym w przypadku 2 podizolatów szybko replikujących się wykazywał najwyższy poziom aktywności bakteriobójczej w kompozycji. W lecznictwie wybiera się fagi o stosunkowo wysokich plonach fagowych tj. (-100 pfu lub więcej) i niskich czasach latencji (<1-1,5h), a które w przypadku zastosowania technologicznego kompozycja fagowa będąca przedmiotem wynalazku również spełnia.
Dodatkowo w trakcie testów stopnia wirulencji (tzw. „bacterial challenge”) badanej kompozycji fagowej, a także jej podizolatów obserwowano znaczny spadek liczby komórek E. coli zarówno w obrębie
PL 240 027 B1 szczepów klinicznych jak i środowiskowych. Zbadana kompozycja fagowa cechuje się lepszą aktywnością oraz szerszym zakresem litycznym niż pojedyncze podizolaty fagowe. MOI na poziomie 0,1 był wystarczający do redukcji komórek bakteryjnych w zakresie od 1,3% do 76%. W przypadku MOI 1 obserwowana redukcja procentowa była w zakresie od 2,6% do 78%. MOI na poziomie 10 redukował liczbę komórek w zakresie 2,2% - 75%, przy MOI 100 w zakresie 1,4% do 96%. W przypadku wyższych MOI, tj. 10 lub 100 zwiększała się liczba szczepów bakteryjnych o wyższej procentowej redukcji komórek. Również redukcję liczby komórek wśród szczepów środowiskowych w zakresie od 12,2% do 51% obserwowano przy najniższym badanym MOI 0,1. Przy MOI 1 największa redukcja osiągnęła wartość 56% w stosunku do kontroli, przy MOI 10 - 65%, a przy MOI 100 - 93%. W przypadku podizolatu vB_EcoC MixBO1.1 przy najniższym badanym MO1 0,1 obserwowano 70,6 % redukcję liczby komórek w stosunku do kontroli, przy użyciu podizolatu vB_EcoC MixBO1.2 redukcja osiągnęła poziom 84,7%, przy izolacie vB_EcoC MixBO1.3 - 36,2%. Analiza aktywności litycznej mieszaniny fagowej vB_EcoC MixBO1 na wzrost innych gatunków należących do rodziny Enterobacteriacea e wykazała spadek populacji komórek bakteryjnych o 84% przy MOI 0,1 i 95% przy MOI 1 dla Schigella sonnei ATCC 25931 i 3,4% przy MOI 0,1 i 5% przy MOI 1 dla Enterobacter aerogenes PCM 532. W przypadku zastosowania podizolatów kompozycji (vB_EcoC MixBO1.1; vB_EcoC MixBO1.2, vB_EcoC MixBO1.3) obserwowano znaczny wzrost aktywności litycznej wirusów i redukcję liczby komórek bakterii Schigella sonnei ATCC 25931 o 94% przy zastosowaniu podizolatów vB_EcoC MixBO1.1 i 1.2 i o 54% w przypadku podizolatu 1.3. Natomiast podizolat vB_EcoC MixBO1.3 redukował populację komórek Enterobacter aerogenes PCM 532 o 78,5% przy najniższym zastosowanym MOI 0,1.
Ponadto w przypadku szczepów środowiskowych E. coli oceniono stopień redukcji liczby komórek bakteryjnych z wykorzystaniem posiewów na podłożu LB agar - test na określenie liczby jednostek tworzących kolonie - (jtk) po infekcji kompozycją vB_EcoC MixBO1. Analiza wykazała redukcje od 0,43 log do 3,02 log przy MOI 1, od 0,15 log do 4,7 log przy MOI 10, od 0,82 log do 6,8 log przy MOI 100 w próbkach wody zakażonych komórkami bakterii w ilości 1 x 108/ml po 24h inkubacji. W przypadku zastosowania podizolatów vB_EcoC MixBO1.2 i vB_EcoC MixBO1.3 przy najniższym zastosowanym MOI 1 osiągnięto podobną redukcję w zakresie 3,5 log. Przeprowadzone analizy stopnia wirulencji wskazują o wysokiej infekcyjności mieszaniny vB_EcoC MixBO1 i możliwość potencjalnego jej wykorzystania technologicznego.
P r z y k ł a d 4
Wskazuje się również, że na skuteczność infekcji fagów mają wpływ różne zewnętrzne czynniki fizyczne i chemiczne takie jak: pH, temperatura, stabilność wirusów w soku żołądkowym i jelitowym, które mogą doprowadzać do uszkodzeń elementów strukturalnych wirionów (główka, ogon, otoczka), utraty lipidów otoczek, a także prowadzić do zmian strukturalnych materiału genetycznego wirusów (Ackermann HW, Tremblay D, Moineau S. Long-term bacteriophage preservation. WFCC Newslett. 2004;38:35-40; Jończyk E, Kłak M, Międzybrodzki R, Górski A., The influence of external factors on bacteriophages-review.Folia Microbiol (Praha), 2011 May; 56(3):191-200).
Termostabilność infekcyjną mieszaniny fagowej, a także jej poszczególnych podizolatów określono w zakresie temperatur 37°C, 50°C przez 1 h; 60°C, 70°C przez 1 i 3h; 80°C, 90°C przez 15 i 30 minut; 95°C przez 15 minut w stosunku do kontroli (temperatura pokojowa). W przypadku kompozycji fagowej vB_EcoC MixBO1 zaobserwowano niewielki spadek aktywności biologicznej wirusów o jeden rząd wielkości w temperaturze 50°C i 60°C po 1 h inkubacji. W przypadku 70°C spadek o trzy rzędy wielkości w mianie fagów obserwowano po 1 h inkubacji. Natomiast w temp. 80°C i 90°C po 15 minutach zanotowano znaczą redukcję aktywności kompozycji o blisko 6 rzędów wielkości. Inkubacja przez 3h w temp. 60°C i 70°C, a także 30 minut 80°C i 90°C powoduje znaczną redukcję miana kompozycji fagowej, gdzie odnotowano obecność pojedynczych łysinek.
Większą stabilność termiczną wykazywał podizolat vB_EcoC MixBO1.2, gdzie spadek miana o jeden rząd wielkości zaobserwowano po 1h inkubacji, natomiast o 2 rzędy po 3h inkubacji w 60°C. Spadek miana o 6 rzędów wielkości w 70°C po 1h i 3h, a także w 80°C i 90°C odnotowano po 15 i 30 minutach inkubacji. Izolat ten charakteryzuje się wysoką termostabilnością, gdyż obserwowano obecność łysinek po inkubacji lizatu fagowego przez 15 minut w 95°C (spadek o 6 rzędów wielkości).
W podizolacie vB_EcoC MixBO1.1 spadek miana o jeden rząd wielkości obserwowano w temperaturze 50°C i 60°C po 1h inkubacji. Spadek miana o 4 rzędy wielkości po 1h i o 5 rzędy wielkości obserwowano po 1h i 3h inkubacji w temperaturze 70°C. Inkubacja przez 15 minut w temperaturze 80°C i 90°C wywołała spadek miana o 7 rzędów wielkości.
PL 240 027 BI
W podizolacie vB_EcoC MixBO1.3 inkubacja faga w temp. 50°C przez 1h powoduje obniżenie jego aktywności o 1 log. W temp. 60°C następuje spadek miana wirusa o 2 rzędy wielkości po 1h inkubacji i o 3 rzędy po 3 h inkubacji. Spadek miana o 7 rzędów wielkości po 1h i o 8 rzędów wielkości obserwowano po 1 h i 3h inkubacji w temperaturze 70°C. Natomiast spadek miana o 7 rzędów wielkości po 1h i o 9 rzędów wielkości obserwowano po 1h i 3h inkubacji w temperaturze 80°C. W 90°C i 95°C spadek miana wirusa o 8 rzędów wielkości obserwowano po 15 minutach inkubacji.
Dodatkowo w zakresie pH 3-10 nie zanotowano wpływu pH na aktywność biologiczną faga po 1h inkubacji, co wskazuje, że kompozycja fagowa vB_EcoC MixBO1,jakjej podizolaty vB_EcoC MixBO1.1, vB_EcoC MixBO1.2, vB_EcoC MixBO1.3 cechują się odpornością na działanie czynników fizykochemicznych, tj. pH i temperaturę. Dodatkowo badana mieszanina fagowa vB_EcoC MixBO1, jak jej podizolaty vB_EcoC MixBO1.1, vB_EcoC MixBO1.2, vB_EcoC MixBO1.3 wykazywały stabilność w symulowanym soku żołądkowym i jelitowym.
Wpływ temperatury na przeżywalność fagów jest niezwykle istotny, jeśli chodzi o zapewnienie prawidłowej aktywności fagów w trakcie ich przechowywania. Stabilność analizowanych fagów w symulowanym soku żołądkowym i jelitowym może mieć praktyczne zastosowanie przy immobilizacji wirusów w postaci kapsułek, co jest istotne przy zastosowaniu kompozycji fagowej vB_EcoC MixBO1, lub jej podizolatów z innymi preparatami, które mogą mieć niskie lub wysokie pH.
Claims (6)
1. Kompozycja bakteriofagów specyficzna wobec bakterii z rodziny Enterobacteriaceae, zwłaszcza Escherichia coli zdeponowana w Polskiej Kolekcji Mikroorganizmów (PCM) pod numerem depozytowym F/00156.
2. Kompozycja według zastrz. 1 pod kątem szeregu żywicieli wykazuje aktywność lityczną w stosunku do innych gatunków z rodziny Enterobacteriaceae, tj. z rodzaju Schigella i Enterobacter.
3. Kompozycja bakteriofagów zdeponowana w Polskiej Kolekcji Mikroorganizmów (PCM) pod numerem depozytowym F/00156 do zastosowania w zwalczaniu bakterii z rodziny Enterobacteriaceae, zwłaszcza Escherichia coli.
4. Kompozycji według zastrz. 3 do zastosowania w zwalczaniu innych bakterii z rodziny Enterobacteriaceae, tj. z rodzaju Schigella i Enterobacter.
5. Zastosowanie kompozycji bakteriofagów zdeponowanej w Polskiej Kolekcji Mikroorganizmów (PCM) pod numerem depozytowym F/00156 do wytwarzania preparatów przeciwbakteryjnych służących jako czynnik biokontroli i zwalczania bakterii z rodziny Enterobacteriacea, zwłaszcza Escherichia coli w wodzie i ściekach.
6. Zastosowanie kompozycji według zastrz. 5 do wytwarzania preparatów przeciwbakteryjnych służących jako czynnik biokontroli i zwalczania innych bakterii z rodziny Enterobacteriaceae, tj. z rodzaju Schigella i Enterobacter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL435199A PL240027B1 (pl) | 2020-09-03 | 2020-09-03 | Kompozycja bakteriofagów specyficzna wobec bakterii z rodziny Enterobacteriaceae, zwłaszcza Escherichia coli, zastosowanie kompozycji bakteriofagów w zwalczaniu bakterii z rodziny Enterobacteriaceae, zwłaszcza Escherichia coli oraz zastosowanie kompozycji bakteriofagów jako czynnika biokontroli |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL435199A PL240027B1 (pl) | 2020-09-03 | 2020-09-03 | Kompozycja bakteriofagów specyficzna wobec bakterii z rodziny Enterobacteriaceae, zwłaszcza Escherichia coli, zastosowanie kompozycji bakteriofagów w zwalczaniu bakterii z rodziny Enterobacteriaceae, zwłaszcza Escherichia coli oraz zastosowanie kompozycji bakteriofagów jako czynnika biokontroli |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL435199A1 PL435199A1 (pl) | 2021-04-06 |
| PL240027B1 true PL240027B1 (pl) | 2022-02-07 |
Family
ID=75297950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL435199A PL240027B1 (pl) | 2020-09-03 | 2020-09-03 | Kompozycja bakteriofagów specyficzna wobec bakterii z rodziny Enterobacteriaceae, zwłaszcza Escherichia coli, zastosowanie kompozycji bakteriofagów w zwalczaniu bakterii z rodziny Enterobacteriaceae, zwłaszcza Escherichia coli oraz zastosowanie kompozycji bakteriofagów jako czynnika biokontroli |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL240027B1 (pl) |
-
2020
- 2020-09-03 PL PL435199A patent/PL240027B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL435199A1 (pl) | 2021-04-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Protective and therapeutic application of the depolymerase derived from a novel KN1 genotype of Klebsiella pneumoniae bacteriophage in mice | |
| Islam et al. | Application of a novel phage ZPAH7 for controlling multidrug-resistant Aeromonas hydrophila on lettuce and reducing biofilms | |
| Pereira et al. | Potential of phage cocktails in the inactivation of Enterobacter cloacae—An in vitro study in a buffer solution and in urine samples | |
| Yin et al. | Bacteriophage potential against Vibrio parahaemolyticus biofilms | |
| US20190099459A1 (en) | Methods and compositions for preventing infection by a Vibrio species | |
| Sasikala et al. | Characterization of potential lytic bacteriophage against Vibrio alginolyticus and its therapeutic implications on biofilm dispersal | |
| WO2005024005A1 (en) | Novel salmonella bacteriophage and uses thereof | |
| Cao et al. | Isolation and identification of the broad-spectrum high-efficiency phage vB_SalP_LDW16 and its therapeutic application in chickens | |
| Gao et al. | Host receptor identification of a polyvalent lytic phage GSP044, and preliminary assessment of its efficacy in the clearance of Salmonella | |
| Lu et al. | Genomic characterization of a novel virulent phage infecting Shigella fiexneri and isolated from sewage | |
| Ture et al. | Isolation and characterization of Aeromonas hydrophila-specific lytic bacteriophages | |
| Abdelghafar et al. | A novel lytic phage exhibiting a remarkable in vivo therapeutic potential and higher antibiofilm activity against Pseudomonas aeruginosa | |
| Tsai et al. | Therapeutic effect and anti-biofilm ability assessment of a novel phage, phiPA1-3, against carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosa | |
| Kumar et al. | Phenotypic characterization and whole-genome analysis of a novel bacteriophage HCF1 infecting Citrobacter amalonaticus and C. freundii | |
| Ture et al. | Characterization of novel bacteriophage HP-T19 that targets Hafnia alvei | |
| Chaudhary et al. | Characterization and in vitro activity of a lytic phage RDN37 isolated from community sewage water active against MDR Uropathogenic E. coli | |
| Ghasemian et al. | A broad-host range coliphage against a clinically isolated E. coli O157: isolation and characterization | |
| Taj et al. | Biocontrol characteristics and application of phage SEP4 against multidrug-resistant Salmonella biofilm on food matrix | |
| Zhao et al. | A newly isolated bacteriophage vB8388 and its synergistic effect with aminoglycosides against multi-drug resistant Klebsiella oxytoca strain FK-8388 | |
| Choi et al. | Development and application of a bacteriophage cocktail for Shigella flexneri biofilm inhibition on the stainless steel surface | |
| Karthika et al. | Chitosan-encapsulated bacteriophage cocktail as promising oral delivery system to surpass gastrointestinal infection caused by Klebsiella aerogenes | |
| PL240027B1 (pl) | Kompozycja bakteriofagów specyficzna wobec bakterii z rodziny Enterobacteriaceae, zwłaszcza Escherichia coli, zastosowanie kompozycji bakteriofagów w zwalczaniu bakterii z rodziny Enterobacteriaceae, zwłaszcza Escherichia coli oraz zastosowanie kompozycji bakteriofagów jako czynnika biokontroli | |
| Cui et al. | Characterization and complete genome analysis of a bacteriophage vB_EcoM_DE7 infecting donkey-derived Escherichia coli | |
| Li et al. | Effect of Biofilm Formation on the Escherichia coli Drug Resistance of Isolates from Pigs in Central China. | |
| CN114196637B (zh) | 一种沙门氏菌噬菌体JNwz02及其用途 |