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Um bacteriófago pode ser usado para tratar doenças bacterianas?

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Alguns bacteriófagos se reproduzem usando o ciclo lítico que termina com a destruição da célula bacteriana hospedeira. Eu queria saber se, teoricamente, isso poderia ser usado terapeuticamente para tratar doenças bacterianas.


Sim, isso é possível e é pesquisado como alternativa aos antibióticos. Ele foi usado experimentalmente antes que os antibióticos se tornassem amplamente disponíveis. A pesquisa foi abandonada quando os antibióticos se tornaram amplamente disponíveis. Veja, por exemplo, aqui e aqui, relatórios sobre isso.

Hoje os bacteriófagos são pesquisados ​​para o tratamento de bactérias que apresentam grande resistência a antibióticos como Mycobacterium tuberculosis, Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus, Acinetobacter baumannii e Pseudomonas aeruginosa. Consulte as referências para obter mais detalhes (o primeiro artigo também contém uma boa visão geral histórica do campo):


Terapia fágica trata paciente com infecção bacteriana resistente a medicamentos

Os cientistas usaram uma terapia experimental que depende de vírus infectantes de bactérias coletados, em parte, por meio do programa SEA-PHAGES do HHMI para combater um Mycobacterium infecção em uma menina de 15 anos.

A paciente, uma menina de 15 anos, veio ao Hospital Great Ormond Street de Londres para um transplante duplo de pulmão.

Era o verão de 2017 e seus pulmões lutavam para atingir até um terço de sua função normal. Ela tinha fibrose cística, uma doença genética que obstrui os pulmões com muco e assola os pacientes com infecções persistentes. Por oito anos, ela vinha tomando antibióticos para controlar duas cepas bacterianas teimosas.

Semanas após o transplante, os médicos notaram vermelhidão no local da ferida cirúrgica e sinais de infecção no fígado. Então, eles viram nódulos - bolsas de bactérias subindo pela pele - em seus braços, pernas e nádegas. A infecção da menina havia se espalhado e os antibióticos tradicionais não funcionavam mais.

Agora, um novo tratamento personalizado está ajudando a menina a se curar. O tratamento depende de bacteriófagos geneticamente modificados, vírus que podem infectar e matar bactérias. Nos seis meses seguintes, quase todos os nódulos de pele da menina desapareceram, sua ferida cirúrgica começou a fechar e sua função hepática melhorou, relatam cientistas em 8 de maio de 2019 no jornal Nature Medicine.

O trabalho é o primeiro a demonstrar o uso seguro e eficaz de bacteriófagos projetados em um paciente humano, diz Graham Hatfull, professor do Howard Hughes Medical Institute (HHMI) da Universidade de Pittsburgh. Esse tratamento pode oferecer uma abordagem personalizada para combater bactérias resistentes a medicamentos. Ele poderia até mesmo ser usado de forma mais ampla para controlar doenças como a tuberculose.

“A ideia é usar bacteriófagos como antibióticos - algo que poderíamos usar para matar bactérias que causam infecção”, diz Hatfull.


Bacteriófagos e suas aplicações imunológicas contra ameaças infecciosas

A terapia com bacteriófagos data de quase um século, mas a descoberta dos antibióticos levou a um rápido declínio nos interesses e investimentos neste campo de pesquisa. Recentemente, a nova ameaça de bactérias multirresistentes destacou a queda alarmante na pesquisa e no desenvolvimento de novos antibióticos: 16 moléculas foram descobertas durante 1983-87, 10 novas terapêuticas durante os anos 90 e apenas 5 entre 2003 e 2007. Portanto, os fagos estão sendo reconsiderada como terapêutica alternativa. A técnica de Phage Display tem se mostrado extremamente promissora para a identificação de anticorpos eficazes dirigidos contra patógenos, bem como para o desenvolvimento de vacinas. Ao mesmo tempo, a terapia fágica convencional usa bacteriófagos líticos para o tratamento de infecções e estudos clínicos recentes têm mostrado grande potencial. Além disso, várias outras abordagens foram desenvolvidas in vitro e in vivo usando proteínas derivadas de fago como agentes antibacterianos. Finalmente, seu uso também tem sido amplamente considerado para vigilância de saúde pública, uma vez que fagos biossensores podem ser usados ​​para detectar contaminações de alimentos e água e prevenir epidemias bacterianas. Essas novas abordagens promovem fortemente a ideia de que os fagos e suas proteínas podem ser explorados como uma arma eficaz em um futuro próximo, especialmente em um mundo que está à beira de uma "era pós-antibiótica".

1. Introdução

Bacteriófagos (ou fagos), pequenos vírus de cerca de 20–200 nm de tamanho, são provavelmente os organismos mais antigos e ubíquos existentes na Terra. Eles datam de 3 bilhões de anos e infectam bactérias especificamente para se replicarem, desempenhando, portanto, um papel importante na manutenção do equilíbrio de todos os ecossistemas onde existem bactérias [1].

Apesar da controvérsia sobre as reivindicações de prioridade, a descoberta do bacteriófago é independentemente atribuída a F.W. Twort (1915) e a F. H. d'Herelle (1917) [2-4]. O primeiro observou uma transformação in vitro peculiar das colônias de micrococos, “placas ou anéis cresceram e a doença pôde ser transferida pelo simples contato entre as colônias”. Em 1917, no Instituto Pasteur em Paris, o pesquisador d'Herelle descobriu um agente infeccioso capaz de destruir seletivamente culturas de Shigella dysenteriae bactérias. O microrganismo responsável por essa lise foi chamado de "bacteriófago", cunhado pela combinação de bactérias e o grego fago, que significa devorar [5].

A classificação dos fagos é baseada na morfologia, características do ácido nucléico e propriedades, embora outros fatores como espectro do hospedeiro, interação vírus-hospedeiro e características imunológicas devam ser considerados [6]. Quanto à morfologia, há fagos com cápside protéica icosaédrica e sem cauda, ​​fagos com cauda contrátil, fagos sem cauda contrátil e fagos filamentosos. A especificidade para o E. coli Foi descoberto que o F pilus conjugativo é um traço distintivo de um grande grupo de fagos (Ff), incluindo os primeiros fagos filamentosos isolados f1 [7–10]. Muitas outras espécies, incluindo temperadas e trópicas Gram-positivas, foram descobertas posteriormente [11 ]

Os fagos líticos, ao contrário dos fagos temperados e filamentosos, lisam a célula bacteriana no final de seu ciclo de vida, interrompendo seu metabolismo e liberando partículas de fago recém-formadas. Durante o ciclo lítico, ocorre uma fase eclíptica: a célula bacteriana ainda não contém nenhum vírion completo, mas o vírus se replica e tanto o hospedeiro quanto os componentes virais iniciais estão envolvidos. As proteínas virais tardias são, ao contrário, elementos estruturais necessários para a montagem e formação de novas partículas e para a lise da célula que ocorre após a maturação [12].

Durante o ciclo lisogênico, o genoma viral não assume o controle da maquinaria do hospedeiro, mas permanece dentro da célula e se replica junto com o genoma do hospedeiro para gerar clones de células infectadas, que podem então crescer e se dividir por longos períodos de tempo. As formas latentes do genoma viral são chamadas de "profago" [12].

A descoberta do fago ocorreu bem antes do desenvolvimento dos antibióticos, aumentando assim o interesse da comunidade científica mundial.

Em 1919, d'Herelle e seus colegas em Paris começaram a usar bacteriófagos de forma terapêutica, lançando a "terapia fágica" [13, 14]. Aquele primeiro ensaio clínico em pequena escala envolveu quatro crianças tratadas com sucesso de disenteria bacteriana após receber uma única dose de preparação de fago, todas começaram a se recuperar em 24 horas. Ao mesmo tempo, a ingestão de amostra de fago por indivíduos saudáveis ​​comprovou a segurança do tratamento. Em 1921, Bruynoghe e Maisin publicaram o primeiro artigo descrevendo a eficácia dos bacteriófagos no tratamento de uma infecção estafilocócica da pele: eles injetaram a preparação do fago ao redor de lesões abertas cirurgicamente e a infecção regrediu em 24-48 horas [15].

A terapia com bacteriófagos se desenvolveu rapidamente em todo o mundo e atraiu a atenção de empresas farmacêuticas e, independentemente, dos médicos do exército russo e alemão, que começaram a usar fagos para tratar soldados.

No entanto, esses resultados foram às vezes controversos e os antibióticos foram descobertos e produzidos industrialmente [13, 14]. Assim, o entusiasmo pela terapia fágica começou a diminuir no Ocidente durante as décadas de 1940 e 1950, mesmo que, nesse ínterim, Luria e Delbruck usassem bacteriófagos como organismos modelo para seu "teste de flutuação", levando ao entendimento da base genética das interações entre vírus e hospedeiros e ao desenvolvimento das primeiras técnicas moleculares [16, 17]. No entanto, o interesse científico por bacteriófagos surgiu novamente no final dos anos 1980, com o design de uma nova técnica: a exibição de fagos. Desde então, este aplicativo tem se mostrado extremamente bem-sucedido para a identificação de anticorpos monoclonais (mAbs) direcionados contra uma ampla gama de patógenos, e várias empresas atualmente usam essa técnica para a descoberta de seus compostos principais.

Um relatório recente de 2014, encomendado pelo governo do Reino Unido, prevê a morte de 10 milhões de pessoas em todo o mundo até 2050 por causa de infecções resistentes a antimicrobianos. Os Centros de Controle e Prevenção de Doenças (CDC) categorizaram algumas bactérias como apresentando sintomas urgentes, graves e sobre ameaças [18]. Portanto, o surgimento de patógenos multirresistentes renovou a importância do pioneirismo em estratégias antibacterianas para a prevenção de infecções epidêmicas, com acompanhamento de perto dos hospitais e das indústrias alimentícias. Isso está dando um impulso ao revisitar as aplicações práticas dos bacteriófagos, tanto para a terapia de fagos quanto para a detecção rápida e precisa de patógenos bacterianos.

2. Técnica de exibição de fago para identificação de mAbs contra patógenos

A técnica de exibição de fagos foi inventada em 1985: desde então, tem sido aplicada com sucesso a muitos domínios da imunologia, em particular contra doenças infecciosas e pesquisa do câncer [6]. Essa técnica tem trazido resultados importantes tanto na pesquisa translacional quanto na básica, com a identificação de mAbs e pequenos peptídeos capazes de inibir funções de seu receptor alvo. Algumas dessas moléculas foram desenvolvidas como terapêuticas e estão atualmente em ensaios clínicos ou pré-clínicos, por outro lado, outras foram cruciais para descrever as interações proteína-proteína e revelaram alvos terapêuticos importantes [19, 20].

Resumidamente, este método se concentra na construção de uma biblioteca de peptídeos ou variantes de anticorpos, que são então selecionados por sua afinidade para o alvo de interesse, uma vez que são fundidos a uma proteína de revestimento de fago. Todas as proteínas de superfície de bacteriófagos podem ser projetadas para exibição, mas as mais usadas são pVIII e pIII de fagos filamentosos M13. Na verdade, cada vírion contém cerca de 2700 cópias da proteína anterior, representando quase 87% de sua massa, e eles estão parcialmente expostos ao ambiente, permitindo assim uma exibição eficiente de apenas peptídeos de sequência curta devido à arquitetura do vírion. Por outro lado, o pIII pode ser usado para peptídeos maiores, resultando apenas em uma leve perda de infectividade em alguns casos [21]. Cada biblioteca é composta por vetores fagemídeos contendo apenas a sequência de uma proteína de revestimento de fago fundida ao peptídeo de interesse, portanto, um fago auxiliar com uma eficiência de empacotamento reduzida é necessário para obter uma população de fagos infecciosos e compostos por revestimento modificado proteínas. O procedimento de biopreenchimento é então realizado e os fagos são selecionados por sua capacidade de se ligar ao antígeno de interesse. Muitos fatores devem ser levados em consideração: a variabilidade da biblioteca, a conformação do alvo, a afinidade e a avidez das moléculas expostas nos fagos. Como mencionado, a exibição de fago tem sido amplamente usada para encontrar novos agentes terapêuticos contra patógenos, particularmente mAbs. Isso tem sido possível por meio de duas estratégias diferentes de biopanning: usando alvos moleculares específicos, como enzimas ou receptores de membrana, ou usando vírus inteiros ou células bacterianas. A principal diferença entre essas duas abordagens é que a segunda permite a identificação de estruturas de patógenos ainda não identificadas como alvos de drogas. Além disso, os antígenos de superfície frequentemente apresentam motivos capazes de induzir mAbs não neutralizantes e eludir a resposta imune do hospedeiro, de modo que o procedimento de triagem do resultado de biopreenchimento deve ser feito adequadamente para identificar apenas as poucas moléculas eficazes.

Várias doenças infecciosas humanas foram abordadas com sucesso para a descoberta de drogas usando exibição de fago. Usando alvos moleculares, mAbs específicos foram isolados contra vírus como HCV, HIV, HBV, JCV, HSV, influenza A ou bactérias semelhantes H. pylori [20, 22-29], enquanto a abordagem de célula inteira resultou na identificação de moléculas eficazes contra o vírus da raiva, L. monocytogenes, H. pylori, C. trachomatis, e vários Bacilo espécies [30–34].

Como afirmado acima, muitas das moléculas desenvolvidas usando a técnica de exibição de fago estão atualmente em ensaios clínicos ou sob avaliação em um estágio pré-clínico. A MedImmune desenvolveu o motavizumabe, uma versão de seu principal composto contra a infecção por RSV (palivizumabe), que foi otimizado ao aumentar sua afinidade com o alvo [35]. A Affitech A / S é uma empresa cuja biblioteca fagemídica possui uma diversidade de 10 10, permitindo a identificação de diversos mAbs humanos, por exemplo, o bavituximabe foi testado em diversos ensaios clínicos contra infecções crônicas por HCV e HIV, e para o tratamento de diversos tipos de câncer [36]. Seu alvo é a fosfatidilserina, molécula que se localiza na parte interna da membrana celular de células saudáveis, mas fica exposta na superfície de células infectadas ou células sólidas cancerosas, permitindo sua evasão imunológica. Além disso, a Human Genome Sciences desenvolveu o raxibacumab para o antraz usando uma parte da própria toxina, o B. anthracis- proteína antígeno protetora recombinante [37]. Além disso, a Isogenica desenvolveu uma versão melhorada da técnica de exibição de fago, chamada "exibição CIS": ela fornece fragmentos de DNA que codificam os peptídeos da biblioteca fundidos ao gene de RepA, a proteína iniciadora de replicação de DNA, de modo que proteínas ou peptídeos são exibidos em vitro diretamente ligado ao seu DNA codificador [38].

3. Fagos para o desenvolvimento de vacinas

Os mAbs neutralizantes são muito úteis como terapêuticos, mas também podem ser de grande importância para a identificação de epítopos protetores em estruturas de patógenos. Na verdade, a caracterização dessas regiões em vírus e bactérias pode sugerir quais elementos devem ser incluídos em uma formulação de vacina para ser eficaz. Até à data, existem várias doenças infecciosas humanas que não podem ser tratadas com vacinação, uma vez que todas as abordagens testadas até agora se revelaram infrutíferas. Uma das causas do fracasso é a natureza dos antígenos incluídos na vacina. Na verdade, o uso de proteínas recombinantes pode limitar, embora não eliminar, os mecanismos de imunodominância que os patógenos usam para escapar da resposta imune do hospedeiro. Os epítopos imunodominantes são aquelas regiões que podem sofrer mutação sem afetar as funções da proteína do patógeno, ambos redirecionando a resposta imune adaptativa contra epítopos não neutralizantes e mascarando epítopos que podem prejudicar os mecanismos de infecção. Assim, as proteínas bacterianas e virais freqüentemente provocam uma resposta humoral variável, com uma fração neutralizante mínima, incapaz de derrotar a infecção [39-41]. Além disso, também a interferência mediada por anticorpos foi amplamente descrita [22, 42]. Dulbecco et al. primeiro hipotetizou o efeito de interferência de Abs não neutralizantes (não nAbs) para explicar a aparente inibição da neutralização do vírus exercida por algumas amostras de soro [43]. Observações posteriores em infecções crônicas e agudas confirmaram essa suposição. Dois mecanismos foram propostos para esta estratégia de evasão: interferência de não nAbs por impedimento estérico devido à proximidade de epítopos neutralizantes e não neutralizantes, inibição da ligação de nAbs devido a alterações conformacionais do epítopo causadas pela ligação de não nAbs à proteína patogênica. Além disso, foi especulado que os não nAbs podem aumentar as infecções por meio da interação com os receptores Fc ou receptores do complemento [44].

Por outro lado, neutralizar mAbs como sondas moleculares pode ser extremamente útil para um projeto racional de formulações de vacinas: a administração de seus mimotopos deve provocar apenas uma resposta humoral eficaz contra patógenos [45, 46]. Para este propósito, a técnica de exibição de fago tem sido amplamente empregada: HCV, HIV e Plasmodium falciparum proteínas são apenas exemplos de alvos moleculares usados ​​no procedimento de biopreenchimento para mapeamento de epítopos [26, 47, 48].

Além disso, as próprias partículas de fago podem induzir resposta imune celular e humoral quando reconhecidas pelo sistema imune [49]. Além disso, eles provaram não ser afetados por condições físicas e químicas adversas, resultando adequados para a aplicação da vacina [50]. Na verdade, essas características peculiares, bem como a produção econômica e a facilidade de modificação, tornaram os bacteriófagos atrativos para o desenvolvimento industrial de vacinas baseadas em fagos. Duas abordagens diferentes foram desenvolvidas: a primeira é baseada em partículas de fago com antígenos fundidos transcricionalmente às suas proteínas de revestimento, semelhante à técnica de exibição de fago descrita acima. Esta estratégia provou ser eficaz contra Yersinia pestis [51], onde os fagos T4 exibiram uma subunidade estrutural projetada do patógeno em seu capsídeo e contra HIV e influenza, usando os fagos T4 e T7, respectivamente [52, 53]. A segunda abordagem consiste em vacinas de DNA de fago: o gene do antígeno é entregue por fagos em células apresentadoras de antígeno para ser expresso e processado por eles, levando a uma resposta imune aprimorada em comparação com a entrega de DNA nu. As vacinas contra infecções por HBV e HSV tipo 1 foram desenvolvidas usando um fago projetado λ que carrega um gene de epítopo de superfície viral [49, 54]. Mais recentemente, um fago λà base de vacina contra Chlamydia abortis eliciou uma resposta imune superior à estimulação da vacina comercial Enzovax [55].

4. Terapia fágica: últimas atualizações

Devido ao seu alto nível de organização, sua morfologia única e propriedades biológicas, os bacteriófagos aparecem como nanomáquinas sofisticadas e, conforme descrito acima, têm sido imediatamente empregados para fins terapêuticos.

Normalmente, apenas fagos líticos são explorados para terapia fágica: em primeiro lugar, porque eles matam as bactérias hospedeiras de uma maneira mais eficiente subsequentemente porque, após a indução lisogênica, os fagos temperados podem transferir fragmentos de DNA de bactérias para outras espécies, e se esses fragmentos contiverem codificação genética toxinas ou elementos de resistência a antibióticos, eles podem gerar novas bactérias perigosas. Pelo contrário, os fagos líticos são incapazes de realizar a transdução, garantindo assim um perfil mais seguro.

Hoje em dia, muitas bactérias coletaram múltiplos mecanismos de resistência, tornando inúteis algumas classes de antibióticos. Além do nível bastante alto de resistência natural, os pacientes são tratados concomitantemente com moléculas de antibióticos de amplo espectro, aumentando a taxa de seleção cega de isolados de resistência a múltiplas drogas (MDR). Em ambientes hospitalares, Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, e Enterobacter cloacae (ESKAPE) são exemplos de cepas multirresistentes que solicitam novas medidas terapêuticas [56]. Este desafio forçou a medicina moderna a revisar métodos contra infecções bacterianas, reconsiderando o potencial benéfico dos fagos.

Em 2006, a Food and Drug Administration (FDA) aprovou o primeiro ensaio clínico de Fase I avaliando a segurança de um coquetel de oito fagos capaz de matar Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, e Escherichia coli 42 pacientes com úlceras venosas de perna foram tratados e um perfil de alta segurança foi demonstrado (ClinicalTrials.gov Identifier: NCT00663091) (Tabela 1).

Em 2009, outro estudo avaliou a segurança, tolerabilidade e eficácia da administração oral de fagos T4 em crianças pequenas com diarreia devido a enterotoxigênicos Escherichia coli (ETEC) e / ou enteropatogênica Escherichia coli (EPEC) infecções. Este estudo teve como objetivo demonstrar o potencial de uma nova terapia para diarreia infantil, uma das principais causas de morbidade e mortes em Bangladesh e outros países em desenvolvimento e, portanto, uma prioridade para melhorar a saúde infantil: conforme mostrado na Tabela 1, os fagos orais mostraram um intestino seguro trânsito, mesmo que não tenha alcançado a amplificação intestinal e não tenha melhorado o desfecho diarreia. Isso foi possivelmente relacionado à cobertura insuficiente de fagos e muito baixo E. coli títulos que requerem dosagem de fago oral mais alta (ClinicalTrials.gov Identifier: NCT00937274).

Posteriormente, um ensaio clínico randomizado, multicêntrico e aberto de Fase I / II iniciado em 2015 está atualmente em uma "fase de recrutamento". O objetivo deste ensaio é avaliar a tolerância e eficácia de um tratamento bacteriófago local de infecções de feridas devido a Escherichia coli ou Pseudomonas aeruginosa em pacientes queimados. O tratamento usa coquetéis de anti-E. coli e antiP. aeruginosa bacteriófagos (Pherecydes Pharma) e o perfil de segurança desta terapia fágica serão comparados com o perfil de segurança de um tratamento padrão. Este é um projeto Europeu de Pesquisa e Desenvolvimento (P & ampD) financiado pela Comissão Europeia no âmbito do 7º Programa-Quadro de Pesquisa e Desenvolvimento envolvendo sete centros clínicos na UE (ClinicalTrials.gov Identifier: NCT02116010).

Finalmente, um ensaio francês que está programado para começar em 2017 visa comparar a eficácia de um tratamento padrão com a adição de terapia fágica versus um tratamento padrão mais placebo para úlceras de pé diabético monoinfetadas por Staphylococcus aureus. Será um estudo randomizado, multicêntrico, controlado, de dois grupos paralelos, duplo-cego, de superioridade e envolverá 60 indivíduos (Identificador ClinicalTrials.gov: NCT02664740).

A eficácia da terapia fágica ainda é controversa e é praticada apenas em algumas instituições em todo o mundo, com o Instituto Eliava de Bacteriófago (Tbilisi, Geórgia) e o Instituto de Imunologia e Terapia Experimental da Academia Polonesa de Ciências (Wroclaw, Polônia) sendo os principais centros , como mencionado acima, muitas empresas farmacêuticas envolvidas na pesquisa de fagos estão realizando um número crescente de ensaios clínicos.

Conforme revisado por Oliveira e colegas, apesar de uma crescente apreciação por bacteriófagos, diferentes patógenos bacterianos humanos continuam a ser alvos de preparações de fago [59]. Entre estes, Rickettsia, Ehrlichia, e Coxiella, que podem causar doenças graves, devem ser investigados com o objetivo de desenvolver uma terapia fágica competente.

Nem complicações imunológicas nem efeitos adversos foram mostrados após a administração de grandes quantidades de bacteriófagos, mas seu uso in vivo pode dar origem a respostas imunes. Por exemplo, a imunidade inata e a fagocitose no sangue e no fígado podem reduzir os títulos dos fagos após a administração intravenosa. Um aumento das principais classes de imunoglobulinas também pode ser induzido, devido a tratamentos de longo prazo ou à própria exposição a fagos, e isso pode diminuir a disponibilidade de fagos ativos, reduzindo a eficácia da abordagem terapêutica. A fim de prevenir esses efeitos imunológicos indesejáveis ​​no uso médico, cada resposta imune de fago individual deve ser avaliada, prestando atenção específica à via de administração, dose, compostos acompanhantes e tempo de exposição [60, 61].

Atualmente, a escolha da formulação do fago está em debate devido à falta de informações sobre o resultado terapêutico em diferentes condições. Uma formulação aquosa simples é a mais aplicada, mas estudos de estabilidade de longo prazo de diferentes formulações de fagos seriam essenciais para garantir a durabilidade de seu efeito terapêutico. Além disso, um estudo preciso abordando o perfil farmacocinético de preparações de fago é essencial para aplicações clínicas. Na verdade, acredita-se que os fagos controlem as infecções bacterianas por meio de tratamentos “ativos” e “passivos”: o primeiro envolve uma infecção secundária de bactérias antes de serem mortas, enquanto para o último, a dose inicial de fagos é suficiente.

No que diz respeito à administração de terapia fágica, a via parenteral (e mais especificamente intraperitoneal) parece ser a forma de administração sistêmica mais bem-sucedida, a administração oral provou ser preferível para gastrointestinal E. coli infecções, embora o ambiente altamente ácido e proteoliticamente ativo do estômago represente um grande problema, uma vez que prejudica a estabilidade do fago.

Além disso, o tempo de administração e concentração de fagos são aspectos críticos que afetam os resultados clínicos e, portanto, devem ser rigorosamente otimizados por pesquisa dedicada para cada fago ou coquetel de fagos. Nesse contexto, a estabilidade do fago em diferentes formulações deve ser levada em consideração para evitar qualquer perda inaceitável de atividade durante o tratamento [62].

5. Proteínas Derivadas de Fago como Agentes Antibacterianos

O enorme progresso que foi feito na biologia molecular abriu novas possibilidades no projeto de proteínas derivadas de fagos recombinantes. Resultados encorajadores surgiram para enzimas fágicas envolvidas na primeira etapa da infecção viral responsável pela degradação do envelope bacteriano, denominadas despolimerases. Além disso, as proteínas codificadas por genes de cassete de lise (como holinas e endolisinas), que são responsáveis ​​pela liberação da progênie durante o ciclo lítico do fago, também estão despertando interesse crescente. As principais características desses antibacterianos e os resultados obtidos quanto à sua atividade biológica in vitro e in vivo serão abordados nas próximas seções.

5.1. Polissacarídeo despolimerases

Como mencionado acima, polissacarídeos hidrolases (despolimerases) são enzimas usadas por fagos para degradação de células bacterianas, em particular visando carboidratos de macromoléculas dentro de polissacarídeos extracelulares (EPS) e lipopolissacarídeos (LPS) [63]. Os polissacarídeos são de particular importância para a sobrevivência de muitas bactérias encapsuladas, pois promovem a virulência do hospedeiro, permitindo a aderência das células às superfícies bióticas e abióticas, ou protegendo as células da fagocitose e dos antimicrobianos [64]. Eles também representam uma barreira física para fagos, protegendo os receptores necessários para adsorção e infecção. As despolimerases são as enzimas que usam para “remover” o polissacarídeo bacteriano extracelular e, portanto, foram testadas como terapêuticas [65]. Até o momento, poucos protocolos terapêuticos foram testados in vivo. Dubos e Avery em 1931 foram os primeiros a demonstrar que essas enzimas poderiam proteger camundongos da infecção pneumocócica tipo III, agindo sobre os polissacarídeos da cápsula [66]. Posteriormente, outros estudos de proteção em camundongos, coelhos [67] e macacos [68] descreveram o controle de infecções pneumocócicas letais por uma preparação parcialmente purificada de despolimerases. Finalmente, Mushtaq et al. mostraram que a administração intraperitoneal de 0,25 mg (≫0,83 mg / kg) de ratos protegidos com endosialidase E de cepas neurotrópicas de E. coli infecção [69] e Scorpio et al. descobriram de forma semelhante que a remoção da cápsula de despolimerase de Bacillus anthracis resultou na redução da resistência à fagocitose e morte associada [70], protegendo um modelo de infecção de camundongo [71].

Além disso, essas enzimas derivadas de fago podem ter um maior potencial como agentes terapêuticos contra a formação de biofilme, uma vez que a espinha dorsal estrutural do glicocálice é composta por EPS bacteriano [72, 73]. As despolimerases podem ser eficazes na remoção de EPS, tornando as bactérias do biofilme mais suscetíveis ao tratamento por antimicrobianos. A Tabela 2 mostra uma lista de estudos onde bacteriófagos e suas despolimerases de EPS foram empregados para combater biofilmes bacterianos experimentais. Todos os estudos envolveram o crescimento in vitro de biofilmes.

5,2 Endolisinas

Endolisinas são enzimas produzidas no final do ciclo de vida do fago lítico: elas se acumulam no citoplasma da bactéria hospedeira até que se translocam através de orifícios formados por holins na membrana plasmática. Então, as endolisinas clivam ligações de peptidoglicanos na parede celular, causando ruptura celular e liberação de fagos descendentes [81]. Sua atividade biológica é de particular interesse, pois são capazes de lisar uma célula-alvo em segundos após o contato [82, 83], causando buracos na parede bacteriana com sua consequente lise osmótica e morte [84]. Essas proteínas estão entre as substâncias mais ativas e seguras, capazes de matar bactérias, mas sua atividade tem uma grande limitação. Na verdade, a atividade antibacteriana da endolisina é particularmente eficaz contra bactérias Gram-positivas, uma vez que elas não possuem uma membrana externa, ao contrário das Gram negativas [85].

A estrutura da lisina reflete essa atividade biológica diferente. Endolisinas derivadas de fagos infectantes com Gram-positivos têm uma estrutura de domínio modular que mostra uma variedade em sua arquitetura [86]. É composto por dois domínios altamente conservadores: um domínio catalítico N-terminal e um domínio C-terminal de ligação à parede bacteriana, conectado por um ligante [87]. As endolisinas podem ser divididas em cinco classes diferentes de acordo com sua atividade enzimática: (1) N-acetilmuramidases (lisozimas), (2) endo-β-N-acetilglucosaminidases, (3) trans-glicosilases líticas, (4) endopeptidases e (5) N-acetilmuramil-L-ala-amidases. As classes 1 a 3 podem clivar os açúcares e os peptídeos da classe 4 e a classe 5 serve para clivar as ligações peptídicas entre os açúcares e os peptídeos. Todas as endolisinas são hidrolases, exceto as transglicolases amidases e as muramidases são as classes mais representadas [88]. O domínio C-terminal liga-se especificamente a ligantes na parede bacteriana, amarrando a lisina ao proteoglicano: mesmo que o número de domínios de ligação varie entre as endolisinas [86], a afinidade é quase tão forte quanto a ligação antígeno-anticorpo [89].

Pelo contrário, as lisinas de fagos que infectam bactérias Gram-negativas apresentam principalmente uma estrutura globular e falta de domínio de ligação à parede celular [90].

A estrutura modular das endolisinas sugeriu a oportunidade de criar novas enzimas para melhorar sua potência bacteriolítica, para ampliar seu espectro lítico ou para evitar a resistência a fagos. Por exemplo, enzimas quiméricas (quimolisinas) podem ser obtidas por substituição ou adição de domínios de ligação heterólogos para expandir o espectro bacteriolítico fora da especificidade de espécies de endolisinas nativas [86, 91]. Outras melhorias nas propriedades da endolisina foram obtidas até agora após a fusão com um peptídeo ou um domínio de proteína de origem não endolisina (artilisinas) [92]. Estudos recentes levaram ao projeto de algumas enzimas híbridas eficazes visando patógenos Gram-negativos: por exemplo, uma quimera de lisozima T4 fundida à toxina bacteriana pesticina, visando FyuA, um fator de virulência importante para alguns Yersinia e patogênico E. coli cepas [93] outra artilisina foi projetada contra cepas multirresistentes e persistentes de Pseudomonas aeruginosa por fusão ao terminal N de uma endolisina, um peptídeo antimicrobiano mieloide de ovelha, capaz de passar a membrana externa de bactérias Gram-negativas por meio de uma via de captação auto-promovida [94]. Finalmente, endolisinas modulares de fagos infectantes de Gram-negativos são bastante raras, mas dotadas de atividade mais forte e mais rápida do que as globulares [95]. Eles podem representar candidatos potenciais para controlar infecções multirresistentes, e a troca de domínio pode permitir a criação de novas enzimas com maior especificidade ou eficiência, como para quimolisinas obtidas de fagos infectantes com Gram-positivos.

A atividade da endolisina purificada contra bactérias foi descrita pela primeira vez em 1959 [96]. Desde então, várias endolisinas foram caracterizadas em estudos in vivo. Uma visão geral dos dados obtidos de ensaios pré-clínicos in vivo, que abordaram o uso dessas enzimas contra modelos animais de infecções e doenças humanas, está resumida na Tabela 3, organizada por patógeno.

Até o momento, não há atualmente nenhuma aplicação de proteínas derivadas de fago aprovadas ou em Fase III na União Europeia e nos EUA [121]. No entanto, vários ensaios clínicos controlados por placebo demonstraram segurança da terapia de fago, como o uso intravenoso de PlySs2 (CF-301) por ContraFect (ClinicalTrials.gov Identifier: NCT02439359), mas nenhum dado foi publicado ainda (Tabela 1).

O uso de lisinas como terapêutica oferece vantagens distintas em comparação aos antibióticos para prevenção e tratamento de doenças. A ação biológica dessas enzimas é rápida, conforme já descrito. Eles podem ser usados ​​em mucosas para matar bactérias patogênicas colonizadoras sem alterar a flora residente devido à sua especificidade. Por exemplo, Nelson et al. descreveu a atividade de uma lisina cuja ação é específica para estreptococos dos grupos A, C e E sem qualquer efeito observado em vários outros estreptococos orais ou outros organismos comensais do trato respiratório superior [84]. Notavelmente, eles têm menos problemas de resistência bacteriana do que os antibióticos [84] e parecem ser eficazes como reagentes de descontaminação [83]. Além disso, o desenvolvimento de resistência à atividade catalítica da endolisina é improvável, uma vez que não há casos descritos de sensibilidade de perda de bactérias a essas enzimas ou mutantes resistentes obtidos após exposição in vitro a concentrações subletais de proteína [122].

5.3. Hidrolases de peptidoglicano associado a virion (VAPGH)

Outra proteína derivada de fago é representada pela peptidoglicano hidrolase associada ao vírion (VAPGH ou lisina associada à cauda). Essas enzimas são componentes estruturais de algumas partículas de fago e medeiam a hidrólise local do peptidoglicano da parede celular, permitindo que o tubo da cauda do fago acesse o citoplasma para transferência de DNA viral [123, 124]. VAPGH estão presentes em fagos que infectam bactérias Gram-negativas e Gram-positivas, mas apresentam um alto grau de similaridade com endolisinas: essas proteínas também apresentam uma estrutura modular, permitindo a engenharia para ampliar e aumentar sua atividade bacteriolítica.

A enzima quimérica P128 é a única VAPGH terapeuticamente testada in vivo. Uma cepa de MRSA foi instilada em narinas de ratos, seguida por 2 tratamentos intranasais de uma formulação de hidrogel de P128 (50 mg / dose) ou como pomada de mupirocina a 2% (30 mg / dose). O tratamento com hidrogel P128 foi capaz de ter colonização por MRSA, e nenhuma eficácia foi observada com a segunda formulação [125]. Posteriormente, GangaGen realizou um ensaio clínico combinado de Fase I e Fase II avaliando o uso intranasal de P128 (ClinicalTrials.gov Identifier NCT01746654), mas nenhum resultado foi publicado ainda (Tabela 1).

5,4 Holins

Conforme descrito, as endolisinas são responsáveis ​​pela degradação do peptidoglicano nos estágios finais da lise celular. Sua atividade envolve outra classe de enzimas, denominadas holins, que atuam em duas vias diferentes: sistemas de endolisina holin-endolisina e pinholin-SAR (liberação de âncora de sinal). No primeiro sistema, essas enzimas são proteínas codificadas por fago envolvidas na permeabilização maciça da membrana citoplasmática, permitindo que as endolisinas se translocem para o periplasma e ataquem o peptidoglicano [81]. No último sistema, as endolisinas são exportadas para o periplasma e se acumulam como proteínas inativas. A desenergização da membrana citoplasmática por orifícios embutidos ativa as endolisinas SAR [81, 126] que estão localizadas no periplasma antes do desencadeamento da pinholina, portanto, a degradação do peptidoglicano ocorre de maneira mais uniforme, em contraste com a ruptura celular no primeiro sistema [81] .

A atividade bacteriostática da proteína semelhante à holin Tmp1 foi demonstrada pela primeira vez por Rajesh et al. [123]. Este gene poderia complementar um fago com defeito de holin λ e produzir placas visíveis em E. coli gramados. Sua superexpressão fortemente inibida E. coli o crescimento durante a indução e os lisados ​​inibiram o crescimento de diferentes bactérias Gram-positivas [123]. Surpreendentemente, a lise promovida pela holin foi observada em cepas que eram insensíveis à endolisina. Assim, a mistura holin-LySMP foi capaz de estender o espectro da endolisina sozinha, mostrando uma atividade interessante contra várias cepas de multirresistentes. S. suis e S. aureus [127].

6. Detecção de patógenos

Devido à falta de regulamentação estrita de seu uso como terapêutica, os produtos à base de fagos são mais amplamente considerados para a detecção de patógenos em áreas, como indústria de alimentos, vigilância da qualidade da água ou bioterrorismo, onde as contaminações são frequentemente responsáveis ​​por gastroenterites, respiratórias e infecções da mucosa, e se não pior, sequelas.

6.1. Biossensores de bactérias

Epidemias gastrointestinais, já que o surto ocorreu na Alemanha em 2011, causado pela cepa produtora de toxina Shiga E. coli O104: H4, revelou uma necessidade crítica de ferramentas eficientes para detecção de patógenos. Métodos microbiológicos padrão para identificação de patógenos são demorados, além disso, métodos moleculares como PCR quantitativo (qPCR) ou hibridização de DNA requerem amostras de alta pureza [128]. Da mesma forma, os ensaios enzimáticos como ELISA são muito sensíveis, mas não adequados para rastreios de alto rendimento. Por essas razões, a tecnologia baseada em fago representa uma abordagem alternativa para prevenir tais surtos, e os fagos foram recentemente considerados para bactérias biossensoradoras [129, 130]. Até o momento, alguns sistemas foram desenvolvidos com E. coli 0157: H7 como seu alvo, e dois grupos principais de aplicações estão disponíveis: um usa partículas de fago inertes ou suas proteínas, o outro requer a infecção de fagos [131, 132].Além disso, os fagos são capazes de se replicar em títulos elevados e com baixo custo, são mais resistentes às variações de temperatura ou pH em comparação aos anticorpos e podem ser mantidos em temperatura ambiente sem perda de atividade [133]. O ensaio FASTPlaqueTB aproveita essas características para a detecção de Mycobacterium tuberculosis na expectoração: fagos (actifagos) que infectam o bacilo da tuberculose de crescimento lento sobrevivem ao vício de um virucida (Virusol) e são então detectados através de suas placas em células sensoras micobacterianas não patogênicas [134].

6,2 Fagos rotulados

Ulitzur e Kuhn (1989) foram os primeiros a incorporar um repórter para o gene da luciferase bacteriana (lux) no fago λ para detecção de E. coli, permitindo a detecção rápida e sensível por luminômetro após sua expressão em cultura bacteriana. Outros exemplos são o bacteriófago Listeria A511, no qual os genes de Vibrio harveyi luxAB são inseridos a jusante da proteína do capsídeo principal, ou bacteriófago para Yersinia pestis e Bacillus anthracis, cujo diagnóstico rápido é crucial [129, 130]. O ensaio da luciferase é um teste rápido e de baixo custo, pois requer apenas 1 ou 2 dias para estimar a expressão da luciferase em células-alvo que detectam bioluminescência [135], portanto, pode ser usado também em laboratórios de países em desenvolvimento [136]. Infelizmente, a tipagem de bacteriófagos tem limitações importantes, como problemas de resistência a fagos e dificuldades relacionadas a estoques de fagos e manutenção de cepas de propagação [137, 138]. Além disso, outros tipos de genes repórter podem ser inseridos em genomas de fago. Por exemplo, hipertermofílico βgene -glicosidase foi testado para Listeria detecção, com a importante vantagem de que o sinal de amplificação continua enquanto o substrato é fornecido, mesmo quando o hospedeiro já foi lisado [139].

Por outro lado, os fagos marcados podem ser quimicamente ou geneticamente modificados adicionando um corante fluorescente, nanopartícula ou proteína, covalentemente ligado à superfície do revestimento do fago, a fim de identificar bactérias alvo por microscopia de fluorescência. Por exemplo, Awais et al. fago PP01 marcado com GFP construído específico para E. coli O157: H7: quando propagado em bactérias, a intensidade da fluorescência verde aumenta. Além disso, esses fagos têm uma lisozima defeituosa, de modo que são incapazes de mediar a lise do hospedeiro para evitar a redução do sinal devido à lise bacteriana [131].

No entanto, apenas alguns kits de fago para detecção de patógenos em amostras humanas chegaram ao mercado, como o ensaio FASTPlaqueTB descrito anteriormente e o teste de cultura de sangue MRSA / MSSA (http://www.microphage.com/technology/) [140] . Isso ocorre porque esses sistemas de detecção têm que ser kits descartáveis ​​e descartáveis, portanto, a natureza de seus componentes, especialmente se geneticamente modificados, apresenta problemas de segurança. Seu uso deve ser restrito a um protocolo de gerenciamento de resíduos apropriado.

7. Conclusões

Os bacteriófagos, organismos mais onipresentes do planeta, são vírus que infectam bactérias e, por isso, vêm sendo empregados desde sua descoberta no desenvolvimento de terapêuticas contra infecções. Eles são altamente específicos, muito seguros e eficazes contra suas bactérias patogênicas alvo e rapidamente modificáveis ​​para enfrentar novas ameaças.

O advento dos antibióticos, que salvou a vida dos pacientes e teve um papel fundamental na conquista de avanços consideráveis ​​na medicina e na cirurgia, tornou essa abordagem menos explorada. Além disso, o desenvolvimento de bacteriófagos foi obstruído por recursos financeiros reduzidos, por obstáculos científicos e regulatórios (como a falta de controle de qualidade e de estudos devidamente controlados) e por não estar familiarizado com os próprios fagos. No entanto, o surgimento de um número crescente de espécies resistentes a antibióticos forçou a medicina moderna a propor novas estratégias terapêuticas, e a pesquisa sobre esses vírus floresceu novamente.

Aqui, apresentamos uma visão geral das diferentes aplicações atuais de bacteriófagos e seus usos contra doenças infecciosas. As técnicas de exibição de fago permitem a identificação de mAbs neutralizantes contra vários patógenos e têm um papel fundamental no projeto racional de vacinas eficazes. As abordagens de terapia fágica, que tiram proveito das características do fago lítico, inspiraram o início de muitos ensaios clínicos em humanos que têm grande potencial como novos tratamentos de infecções bacterianas (Tabela 1). Proteínas derivadas de fago ganharam apreciação como agentes antibacterianos e colocaram sua relevância em efeito por meio de polissacarídeos despolimerases, endolisinas, endolisinas projetadas, hidrolases de peptidoglicanos associados a vírions e holinas. Finalmente, bacteriófagos têm se mostrado úteis como biossensores na detecção de patógenos.

Por outro lado, devido à sua estreita especificidade, o isolamento de fagos terapêuticos pode ser tecnicamente exigente, e seu uso bem-sucedido depende fortemente da capacidade de identificar prontamente o agente etiológico e de garantir in vitro a eficácia lítica das preparações contra a bactéria apropriada. cepa. A seleção de mutantes resistentes a fagos também pode ser um possível problema de terapia de fago, mesmo se a mistura de diferentes fagos (isto é, "coquetéis de fago") deva ajudar a preveni-la, aumentando a gama de alvos de preparações de fago. Em qualquer caso, a produção de fago, purificação e caracterização devem ser realizadas levando em consideração as últimas descobertas e o estado da arte da biotecnologia.

Em conclusão, embora ainda haja muito trabalho a ser feito, os bacteriófagos e suas aplicações parecem ser uma alternativa válida às abordagens tradicionais para a prevenção e tratamento de epidemias bacterianas.

Divulgação

Elena Criscuolo e Sara Spadini são co-autoras.

Conflitos de interesse

Os autores declaram não haver conflito de interesses quanto à publicação deste artigo.

Contribuições dos autores

Elena Criscuolo e Sara Spadini contribuíram igualmente para este trabalho.

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Direito autoral

Copyright & # x00A9 2017 Elena Criscuolo et al. Este é um artigo de acesso aberto distribuído sob a Licença de Atribuição Creative Commons, que permite o uso irrestrito, distribuição e reprodução em qualquer meio, desde que o trabalho original seja devidamente citado.


Conclusão e perspectivas

Neste artigo, resumimos e analisamos todos os procedimentos da terapia fágica, e os pontos-chave desses procedimentos foram analisados. O estabelecimento de uma biblioteca de fagos é a base de uma terapia de sucesso. Por causa da especificidade do fago, um tipo de preparação de fago comercial não pode ser eficaz para diferentes infecções bacterianas, mesmo para infecção com a mesma cepa. Além disso, as bactérias epidêmicas diferem por região. É bem sabido que os fagos têm especificidade estrita para bactérias, semelhante à filosofia chinesa de “Yin” e “Yang”. Por um lado, a especificidade de um fago limita seu uso para terapia. No entanto, as deficiências podem ser superadas estabelecendo-se uma biblioteca de fagos e preparando coquetéis para ampliar a gama bactericida. Por outro lado, com ênfase na medicina personalizada e translacional, as especificidades dos fagos também destacam suas vantagens, podendo ser vistas como medicina personalizada para infecções bacterianas específicas. Por exemplo, os fagos não perturbam a composição bacteriana comensal [60]. O sucesso do tratamento de uma infecção da corrente sanguínea causada por resistentes a pandrogas A. baumannii com fago em 2017 foi baseado em uma biblioteca de fago estabelecida previamente [1]. Em última análise, pedimos a todos os pesquisadores de fagos em todo o mundo que compartilhem fagos e estabeleçam bibliotecas de fagos em diferentes regiões para promover o sucesso da terapia fágica no futuro.

Em resumo, como mostrado na Fig. 1, a construção de uma biblioteca de fagos contendo diferentes fagos que são eficazes contra bactérias resistentes a drogas é a base para uma terapia fágica bem-sucedida. Os critérios de inclusão de fagos devem ser estabelecidos. Ao mesmo tempo, para o tratamento de infecções bacterianas, o patógeno deve ser cultivado e posteriormente identificado em combinação com outros métodos, incluindo métodos não baseados em cultura. Além disso, os antibióticos devem ser comprovados como ineficazes. Com base nesses pontos, outras etapas importantes incluem a identificação de um fago eficaz correspondente ao qual o patógeno é sensível, a geração de preparações de fago específicas e a escolha de uma estratégia de administração com o objetivo de mediar o contato direto suficiente do fago com o patógeno. Simultaneamente, a detecção de isolados resistentes a fagos e as rotas de armazenamento, transporte e administração de fagos foram analisadas, com recomendações. O efeito sinérgico da terapia fágica combinada com antibióticos ainda precisa ser explorado para atingir os melhores resultados clínicos [59]. Esperamos que a terapia fágica entre na clínica o mais rápido possível.

Todo o procedimento simplificado de terapia fágica na prática clínica. Os critérios de inscrição de fagos para terapia devem ser estabelecidos, e uma biblioteca contendo diferentes fagos deve ser estabelecida com antecedência. Os antibióticos devem ser ineficazes para o tratamento da infecção bacteriana e o patógeno deve ser isolado e identificado para uso posterior na triagem de seu fago efetivo correspondente na biblioteca. Devem ser geradas preparações de fago que são livres de endotoxina com um alto título e alta pureza. Estratégias de administração, incluindo altas doses, alta frequência, coquetéis e combinação com antibióticos, devem ser priorizadas. A via de administração deve garantir o contato direto do fago com a bactéria. O surgimento de isolados resistentes a fagos e a melhora da infecção devem ser monitorados em tempo hábil


Os bacteriófagos são uma forma eficaz de tratar infecções resistentes a antibióticos

Os bacteriófagos são uma forma eficaz de tratar infecções resistentes a antibióticos?
Introdução
A resistência aos antibióticos ocorre quando um microrganismo é capaz de resistir aos efeitos dos antibióticos. Foi descrito como uma das maiores ameaças à saúde global, estimando-se que seria responsável por 50 milhões de mortes por ano, custando £ 66 trilhões em todo o mundo até 2050. Há preocupações com a resistência aos antibióticos desde o início de seu uso generalizado . Alexander Flemming em seu discurso para o Prêmio Nobel de 1945 afirmou que, & # 8220A pessoa irrefletida que joga com o tratamento com penicilina é moralmente responsável pela morte do homem que sucumbe à infecção por organismos resistentes à penicilina & # 8221. No entanto, apesar dessas advertências, os antibióticos têm sido constantemente usados ​​em excesso e de forma incorreta. Exemplos disso incluem o uso de antibióticos para promoção do crescimento em animais e prescrições dadas por profissionais de saúde fora das diretrizes atuais. Isso levou ao aumento de & # 8216superbugs & # 8217 que são resistentes a todas as terapias antibióticas. Em nosso mundo conectado globalmente, esses superbactérias têm o potencial de criar uma pandemia em uma escala nunca vista antes. Embora existam alguns novos antibióticos em desenvolvimento, não se espera que sejam eficazes contra a maioria dos superbactérias. Porém, há outra solução possível - bacteriófagos.
40201851397000Bacteriófagos (ou fagos, para abreviar) são vírus que matam bactérias. Eles consistem em DNA ou RNA envolvido por um capsídeo (a capa protéica de um vírus). Os fagos são assassinos implacáveis ​​de bactérias. Eles se ligam a receptores na membrana celular da bactéria, permitindo que o fago perfure a membrana e injete seu DNA na célula hospedeira. Isto suprime a transcrição do DNA da célula da bactéria & # 8217s e, em seu lugar, são produzidas proteínas específicas do fago. Novos fagos são então montados dentro da célula hospedeira. Isso perturba a membrana celular da bactéria, fazendo com que a bactéria vomite efetivamente um grande número de fagos para o ambiente circundante.

Os fagos têm sido usados ​​para tratar infecções bacterianas desde 1900 & # 8217s, no entanto, sua taxa de sucesso no tratamento dessas infecções era anteriormente inconsistente. Isso os levou a serem substituídos por antibióticos com resultados mais confiáveis. Pesquisas recentes, no entanto, provaram que os fagos podem ser uma forma segura e eficaz de tratar infecções bacterianas resistentes a medicamentos.
A pesquisa
Os fagos podem reivindicar ser os seres mais mortais do planeta, matando metade das bactérias do mundo a cada 48 horas. Isso os torna uma ferramenta incrivelmente útil na luta contra superbactérias, no entanto, levanta questões em torno da segurança. Estas questões foram abordadas num estudo recente realizado pela União Europeia. Os pesquisadores queriam testar a segurança de dois medicamentos bacteriófagos que poderiam ser usados ​​para tratar E. coli e P. aeruginosa - ambos resistentes a vários medicamentos - em infecções de feridas por queimaduras. Isso é especialmente importante porque as infecções por E. coli e P. aeruginosa podem levar à sepse, que causa 50% das mortes entre as vítimas de queimaduras. Claramente, o desenvolvimento de um medicamento bacteriófago seguro seria um desenvolvimento chave nessas condições.
De acordo com o relatório, não houve & # 8220nenhum evento adverso sério & # 8221 durante o ensaio de 13 meses. Isso levou os pesquisadores a concluir que, em certas circunstâncias, o uso de bacteriófagos é seguro. Os ensaios clínicos com foco na segurança de medicamentos bacteriófagos também foram conduzidos nos Estados Unidos, Reino Unido e Bélgica. Estes também demonstraram que os medicamentos bacteriófagos não tinham efeitos colaterais significativos e, portanto, eram seguros de usar. Esses estudos fornecem a base de evidências necessária para mostrar que os medicamentos bacteriófagos não têm efeitos colaterais de curto prazo e, portanto, são seguros para uso por determinados períodos de tempo.
As conclusões sobre a segurança podem ser explicadas pelo fato de os fagos serem altamente específicos para cada bactéria. Quando os fagos se fixam na membrana celular da bactéria, eles formam um sistema fago-hospedeiro. Os fagos só podem se ligar a um receptor específico na membrana celular da bactéria, de modo que só podem atacar certas bactérias que têm um receptor ao qual podem se ligar. Isso torna impossível para eles infectar células eucarióticas, pois simplesmente não há receptor na membrana celular para o fago se ligar. É por isso que os fagos não causam doenças em humanos.
Outro estudo notável analisando o uso de fagos para tratar infecções resistentes a antibióticos foi realizado pela Universidade de Liverpool em 2018. Este se concentrou na eficácia do tratamento de fagos e analisou como a terapia de fagos poderia ser usada para tratar infecções causadas por Pseudomonas aeruginosa, a bactérias multirresistentes que podem causar infecções pulmonares com risco de vida, especialmente em pacientes com fibrose cística. Os pesquisadores usaram um modelo murino (realizando o experimento em ratos), mas garantiram que o estudo se assemelhava muito a uma infecção humana ao infectar ratos por meio de seu sistema respiratório. Os resultados são mostrados no gráfico abaixo:
883430000


Fagos versus antibióticos: Que vença o melhor remédio.

Ao contrário dos antibióticos & # 8212 que, vamos enfrentá-lo & # 8212 são uma espécie de espada cega, os fagos visam bactérias específicas seletivamente e são inofensivos para plantas e animais, incluindo humanos.

Os antibióticos não matam apenas bactérias patogênicas. Eles também podem matar benéfico microorganismos, que então deixam a porta aberta para os patógenos voltarem e rapidamente assumirem o controle. (Conseqüentemente, alguns dos efeitos colaterais dos antibióticos incluem diarreia e problemas digestivos, entre outros.)

Os antibióticos também levaram ao surgimento de superbactérias resistentes a vários medicamentos. Os fagos não representam esse risco, pois eles têm como alvo apenas um tipo de bactéria e, portanto, não criam condições para que versões mutantes de outras bactérias prosperem.

Na verdade, essa seletividade é um dos principais benefícios dos fagos. Cada fago irá atacar apenas uma determinada bactéria, o que significa que poderíamos desenvolver terapias de fago específicas direcionadas, digamos, à infecção estreptocócica ou Salmonella.

Quando se trata de seus benefícios, os fagos:

  • Não são tóxicos.
  • É improvável que criem superbactérias resistentes a múltiplos medicamentos.
  • Pode ser muito econômico & # 8212 uma fração de antibióticos e outros medicamentos.
  • Continue a ser seguro para usar junto com outros medicamentos.
  • Não prejudique as bactérias benéficas que você deseja que permaneçam em seu intestino.
  • Pode ser usado para lutar contra bactérias resistentes a antibióticos.
  • Muitas vezes pode ser usado como uma terapia de dose única porque eles continuam a se multiplicar durante o tratamento e continuam destruindo suas bactérias-alvo.

A notícia infeliz? A terapia fágica não está amplamente disponível para todas as muitas bactérias patogênicas que poderíamos enfrentar. Pelo menos ainda não.

Mesmo assim, cruze os dedos e, enquanto isso, converse com seu médico para identificar e tratar quaisquer infecções bacterianas que você possa encontrar. Lembre-se da importância de um microbioma saudável para prevenção e imunidade e mantenha seu atual regime de probióticos e prebióticos. E, considere o EcoPhage da Body Ecology para apoio em casos de E. coli infecção. 1,2

REFERÊNCIAS:

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“Acho que em qualquer lugar onde haja bactérias no corpo é uma oportunidade de projetá-las para fazer outra coisa.”

No início, os cientistas previram o uso de bactérias reconectadas como sensores ambientais - talvez detectando armas biológicas aerotransportadas e produzindo um sinal químico em resposta.

Mas então veio o microbioma.

Em meados dos anos 2000, microbiologistas começaram a mapear nosso zoológico interno de micróbios, a vasta diversidade de organismos que vivem dentro de pessoas saudáveis. O microbioma está continuamente realizando uma bioquímica complexa, algumas das quais ajudam a nos proteger de doenças, descobriram os cientistas.

Os biólogos sintéticos logo começaram a se perguntar se poderiam adicionar bactérias modificadas à mistura - talvez como sensores internos para sinais de doenças, ou mesmo como fábricas baseadas no intestino que produzem medicamentos de que o corpo precisa.

“Você não pode superestimar o impacto do trabalho do microbioma”, disse Jeff Hasty, um ex-aluno do Dr. Collins que agora dirige seu próprio laboratório na Universidade da Califórnia, San Diego. “Isso, em poucas palavras, mudou tudo.”

Dr. Collins e Timothy K. Lu, outro biólogo sintético da M.I.T., co-fundaram a Synlogic em 2013, e a empresa começou a procurar doenças para contrair. Uma de suas escolhas foi a PKU, que afeta 16.500 pessoas nos Estados Unidos.

Recentemente, foram disponibilizados medicamentos que podem reduzir os níveis de fenilalanina. Mas eles funcionam apenas em uma fração dos pacientes e vêm com seus próprios efeitos colaterais.

“As ferramentas atuais que temos disponíveis não são boas o suficiente”, disse Christine S. Brown, diretora executiva da National PKU Alliance.

Durante anos, os pesquisadores exploraram o tratamento da PKU com terapia gênica, na esperança de inserir versões funcionais do gene defeituoso, chamado PAH, nas células do próprio paciente. Mas até agora a abordagem não foi além dos estudos em ratos.

Imagem

Para a Synlogic, a PKU parecia uma oportunidade perfeita para usar a biologia sintética para criar um tratamento que poderia obter a aprovação do governo.

Os pesquisadores da empresa selecionaram uma cepa inofensiva de E. coli que foi estudada por mais de um século. “A maioria das pessoas tem E. coli saudável e boa no trato intestinal”, disse Paul Miller, diretor científico da Synlogic.

Os pesquisadores inseriram genes no DNA da bactéria para que, assim que chegassem ao intestino, pudessem quebrar a fenilalanina como nossas próprias células fazem.

Um dos novos genes codifica uma bomba que as bactérias usam para sugar a fenilalanina ao seu redor. Um segundo gene codifica uma enzima que quebra a fenilalanina em fragmentos. A bactéria então libera os fragmentos, que são eliminados na urina.

A equipe da Synlogic queria que os micróbios decomponham a fenilalanina apenas no lugar certo e na hora certa no corpo humano. Então, eles projetaram a bactéria para manter seus genes de fenilalanina desligados se sentissem altos níveis de oxigênio ao seu redor.

Somente quando chegaram a um lugar com pouco oxigênio - o intestino - eles ativaram seus genes modificados.

Para testar a bactéria, os pesquisadores criaram ratos com a mutação que causa a PKU. Quando os ratos receberam uma dose da bactéria, a fenilalanina em seu sangue caiu 38 por cento, em comparação com os ratos sem os micróbios.

Os pesquisadores também testaram a bactéria em macacos saudáveis. Quando macacos sem os micróbios comiam uma dieta rica em proteínas, eles experimentavam um pico de fenilalanina no sangue. Os macacos com bactérias modificadas nas entranhas experimentaram apenas um leve solavanco.

Para seu teste em humanos, a Synlogic recrutou pessoas saudáveis ​​para engolir a bactéria. Alguns tomaram uma única dose, enquanto outros beberam doses cada vez maiores ao longo de uma semana. Após a ingestão da bactéria, os voluntários beberam um batido ou comeram alimentos sólidos ricos em proteínas.

Na terça-feira, a Synlogic anunciou que o teste demonstrou que as pessoas podem tolerar a bactéria com segurança. Além disso, quanto mais bactérias ingeriam, mais pedaços de fenilalanina iam para a urina - um sinal de que a bactéria estava fazendo seu trabalho.

O próximo passo será ver se os micróbios podem reduzir os níveis de fenilalanina em pessoas com PKU.

“Estou surpreso com a rapidez com que chegamos onde estamos”, disse o Dr. Collins, que não estava envolvido na pesquisa de PKU da Synlogic.

Em julho, o Dr. Danino e seus colegas publicaram uma revisão na revista Cell Systems, catalogando uma série de outras doenças que os pesquisadores estão projetando micróbios sintéticos para tratar, incluindo inflamação e infecções.

Dr. Danino e Dr. Hasty estão atualmente colaborando em outro projeto: como usar a biologia sintética contra o câncer.

Um grande desafio no desenvolvimento de medicamentos para o câncer é que muitas vezes eles não conseguem penetrar nos tumores. Mas os pesquisadores do microbioma descobriram que bactérias naturais regularmente se infiltram nos tumores e crescem dentro deles.

Agora os cientistas estão criando bactérias que também podem entrar em tumores. Uma vez lá, eles vão descarregar moléculas que atraem células do sistema imunológico, que os pesquisadores esperam que matem o câncer.

“Acho que em qualquer lugar onde haja bactérias no corpo é uma oportunidade de projetá-las para fazer outra coisa”, disse o Dr. Danino.


Padrões infecciosos

As infecções virais agudas são de dois tipos - locais e sistêmicas - ambos geralmente resultantes de um efeito direto do vírus invasor nas células do tecido do hospedeiro. As infecções locais agudas geralmente ocorrem no local da infecção viral. Por exemplo, infecções respiratórias agudas incluem (1) o resfriado comum, em que o rinovírus infecta apenas a mucosa nasal, (2) influenza, na qual o vírus é encontrado tanto na mucosa nasal quanto na brônquica, onde danos graves podem resultar em morte, (3) doenças semelhantes à gripe causadas por adenovírus localizados no tecido linfóide da garganta (embora a infecção também possa ocorrer no intestino e no olho ou se espalhar para o coração) e (4) infecções respiratórias graves em bebês e crianças, causadas por parainfluenza vírus ou vírus sinciciais respiratórios, que podem ser fatais. Exemplos de infecções agudas localizadas no intestino incluem aquelas que resultam em enterite (inflamação intestinal), que pode ser acompanhada por diarreia, muitas vezes causada por rotavírus e coronavírus.

Muitos vírus transmitidos pela via respiratória (de espirros e tosses, por exemplo) e limitados ao homem iniciam seu ciclo de infecção no trato respiratório superior (nariz e garganta) e depois entram na corrente sanguínea, onde se espalham para tecidos distantes. Exemplos de tais doenças são o sarampo, a caxumba e a varicela, em que o crescimento do vírus específico nas células da mucosa da garganta durante os primeiros dias de infecção geralmente resulta em febre moderada e dor, esta fase é chamada de período prodrômico do doença. Durante os próximos dias, o vírus entra nos linfonodos de drenagem e depois na corrente sanguínea, onde se espalha por todos os tecidos do corpo, resultando em febre e erupção cutânea (no caso de sarampo e varicela) e inflamação das glândulas parótidas e , com menos frequência, os testículos, ovários e articulações (no caso da caxumba). O vírus da varicela (catapora) raramente causa pneumonia, mas todos esses vírus podem causar meningite e, raramente, encefalite. Um padrão semelhante de infecção ocorria anteriormente com a varíola, uma doença que era mais freqüentemente fatal, mas agora aparentemente foi erradicada.

Um grande número de vírus do trato digestivo (enterovírus) - entre eles poliovírus, vírus Coxsackie e echovírus (vírus órfão humano citopático entérico) - também causam uma doença de duas fases. Os enterovírus crescem inicialmente no trato intestinal e são transmitidos pela boca através da água, alimentos e outros materiais contaminados com fezes. Os vírus são resistentes ao ácido normalmente encontrado no estômago e assim alcançam o trato intestinal, onde se multiplicam nas células vivas da mucosa. Este período inicial de invasão viral e crescimento no intestino causa uma doença febril leve inicial ou é assintomático. Nos dias seguintes, esses enterovírus se espalham da mucosa intestinal para os linfonodos de drenagem, dos quais invadem a corrente sanguínea, resultando em uma condição conhecida como viremia. A partir da corrente sanguínea, os vírus se espalham amplamente para todos os tecidos, mas na maioria dos casos não ocorre doença sintomática. O poliovírus em menos de 1 por cento dos casos afeta a medula espinhal ou o cérebro, resultando em paralisia ou morte. Diferentes tipos de vírus Coxsackie e echovírus podem causar doenças agudas, geralmente não fatais, como meningite, cardite, pleurisia ou erupções cutâneas. Os enterovírus também foram associados à mielite flácida aguda, uma doença semelhante à poliomielite caracterizada por fraqueza muscular repentina e paralisia.

Muitas doenças virais são transmitidas por picadas de insetos ou outros artrópodes, e essas infecções geralmente começam na pele ou nos nódulos linfáticos e invadem rapidamente a corrente sanguínea. A natureza da doença causada por esses vírus transmitidos por artrópodes (arbovírus) é determinada pela afinidade (tropismo) de cada vírus por órgãos específicos. Muitos dos que têm afinidade pelo tecido cerebral causam encefalite ou meningite, mas outros infectam principalmente os músculos, fígado, coração ou rins. Praticamente todas essas doenças têm caráter epidêmico, e os vírus que as causam são os patógenos primários de pássaros e mamíferos. O inseto, geralmente uma determinada espécie de mosquito, se alimenta do sangue do pássaro ou mamífero hospedeiro infectado e logo depois pica um ser humano, transmitindo assim o vírus. Esses arbovírus normalmente não se multiplicam no inseto, mas simplesmente residem em sua tromba. Exemplos de doenças epidêmicas humanas resultantes da transmissão desses arbovírus frequentemente fatais são encefalite causada por vírus da família Togaviridae e Flaviviridae, febre amarela e dengue causada por vírus da família Flaviviridae e febres hemorrágicas causadas por vírus das famílias Bunyaviridae e Arenaviridae. De considerável interesse e preocupação é a identificação de novas cepas de vírus, particularmente um hantavírus da família Bunyaviridae que foi responsável por uma epidemia no início da década de 1990 no sudoeste dos Estados Unidos que resultou em um número considerável de infecções humanas fatais.


Conteúdo

Cada espécie tem efeito específico e causa sintomas em pessoas infectadas. Algumas pessoas infectadas com uma bactéria patogênica não apresentam sintomas. Indivíduos imunocomprometidos são mais suscetíveis a bactérias patogênicas. [5]

Suscetibilidade patogênica Editar

Algumas bactérias patogênicas causam doenças sob certas condições, como a entrada através da pele através de um corte, através da atividade sexual ou através de uma função imunológica comprometida.

Algumas espécies de Estreptococo e Estafilococo fazem parte da microbiota normal da pele e geralmente residem na pele saudável ou na região nasofarangiana. No entanto, essas espécies podem iniciar infecções de pele. As infecções estreptócicas incluem sepse, pneumonia e meningite. [6] Essas infecções podem se tornar graves, criando uma resposta inflamatória sistêmica, resultando em vasodilatação maciça, choque e morte. [7]

Outras bactérias são patógenos oportunistas e causam doenças principalmente em pessoas que sofrem de imunossupressão ou fibrose cística. Exemplos desses patógenos oportunistas incluem Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cenocepacia, e Mycobacterium avium. [8] [9]

Edição intracelular

Os parasitas intracelulares obrigatórios (por exemplo, Chlamydophila, Ehrlichia, Rickettsia) têm a capacidade de apenas crescer e se replicar dentro de outras células. Mesmo essas infecções intracelulares podem ser assintomáticas, exigindo um período de incubação. Um exemplo disso é Rickettsia que causa o tifo. Outro causa a febre maculosa das Montanhas Rochosas.

A clamídia é um parasita intracelular. Esses patógenos podem causar pneumonia ou infecção do trato urinário e podem estar envolvidos em doenças coronárias. [10]

Outros grupos de patógenos bacterianos intracelulares incluem Salmonella, Neisseria, Brucella, Mycobacterium, Nocardia, Listeria, Francisella, Legionella, e Yersinia pestis. Estes podem existir intracelularmente, mas podem existir fora das células hospedeiras.

Infecções em tecido específico Editar

Os patógenos bacterianos costumam causar infecções em áreas específicas do corpo. Outros são generalistas.

  • Causado por Gardnerella vaginalis, a vaginose bacteriana resulta de uma alteração na microbiota vaginal. Gardnerella e bactérias anaeróbicas deslocam o benéfico Lactobacilos espécies que mantêm populações microbianas vaginais saudáveis. [11] é uma inflamação bacteriana das meninges, que são as membranas protetoras que cobrem o cérebro e a medula espinhal. é uma infecção bacteriana dos pulmões. é predominantemente causada por bactérias. Os sintomas incluem sensação forte e frequente ou vontade de urinar, dor ao urinar e urina turva. [12] A causa mais frequente é Escherichia coli. A urina é normalmente estéril, mas contém uma variedade de sais e produtos residuais. [13] As bactérias podem subir para a bexiga ou rim e causar cistite e nefrite. é causada por bactérias patogênicas entéricas. Essas espécies patogênicas geralmente são distintas das bactérias geralmente inofensivas da flora intestinal normal. Mas uma cepa diferente da mesma espécie pode ser patogênica. A distinção às vezes é difícil, como no caso de Escherichia.
  • As infecções bacterianas da pele incluem:
      é uma infecção bacteriana altamente contagiosa da pele, comumente observada em crianças. [14] É causado por Staphylococcus aureus, e Streptococcus pyogenes. [15] é uma infecção bacteriana aguda por estreptococo [16] das camadas mais profundas da pele que se espalha por meio do sistema linfático. é uma inflamação difusa [17] do tecido conjuntivo com inflamação grave das camadas dérmica e subcutânea da pele. A celulite pode ser causada pela flora normal da pele ou por contato contagioso e geralmente ocorre por meio de pele aberta, cortes, bolhas, rachaduras na pele, picadas de insetos, picadas de animais, queimaduras, feridas cirúrgicas, injeção intravenosa de medicamentos ou locais de inserção de cateter intravenoso. Na maioria dos casos, é a pele do rosto ou da parte inferior das pernas que é afetada, embora a celulite possa ocorrer em outros tecidos.
  • Os sintomas da doença aparecem quando as bactérias patogênicas danificam os tecidos do hospedeiro ou interferem em sua função. A bactéria pode danificar as células do hospedeiro direta ou indiretamente, provocando uma resposta imune que inadvertidamente danifica as células do hospedeiro, [18] ou pela liberação de toxinas. [19]

    Edição Direta

    Uma vez que os patógenos se ligam às células hospedeiras, eles podem causar danos diretos, pois os patógenos usam a célula hospedeira para obter nutrientes e produzem resíduos. [20] Por exemplo, Streptococcus mutans, um componente da placa dentária, metaboliza o açúcar da dieta e produz ácido como um produto residual. O ácido descalcifica a superfície do dente para causar cárie dentária. [21]

    Edição de produção de toxinas

    As endotoxinas são as porções lipídicas dos lipopolissacarídeos que fazem parte da membrana externa da parede celular das bactérias gram-negativas. As endotoxinas são liberadas quando a bactéria sofre lise, e é por isso que, após o tratamento com antibióticos, os sintomas podem piorar no início, pois as bactérias são mortas e liberam suas endotoxinas. As exotoxinas são secretadas para o meio circundante ou liberadas quando a bactéria morre e a parede celular se quebra. [22]

    Edição Indireta

    Uma resposta imunológica excessiva ou inadequada desencadeada por uma infecção pode danificar as células hospedeiras. [1]

    Nutrientes Editar

    O ferro é necessário para os humanos, assim como para o crescimento da maioria das bactérias. Para obter ferro livre, alguns patógenos secretam proteínas chamadas sideróforos, que retiram o ferro das proteínas de transporte de ferro ligando-se ao ferro com ainda mais força. Uma vez que o complexo ferro-sideróforo é formado, ele é absorvido por receptores sideróforos na superfície bacteriana e então o ferro é levado para a bactéria. [22]

    Normalmente, a identificação é feita cultivando o organismo em uma ampla variedade de culturas, o que pode levar até 48 horas. O crescimento é então identificado visual ou genomicamente. O organismo cultivado é então submetido a vários ensaios para observar as reações para ajudar a identificar ainda mais as espécies e cepas. [23]

    As infecções bacterianas podem ser tratadas com antibióticos, que são classificados como bactericidas, se matarem as bactérias, ou bacteriostáticos, se apenas impedirem o crescimento bacteriano. Existem muitos tipos de antibióticos e cada classe inibe um processo que é diferente no patógeno daquele encontrado no hospedeiro. Por exemplo, os antibióticos cloranfenicol e tetraciclina inibem o ribossomo bacteriano, mas não o ribossomo eucariótico estruturalmente diferente, de modo que exibem toxicidade seletiva. [24] Os antibióticos são usados ​​no tratamento de doenças humanas e na agricultura intensiva para promover o crescimento animal. Ambos os usos podem estar contribuindo para o rápido desenvolvimento de resistência aos antibióticos em populações bacterianas. [25] A terapia fágica, usando bacteriófagos, também pode ser usada para tratar certas infecções bacterianas. [26]

    As infecções podem ser evitadas com medidas anti-sépticas, como esterilizar a pele antes de perfurá-la com a agulha de uma seringa e com o cuidado adequado de cateteres internos. Os instrumentos cirúrgicos e odontológicos também são esterilizados para prevenir a infecção por bactérias. Desinfetantes como alvejantes são usados ​​para matar bactérias ou outros patógenos em superfícies para prevenir a contaminação e reduzir ainda mais o risco de infecção. As bactérias nos alimentos são mortas pelo cozimento em temperaturas acima de 73 ° C (163 ° F).

    Muitos gêneros contêm espécies bacterianas patogênicas. Muitas vezes possuem características que ajudam a classificá-los e organizá-los em grupos. A seguir está uma lista parcial.

    • Bacillus anthracis
    • Bacillus cereus
    • Bartonella henselae
    • Bartonella quintana
    • Bordetella pertussis[28][29]
    • Borrelia burgdorferi
    • Borrelia garinii
    • Borrelia afzelii
    • Borrelia recurrentis
    • Brucella abortus
    • Brucella canis
    • Brucella melitensis
    • Brucella suis
    • Campylobacter jejuni
    • Chlamydia pneumoniae
    • Chlamydia trachomatis
    • Chlamydophila psittaci
    • Clostridium botulinum
    • Clostridium difficile
    • Clostridium perfringens
    • Clostridium tetani
    • Corynebacterium diphtheriae[29][31][32]
    • Enterococcus faecalis
    • Enterococcus faecium
    • Escherichia coli
    • Francisella tularensis
    • Haemophilus influenzae[29][35]
    • Helicobacter pylori[36]
    • Legionella pneumophila
    • Leptospira interrogans
    • Leptospira santarosai
    • Leptospira weilii
    • Leptospira noguchii
    • Listeria monocytogenes
    • Mycobacterium leprae
    • Mycobacterium tuberculosis
    • Mycobacterium ulcerans
    • Mycoplasma pneumoniae
    • Neisseria gonorrhoeae
    • Neisseria meningitidis
    • Pseudomonas aeruginosa
    • Rickettsia rickettsii
    • Salmonella typhi
    • Salmonella typhimurium
    • Shigella Sonnei
    • Staphylococcus aureus
    • Staphylococcus epidermidis
    • Staphylococcus saprophyticus
    • Streptococcus agalactiae
    • Streptococcus pneumoniae
    • Streptococcus pyogenes
    • Treponema pallidum
    • Ureaplasma urealyticum
    • Vibrio cholerae
    • Yersinia pestis
    • Yersinia enterocolitica
    • Yersinia pseudotuberculosis

    Esta é a descrição dos gêneros e espécies mais comuns apresentados com suas características clínicas e tratamentos.

    Contato com bovinos, ovinos, caprinos e cavalos [47]
    Os esporos entram por inalação ou por abrasões [29]

    Contato com gotículas respiratórias expelidas por hospedeiros humanos infectados. [29]

    Ixodes carrapatos duros
    Reservatório em ratos, outros pequenos mamíferos e pássaros [51]

    • Localizada precocemente: eritema migrante
    • Disseminação precoce: neuroborreliose, cardite de Lyme
    • Tarde: artrite de Lyme, Achrodermatite crônica (B. afzelii só)

    Doxiciclina para adultos, amoxicilina para crianças, ceftriaxona para envolvimento neurológico [52]

    Usar roupas que limitem a exposição da pele aos carrapatos. [29]
    Repelente de insetos. [29]
    Evite áreas onde são encontrados carrapatos. [29]

    Pediculus humanus corporis piolho do corpo (B. recurrentis apenas) e carrapatos moles Ornithodoros [54] Febre Relapsa Penicilina, tetraciclina, doxiciclina [55] Evite áreas onde os carrapatos são encontrados [54]

    Melhor acesso a instalações de lavagem [54]
    Reduza a aglomeração [54]
    Pesticidas [54]

    Contato direto com animal infectado [29]
    Oral, por ingestão de leite não pasteurizado ou produtos lácteos [29]

    Fecal-oral de animais (mamíferos e aves) [29] [44]
    Carne crua (especialmente aves) [29] [44]
    Água contaminada [29]

    Boa higiene [29]
    Evitando água contaminada [29]
    Pasteurizando leite e produtos lácteos [29]
    Cozinhar carne (especialmente aves) [29]

    sexo vaginal [29]
    sexo oral [29]
    sexo anal [29] Vertical da mãe para o recém-nascido (ICN) [29]
    Superfícies e moscas diretas ou contaminadas (tracoma) [29]

    Técnicas adequadas de preservação de alimentos

    Flora intestinal, [29] [44] crescendo excessivamente quando outra flora está esgotada [29]

    Descontinuação do antibiótico responsável [29] [44]
    Vancomicina ou metronidazol se grave [29] [44]

    Esporos no solo, penetração na pele através de feridas [29] [44]

    gotículas respiratórias
    parte da flora humana

    Difteria: febre, dor de garganta e inchaço do pescoço, potencialmente estreitamento das vias respiratórias. [57]

    Parte da flora intestinal, [44] oportunista ou entrando por feridas do trato gastrointestinal ou do sistema urinário [29]

    Sem vacina Lavagem das mãos e outras formas de prevenção nosocomial

      , [29] [44] e no trato urinário [44]
    • Espalhando-se extraintestinalmente ou proliferando no trato gastrointestinal [29]
      [29] [44] (UTI) [29] [44]
    • Meningite em bebês [29] [44] [44] sepse [44]

    (testes de resistência são necessários primeiro)

    • Antibióticos acima da duração encurtam
    • Reposição de eletrólitos e fluidos
    • Cozinhar carne moída e pasteurizar leite contra O157: H7 [29]
    • Lavagem e desinfecção das mãos [29]
      [44] por meio de comida e água [29]
    • Contato físico direto [29]
      [29][44]
      , no útero ou no nascimento [29]
    • Diarreia em bebês [29]
      [58]
      e febre [44]
    • Reservatório em gado [29]
      [29][44][29][44]
      -transmitido por artrópodes [29]
    • Animais selvagens ou domésticos infectados, pássaros ou animais domésticos [29]
      [29][29]
    • Evitando vetores de insetos [29]
    • Precauções ao manusear animais selvagens ou produtos de origem animal [29]
    • Contato de gota [29]
    • Flora humana de e. trato respiratório superior [29]
      [29] [44] [29] [44], [29] [44] bronquite [29] em bebês [44]

    (testes de resistência são necessários primeiro)

      , por exemplo. cefotaxima ou ceftriaxona [29] e combinação de sulbactam [29]
      para bebês [29] [44] profilaticamente [29]
    • Colonizando o estômago [29]
    • Transmissão de pessoa para pessoa pouco clara [29]
      [29][44][44]
    • Fator de risco para carcinoma gástrico e linfoma gástrico de células B [29]
      , combinação de metronidazol e sal de bismuto [29]
    • Boca, pele e flora intestinal. [60]
    • Klebsiellapneumonia, com necrose pulmonar significativa e hemoptise [44] infecção do trato urinário e sepse [44]
      [44][44]
      . [61]
    • Contato de gota, por ex. torres de resfriamento, [29] [44] umidificadores, [29] condicionadores de ar [29] [44] e sistemas de distribuição de água [29]
      [29][44][29][44]
      , como eritromicina [29] [44] [29] [44]
    • Alimentos e água contaminados pela urina de animais selvagens ou domésticos infectados. Leptospira sobrevive por semanas em água doce e solo úmido. [29]
      : Dores de cabeça, dores musculares e febres possíveis icterícia, insuficiência renal, hemorragia pulmonar e meningite. [62] [63]
      para casos leves [64]
    • Penicilina intravenosa para casos graves [64]
      [29]
      [29]
    • Leite cru ou queijo, [29] [44] carnes moídas, [29] aves [29] para recém-nascidos ou fetos [29] [44]
      : [29]
      [44][44]
      [29][44][29][44]
    • Preparação e manuseio adequado dos alimentos [29]
    • Contato prolongado humano-humano, por ex. através de exsudatos de lesões cutâneas à abrasão de outra pessoa [29]
      (Doença de Hansen): [29] granulomas dos nervos, trato respiratório, pele e olhos. [65]
      e rifampicina [29]

    (difícil, consulte Tratamento da tuberculose para obter mais detalhes) [29]

    • Primeiros 2 meses, combinação:
    • Flora humana [29] [44] [29] [44]
      [29]
      e eritromicina [29] [44]
      [29] [44] no nascimento [29]
      [29][44]
      (homens) [44] (mulheres) [44]
      [29][44][29][44]
      [44], por exemplo doxiciclina se também houver suspeita de clamídia [44] para resistência [29] [44] ou alergia do paciente à cefalosporina [29]

    Ophthalmia neonatorum:

      [29] [44] + ceftriaxona [44]
      [29] nos olhos de recém-nascidos em risco [29] [44]
      [29]
      incluindo meningite [29] [44], incluindo síndrome de Waterhouse-Friderichsen [29] [44]
      [29][44][29][44]
      vacina [29] [44] [29] [44]
    • Pneumonia [29] [44] [29] [44] [29] [44] [29] [44]
    • Osteomielite [29] [44] infecção [44] [29] [44] [44]
      [29] como a ticarcilina [44] [29]
    • Sulfadiazina de prata tópica para queimaduras [29]
      ou carrapato de cachorro [29] [44]
      [29][44]
      [29][44][29][44]
      , como roupas [29]
    • Remoção imediata de carrapatos anexados [29]
      , por meio de comida ou água [29] [44]
      tipo salmonelose [29] (febre, dor abdominal, hepatoesplenomegalia, manchas rosadas) [44]
    • Estado de portador crônico [44]
      [29] [44], por exemplo ciprofloxacina [29] [44]
      e vacinas ViCPS [29]
    • Higiene e preparação de alimentos [29]
    • Fecal-oral [29]
    • Alimentos contaminados por aves [29] (por exemplo, ovos não cozidos) [44] ou tartarugas [44]
      [29] com gastroenterite [29] [44] [44] em pessoas com células falciformes [44] [44]
    • Reposição de fluidos e eletrólitos para diarreia [29] [44]
    • Antibióticos (em neonatos [44] e imunocomprometidos [29] [44]):
      [44][44][44][44]
    • Descarte adequado de esgoto [29]
    • Preparação de alimentos [29]
    • Boa higiene pessoal [29]
      [29][44]
      (disenteria bacilar)
    • Reposição de fluidos e eletrólitos [44] [44] como ciprofloxacina [29] se grave [44]
    • Proteção do abastecimento de água e alimentos [29]
    • As vacinas estão em estágio de teste [67]
    • Flora humana nas mucosas em, e. narinas anteriores, pele e vagina, [29] [44] entrando pela ferida
    • Infecções cutâneas, incluindo impetigo [29] [44] [29] [44] [29] [29] [44] [44]
        [29][44][29][44][29][44]
      • Incisão e drenagem de lesões localizadas [29], [29] [44] oxacilina, [29] meticilina [44] para resistente à meticilina (MRSA) [29]
      • Precauções de barreira, lavagem das mãos e desinfecção com fômites em hospitais
      • Infecções de próteses implantadas (por exemplo, válvulas cardíacas [29] e articulações [44]) e cateteres [29] [44]
        [29][44]
        em mulheres [29] [44]
        ou norfloxacina [68]
        durante o parto [29] [29]
        [29][44][29][44]
      • Pneumonia neonatal [44] em mulheres no pós-parto [29] com sepse e pneumonia [29]
        [29] [44] em caso de infecção letal [29]
      • Gotículas respiratórias na nasofaringe [44] (disseminando-se em imunocomprometidos) [29]
      • Pneumonia bacteriana aguda e meningite em adultos [29] [44] e sinusite em crianças [29] [44] [44]
        [29][44]
      • Vacina de 23 sorotipos para adultos (PPV) [29] [44]
      • Vacina heptavalente conjugada para crianças (PCV) [29]
      • Gotículas respiratórias [29]
      • Contato físico direto com lesões de impetigo [29]
        [29] [44] [44] [29] [44] [29] [44] e erisipela [29] [44] [29] [29] [44]
        [29] [44] ou V [44], por ex. claritromicina [29] ou eritromicina [44] na alergia à penicilina
      • Drenagem e desbridamento para fasceíte necrosante [29]
      • O tratamento rápido com antibióticos ajuda a prevenir a febre reumática [29]
      • Endocardite bacteriana subaguda [44] [44] do cérebro e do fígado [44]
        [29][44]
      • Vertical (da mãe para o feto) [29]
        : [29] [44] Primeiro um cancro (uma ulceração cutânea indolor), depois erupção cutânea difusa. [69] Mais tarde: gomas (protuberâncias moles), sintomas neurológicos ou cardíacos. [70] [29] [44]
        [29] [44] se alergia à penicilina [29] [44]
      • Penicilina oferecida a parceiros sexuais recentes [71]
      • Antibióticos para mulheres grávidas se houver risco de transmissão para crianças [29]
      • Nenhuma vacina disponível [29] [29]
        [44]
      • Água contaminada e frutos do mar crus [29]
        : Diarreia severa por "água de arroz" [44]
      • Substituição de fluido [44] e eletrólito [29] [29] [44]
      • Saneamento adequado [29]
      • Preparação adequada de alimentos [29]
        de animais [29] [72]
      • Ingestão de tecidos animais [29]
      • Gotículas respiratórias [29]
        principalmente [29] [73] [74] [29] [75]
      • Terapia de suporte para choque [29]
        [76]
      • Minimize a exposição a roedores e pulgas [29]

      Das 59 espécies listadas na tabela com suas características clínicas, 11 espécies (ou 19%) são conhecidas por serem capazes de transformação genética natural. [77] A transformação natural é uma adaptação bacteriana para a transferência de DNA de uma célula para outra. Este processo inclui a captação de DNA exógeno de uma célula doadora por uma célula receptora e sua incorporação no genoma da célula receptora por recombinação. A transformação parece ser uma adaptação para reparar danos no DNA da célula receptora. Entre as bactérias patogênicas, a capacidade de transformação provavelmente serve como uma adaptação que facilita a sobrevivência e a infectividade. [77] As bactérias patogênicas capazes de realizar a transformação genética natural (daquelas listadas na tabela) são Campylobacter jejuni, Enterococcus faecalis, Haemophilus influenzae, Helicobacter pylori, Klebsiella pneumoniae, Legionella pneumophila, Neisseria gonorrhoeae, Neisseria meningitidis, Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae e Vibrio cholerae.


      Discussão

      Bactérias em biofilmes são notoriamente difíceis de matar com antibióticos, e biofilmes representam um problema significativo no tratamento de muitas infecções bacterianas [29-31, 42, 43]. Um dos fatores mais citados que contribuem para este problema é a matriz extracelular que compõe a estrutura do biofilme [44, 45]. Acredita-se que essa matriz de polissacarídeo reduza a exposição de bactérias no biofilme ao antibiótico, resultando em bactérias expostas a uma concentração mais baixa e, portanto, menos eficaz de antibiótico.

      Os fagos são promissores no tratamento de infecções por biofilme. Como vírus bacterianos de ocorrência natural, os fagos podem ter mecanismos evoluídos para infectar bactérias que vivem em um biofilme [33, 46]. Na verdade, o efeito direto do fago na estrutura do biofilme foi demonstrado em Klebsiella [47], P. aeruginosa [16, 48] e S. aureus [49]. O uso de fago junto com antibióticos pode melhorar a eficácia do tratamento convencional com antibióticos em infecções tópicas, como queimaduras, úlceras de pele e sinusite. No entanto, apenas alguns estudos experimentais quantificaram as interações entre fagos, antibióticos e bactérias em biofilmes. Chaudhry et al. [36] investigaram como um par de fagos melhorou os efeitos antimicrobianos de cinco antibióticos bactericidas para o controle de biofilmes da bactéria Gram-negativa P. aeruginosa em vitro. Em geral, eles observaram que o uso simultâneo de fago e antibióticos melhorou a morte de bactérias por dois antibióticos (ceftazidima e colistina), enquanto o uso de antibióticos após o pré-tratamento do fago (tratamento sequencial) melhorou a morte por outros dois antibióticos (GEN e tobramicina (TOB )). Kumaran et al. [37] estudaram o efeito combinado de cinco antibióticos, três bactericidas e dois bacteriostáticos, e um fago em biofilmes de S. aureus. Em geral, eles descobriram que a maior redução na densidade bacteriana nos biofilmes é obtida quando os biofilmes são tratados com fago primeiro por 24 h, depois com antibióticos por 24 h (tratamento sequencial). No entanto, Kumaran et al. usaram concentrações muito altas de antibióticos, com concentrações crescentes de duas vezes começando em 8 × MIC para VAN e LIN, 64 × MIC para cefazolina e TET e 256 × MIC para dicloxacilina.Essa grande diferença com as concentrações de antibióticos que usamos (2 e 10 × MIC) torna as comparações diretas difíceis.

      Este estudo serviu inicialmente para estender o trabalho de Chaudhry et al., Conforme procuramos examinar a generalidade da eficácia do tratamento combinado de fagos e antibióticos contra o patógeno cutâneo comum e Gram positivo S. aureus. Como no trabalho anterior, os antibióticos foram aplicados ao mesmo tempo que o fago (tratamento simultâneo) ou após o pré-tratamento do fago (tratamento sequencial), mas com uma gama mais ampla de nove antibióticos que incluíam alguns antibióticos bacteriostáticos. Para nos permitir avaliar totalmente a eficácia de nossos regimes de tratamento na eliminação de bactérias dentro de um biofilme, modificamos ainda mais o protocolo de Chaudhry et al. Usando uma medida diferente de eficácia. Em nosso protocolo modificado, estimamos a densidade bacteriana em biofilmes preparados antes do tratamento e após 48 horas de exposição ao antibiótico, fago, ambos ou nenhum (controles não tratados). Em vez de comparar as densidades bacterianas após o tratamento com as densidades em controles não tratados, nós as comparamos com as densidades bacterianas antes do tratamento. Nossa medida da eficácia do tratamento é, portanto, a mudança na densidade bacteriana durante o curso do tratamento. Esta estimativa mais conservadora nos permite determinar a capacidade dos regimes de tratamento para penetrar e matar as bactérias dentro de um biofilme. As amostras colhidas após o tratamento consistiam de biofilme e bactérias planctônicas, enquanto as amostras colhidas no momento do tratamento consistiam apenas de bactérias do biofilme. Qualquer tratamento que resultou em densidades bacterianas mais baixas do que nos biofilmes antes do tratamento deve ter sido eficaz em penetrar e matar as bactérias dentro do biofilme. Além disso, estimando a densidade bacteriana após 24 horas de tratamento com fago, podemos estimar a eficácia dos antibióticos em biofilmes tratados com fago (ver Fig. 6).

      A mudança na densidade bacteriana (log (densidade final) –log (densidade inicial)) é mostrada para todos os 9 antibióticos usados ​​neste estudo em ambas as concentrações de antibióticos. Os símbolos indicam a diferença nas médias e as barras de erro indicam o intervalo de confiança de 95% obtido nos testes t. Os valores acima da linha tracejada mostram um aumento na densidade bacteriana durante o curso do tratamento, os valores abaixo da linha tracejada mostram uma diminuição. Os antibióticos adicionados aos biofilmes intactos são mostrados em pontos sólidos e linhas sólidas (densidades iniciais = densidades bacterianas em biofilmes preparados, densidades finais = controles apenas com antibióticos) antibióticos adicionados a biofilmes expostos ao fago por 24 h são mostrados em triângulos abertos e linhas tracejadas ( densidades iniciais = densidades bacterianas após 24 h de tratamento apenas com fago, densidades finais = tratamento sequencial em 48 h). Os ovais azuis destacam os 7 antibióticos usados ​​a 2 × MIC que não reduziram a densidade bacteriana quando aplicados a biofilmes intactos (mudança na densidade na linha tracejada ou acima), mas mataram significativamente as bactérias quando adicionados a biofilmes tratados com fago (mudança na densidade abaixo da linha tracejada). Os ovais laranja destacam os 3 antibióticos onde o pré-tratamento com fago provavelmente reduziu a eficácia do antibiótico 10 × MIC.

      Nossos resultados são consistentes com os de Chaudhry et al, exceto que observamos melhor morte com combinações de antibióticos e fagos apenas para baixas concentrações de antibióticos. De outra forma, tais concentrações seriam ineficazes ou marginalmente eficazes, mas a inclusão de fago nestes tratamentos levou à morte substancial de bactérias em S. aureus biofilmes. No entanto, ao contrário dos resultados gerais de Chaudhry et al, aumentar a concentração cinco vezes não levou a nenhuma morte adicional de bactérias quando usado com fago. Uma exceção a este padrão é GEN, onde em nossos experimentos, GEN ainda foi qualitativamente, embora nem sempre significativamente, mais eficaz em alta em comparação com baixa concentração em cada protocolo de tratamento. Em alguns casos, o aumento da concentração de antibióticos levou a uma diminuição na eficácia do tratamento, como com VAN e TET em tratamentos simultâneos e para VAN e ERM em tratamentos sequenciais. Isso está de acordo com as observações do TOB contra P. aeruginosa por Chaudhry et al.

      De modo geral, os antibióticos em baixa concentração (2 × MIC) foram incapazes de matar as bactérias nos biofilmes, enquanto os mesmos antibióticos foram capazes de matar em alta concentração (10 × MIC). Curiosamente, essa observação foi válida para antibióticos bacteriostáticos e também bactericidas. O uso de antibióticos e fago ao mesmo tempo (tratamentos SIM) melhorou a morte em relação aos antibióticos isoladamente ou apenas ao fago em 2 de 18 casos (9 antibióticos × 2 concentrações). Para esses dois casos (CIP e TET a 2 × MIC), o antibiótico sozinho não reduziu as densidades bacterianas, então podemos colocar conservadoramente sua eficácia em 0, se não como um número negativo. Uma vez que a eficácia da combinação foi significativamente maior do que a do fago sozinho, há sinergia entre o antibiótico e o fago. Houve dois casos de antagonismo, VAN e TET a 10 × MIC, em que a eficácia da combinação foi menor do que a do agente mais eficaz atuando sozinho. Para todos os outros casos (14 de 18), a eficácia da combinação não foi significativamente diferente da do agente mais eficaz agindo sozinho: em alguns casos, o fago parecia fazer a maior parte da morte, em outros casos era o antibiótico. Isso indicaria que, pelo menos em algumas situações, a combinação de fago e antibiótico seria geralmente mais eficaz do que o antibiótico sozinho, não tanto por causa da sinergia entre os dois agentes (apenas 2 em 18 casos), mas porque qualquer agente sozinho é eficaz (12 em de 18 casos), e o antagonismo entre os dois é raro (2 de 18 casos).

      Nosso projeto experimental nos permitiu verificar se o pré-tratamento com fago poderia alterar a suscetibilidade das bactérias ligadas ao biofilme aos antibióticos. Para responder a essa pergunta, estimamos a eficácia dos antibióticos quando adicionados a biofilmes intactos (controles apenas com antibióticos) e quando adicionados a biofilmes tratados com fago (regimes de tratamento sequencial). Essas eficácias estão resumidas na Fig. 6. Quando usado em 2 × MIC, 7 de 9 antibióticos mostraram uma eficácia muito maior contra biofilmes tratados com fago em comparação com biofilmes intactos: para todos, exceto OXA e RIF, o antibiótico foi capaz de matar efetivamente o fago -biofilmes tratados, enquanto a mesma concentração não matou biofilmes intactos (mostrado em ovais azuis na Fig. 6). OXA foi capaz de matar biofilmes intactos, e RIF não, mas o pré-tratamento com fago não alterou a eficácia de nenhum dos antibióticos. Quando usado a 10 × MIC, há pouco efeito do pré-tratamento com fago na eficácia do antibiótico. Quando há pouca (CIP, LIN) ou nenhuma (TET) sobreposição entre os intervalos de confiança, o pré-tratamento com fago realmente reduziu a eficácia do antibiótico (mostrado em ovais laranja na Fig. 6). Em suma, quando teve um efeito significativo, o pré-tratamento com fago melhorou a eficácia de baixas concentrações de antibióticos, mas diminuiu a eficácia de altas concentrações de antibióticos. Este resultado é particularmente promissor para antibióticos propensos a efeitos colaterais tóxicos, onde é desejável manter a concentração baixa.

      Também abordamos a possibilidade de que a combinação de fago com antibióticos reduziria o aparecimento de resistência aos antibióticos. Em ambientes clínicos, o RIF não é usado sozinho no tratamento de infecções, pois a resistência geralmente aumenta durante o curso do tratamento, levando ao fracasso do tratamento. Na verdade, observamos que cerca de metade dos biofilmes tratados com RIF sozinho tornaram-se turvos, o análogo in vitro da falha do tratamento. Para prevenir a falha do tratamento devido ao aumento da resistência ao RIF, o RIF é usado em combinação com outros antibióticos para tratar infecções com S. aureus (veja [50] para uma revisão). O uso de fago e RIF, ao mesmo tempo ou fago primeiro, RIF segundo, não aumentou a eficácia do antibiótico, mas impediu completamente a ascensão de bactérias resistentes a RIF. Esta observação indica que pode-se desenvolver regimes de tratamento que incorporem fago com RIF a fim de reduzir a ascensão da resistência, enquanto simultaneamente diminui a preocupação de interações antagônicas entre os agentes terapêuticos.

      Nossos resultados fornecem evidências que apóiam o uso combinado de fago e antibióticos contra S. aureus biofilmes. Observamos que a combinação de fago e antibióticos evitou a ascensão de bactérias resistentes a antibióticos e, especialmente quando o fago foi usado primeiro e depois o antibiótico, restaurou a eficácia de antibióticos de baixa concentração que, de outra forma, teriam sido ineficazes. Esses resultados são promissores para o uso tópico de combinações de antibióticos e fago para tratar infecções de superfície, visto que essas infecções de superfície ocorrem na forma de biofilmes.

      No entanto, mais experimentos são necessários. Trabalhos futuros devem examinar como esses resultados são gerais para diferentes cepas de S. aureus, particularmente porque diferentes isolados clínicos são conhecidos por diferirem em suas habilidades de formação de biofilme. Além disso, o trabalho também pode ser expandido para examinar a eficácia de outros fagos, que podem ter propriedades farmacodinâmicas diferentes do único fago testado aqui. E, embora promissores, esses experimentos devem eventualmente ser conduzidos in vivo, como em feridas cutâneas de camundongos, já que a complexa dinâmica da biodisponibilidade de drogas e fagos, sistema imunológico do hospedeiro, dinâmica bacteriana e cinética pode resultar em resultados muito diferentes desses experimentos in vitro. A eficácia da terapia combinada teria que ser testada em sistemas de modelos vivos para preparar o caminho para os ensaios clínicos em humanos. No entanto, nossos resultados são um primeiro passo para uma melhor compreensão da dinâmica do tratamento de bactérias com fagos e antibióticos.


      Assista o vídeo: Ciclo litico bacteriofagos (Dezembro 2022).