Бактериофаги уничтожают возбудителя дизентерии и снижают вирулентность у выживших бактерий

Исследователи из Йельского университета показали, что природный бактериофаг A1-1 убивает Shigella flexneri — одну из основных причин дизентерии в странах Африки к югу от Сахары и Южной Азии. Более того, он отбирает устойчивые к фагу мутанты с сниженной вирулентностью. Работа опубликована в Applied and Environmental Microbiology.

Это открытие связано с тем, что фаг использует поверхностный рецептор бактерии OmpA как портал для проникновения и уничтожения S. flexneri. Бактерии, избежавшие атаки, либо теряют рецепторы OmpA, либо эти рецепторы мутируют таким образом, что снижается вирулентность.

«Мы стремились обнаружить фаг, который естественным образом связывается с белками внешней мембраны S. flexneri, ответственными за вирулентное распространение этого патогена в кишечнике человека. Мы предположили, что эволюция устойчивости к фагу должна изменить или устранить этот фактор вирулентности», — пояснила постдок Кейтлин Э. Кортрайт.

По её словам, это «биомедицински полезный эволюционный компромисс», который превосходит стандартные подходы фаговой терапии.

Исследователи сосредоточились на фаготерапии против S. flexneri, потому что эта бактерия уже устойчива к обычным антибиотикам. Кроме того, этот патоген активен в основном в странах с низким уровнем дохода, где антибиотики дороги и часто недоступны, а чистая питьевая вода — дефицит.

«Фаги могут быть даже полезны для обработки источников воды, отбирая авирулентные S. flexneri», — отметила Кортрайт.

Учёные начали проект, не зная, существуют ли фаги, способные убивать S. flexneri. Они предположили, что такие вирусы естественным образом эволюционировали и могут быть выделены из образцов окружающей среды.

«Мы решили искать в географическом регионе, известном своим экстремальным микробным биоразнообразием: Куатро-Сьенегас, Мексика. Очевидный авантюрный шаг, но, по-видимому, разумная идея, потому что эта попытка оказалась успешной», — сказал профессор экологии и эволюционной биологии Пол Э. Тёрнер.