Sinergia Fage-Antibiotice este determinată de o combinație unică de mecanism de acțiune antibacteriană și de stoichiometrie
Abstract
Creșterea continuă a rezistenței la antibiotice precipită o criză medicală. Bacteriofagul (fagul) a fost salutat ca o posibilă opțiune terapeutică pentru a spori eficacitatea antibioticelor. Cu toate acestea, doar o mână de studii au abordat relația sinergică dintre fagi și antibiotice. Aici, raportăm o analiză cuprinzătoare a interacțiunii fag-antibiotice care evaluează sinergismul, aditivismul și antagonismul pentru toate clasele de antibiotice în stoichiometrii realizabile din punct de vedere clinic. Am combinat o citire în timp real pe bază optică a microplăcilor de microtitrare cu o hartă termică de tip matrice a potențelor de tratament pentru a măsura sinergia fagilor și antibioticelor (PAS), un proces pe care îl numim sinografie. Sinografia fagilor și antibioticelor a fost realizată împotriva unui grup clonal de E. coli rezistent la medicamente pandemice (ExPEC) cu niveluri de antibiotice care acoperă concentrația minimă de inhibitor (CMI) în șapte ordine de titruri virale. Rezultatele noastre sugerează că, în anumite condiții, fagii oferă un efect adjuvant prin scăderea CMI pentru tulpinile rezistente la medicamente. Mai mult, interacțiunile sinergice și antagoniste depind în mare măsură de mecanismul de inhibiție bacteriană de către clasa de antibiotic cuplată cu fagul, iar atunci când se observă sinergism, acesta suprimă apariția celulelor rezistente. Condițiile gazdei care simulează mediul de infecție, inclusiv serul și urina, suprimă PAS într-o manieră dependentă de creșterea bacteriană. În cele din urmă, dimensiunea exploziei fagului pare să fie un factor semnificativ al sinergismului. În mod colectiv, aceste date sugerează că fagii litici pot resuscita un antibiotic ineficient pentru bacteriile anterior rezistente, în timp ce, de asemenea, sinergizează cu antibioticele într-o manieră dependentă de clasă, procese care pot fi atenuate de ratele mai mici de creștere bacteriană găsite în mediile gazdă.
Declarație de semnificație Terapia cu bacteriofagi (fagi) este o abordare promițătoare pentru a combate creșterea numărului de bacterii rezistente la mai multe medicamente. În prezent, modalitatea clinică preferată este de a asocia fagii cu un antibiotic, o practică despre care se crede că îmbunătățește eficacitatea. Cu toate acestea, a fost raportat antagonismul dintre fag și antibiotice, alegerea fagului și a antibioticului nu este adesea determinată empiric, iar efectul factorilor gazdă asupra eficacității este necunoscut. Aici, am interogat interacțiunile fag-antibiotice între antibiotice cu diferite mecanisme de acțiune. Rezultatele noastre sugerează că fagul poate scădea CMI de lucru pentru tulpinile bacteriene deja rezistente la antibiotic, depinde de clasa de antibiotic și de stoichiometria împerecherii și este influențat în mod dramatic de micro-mediul gazdei.