Фаги могут влиять на чувствительность бактерий к антибиотику

В кишечнике млекопитающих обитает множество бактериофагов, однако об их влиянии на микробиом кишечника и здоровье организма-хозяина известно мало. В основном это ДНК-вирусы (более 99%), при этом вирусы эукариот редко встречаются у здоровых людей. Однако охарактеризовать фаги кишечника сложно из-за отсутствия универсального филогенетического маркера, геномного мозаицизма, а также необходимости выращивать фаги на бактериях-хозяевах, которые обычно неизвестны. Также сложно отделить влияние фагов и бактерий в организме млекопитающего. Исследователи из США предположили, что, снизив количество фагов в кишечнике, не изменив бактериальный состав, можно будет больше узнать о роли фагов.

Авторы выяснили, что акрифлавин, который используется для лечения инфекций мочеполового тракта в Бразилии, и некоторые другие акридины селективно снижают число бактериофагов, подавляя их размножение. Для этого они протестировали пять соединений (акрифлавин, этакридин, профлавин, акридиновый оранжевый и 9-аминоакридин) в культурах, содержащих вирулентные фаги PP01 с E. coli NC101 и без. Без бактерий акридины снижали число фагов умеренно (в 1600 раз для акрифлавина), но в присутствии E. coli число фагов снижалось в 12 × 10⁶ раз. Акрифлавин, профлавин и этакридин были наиболее эффективны. Сами по себе акридины практически не снижали концентрацию бактерий, напротив, они защищали клетки от фагов. Тот же эффект был продемонстрирован на других вирулентных фагах (T4, λvir, K, ΦX174 и MS2) и бактериях (E. coli C600 и C3000, S. aureus и P. syringae). Акрифлавин подавлял размножение свободных умеренных фагов, но не влиял на профаги. По-видимому, акридины связывают ДНК и РНК и таким образом нарушают процессы, происходящие в бактериальной клетке и необходимые для размножения фагов.

Исследователи давали мышам акрифлавин с питьевой водой и наблюдали, что число вирусоподобных частиц у них в фекалиях снижается. Вещество не повлияло на здоровье и поведение мышей, не было выявлено признаков воспаления кишечника, язв или кровотечения. Разнообразие бактерий кишечника тоже не изменилось. Количество фагов можно было восполнить, давая мышам вирусоподобные частицы из кишечника мыши-донора, не получавшей акрифлавин.

Фаги можно использовать для противомикробной терапии, поэтому авторы проверили, как микробиота без фагов отреагирует на антибиотики. У мышей с обедненной популяцией фагов ампициллин не был эффективен в низких дозах. Но восстановление популяции фагов повышало чувствительность к антибиотику у некоторых видов бактерий. Авторы предполагают, что фаги влияют на то, как бактерии отвечают на антибиотики, но для подтверждения нужны дополнительные опыты.

Как рассказывается в пресс-релизе, один из авторов исследования, бразилец, который теперь живет в США, заказал довольно много акрифлавина на дом своих родителей в Бразилии, но их не предупредил. Мама позвонила ему с вопросом: «У тебя все в порядке? На твое имя пришло несколько коробок лекарства от инфекций мочеполового тракта».

На насадке для душа и зубной щетке нашли огромное количество бактериофагов