Aislamiento de bacteriófagos líticos específicos contra Escherichia coli productora de Betalactamasas de espectro extendido (BLEE) a partir de muestras de agua residual

Abstract

RESUMEN: Objetivo: Determinar la presencia de bacteriófagos líticos específicos contra Escherichia coli productora de Betalactamasas de espectro extendido (BLEE) en aguas residuales. Metodología: Estudio experimental donde se utilizó E. coli productora de BLEE como bacteria hospedera. Los bacteriófagos fueron obtenidos a partir de efluentes de agua residual hospitalaria y plantas de tratamiento de agua residual. El aislamiento se realizó empleando el método de agar en doble capa, posteriormente los fagos fueron purificados y concentrados. Para determinar la especificidad de infección se llevó a cabo el rango de hospedero inter-género utilizando aislados de diferentes géneros bacterianos (n=26) e intra-especie, empleando aislados de E. coli (n=100). Adicionalmente, se evaluaron cocteles de fagos para ampliar el rango de infección. Resultados: Inicialmente se obtuvieron 16 unidades formadoras de placa, después de los procesos de purificación y concentración se seleccionaron 6 bacteriófagos. Los resultados del rango de hospedero evidenciaron una especificidad de infección de género del 100%, donde los fagos aislados no presentaron actividad contra ninguna de las 26 cepas de otros géneros evaluados. La evaluación intra-especie mostró un rango de infección estrecho, siendo el fago FEC1 el más activo contra el 14% de las 100 cepas de E. coli. Finalmente, se evaluaron 4 cocteles de bacteriófagos, no obstante, la actividad se mantuvo contra el 14% de las cepas. Conclusión: Este trabajo permitió establecer una metodología estandarizada para el aislamiento de bacteriófagos activos contra bacterias resistentes, lo que permitió la obtención de fagos específicos para E. coli productora de BLEE con alta preferencia por cepas del filogrupo B2, altamente patógenas. Estos bacteriófagos son candidatos con gran potencial para continuar su caracterización y futura aplicación.

ABSTRACT: Objective: Determine the presence of specific lytic bacteriophages against extendedspectrum beta-lactamase (ESBL)-producing Escherichia coli in wastewater. Methodology: Experimental study where ESBL-producing E. coli was used as host bacteria. Bacteriophages were obtained from hospital wastewater effluents and wastewater treatment plants. Isolation was carried out using the double layer agar method, subsequently the phages were purified and concentrated. To determine the specificity of infection, inter-genus host range was carried out using isolates from different bacterial genera (n=26) and intra-species, using E. coli isolates (n=100). Additionally, phage cocktails were evaluated to expand the range of infection. Results: Initially, 16 plaque-forming units (PFU) were obtained; however, after the purification and concentration processes, 6 bacteriophages were selected. The host range results showed a genus infection specificity of 100%, where the isolated phages did not present activity against any of the 26 strains of other genera evaluated. Intra-species evaluation showed a narrow infection range, with phage FEC1 being the most active against 14% of the 100 E. coli strains. Finally, 4 bacteriophage cocktails were evaluated; however, the activity was maintained against 14% of the strains. Conclusion: This work allowed us to establish a standardized methodology for the isolation of bacteriophages active against resistant bacteria, which allowed the obtaining of specific phages for ESBL-producing E. coli with high preference for highly pathogenic phylogroup B2 strains. These bacteriophages are candidates with great potential to continue their characterization and future application.