NUEVAS ACTIVIDADES ANTIMICROBIANAS FRENTE A STAPHYLOCOCCUS AUREUS CODIFICADAS POR BACTERIÓFAGOS

Artículo completo
Staphylococcus aureus es una bacteria patógena muy importante, tanto en el sector clínico como en el alimentario, debido a su capacidad para producir infecciones variadas y también intoxicaciones alimentarias. Su patogenicidad se debe en gran medida a la presencia de una serie de factores de virulencia entre los que destacan su capacidad para producir enterotoxinas, su resistencia a antibióticos y su capacidad para formar biofilms o biopelículas. En los últimos años se ha observado un aumento importante en el número de cepas resistentes a antibióticos especialmente a meticilina (MRSA) y todos los ß-lactámicos. De hecho, los MRSA son los patógenos Gram positivos resistentes a antibióticos más comúnmente identificados en los hospitales. Más recientemente, se ha observado la presencia de cepas MRSA causantes de infección en individuos fuera del ambiente hospitalario (CA-MRSA), lo que ha incrementado la preocupación por la dispersión de estas cepas en la población. Además, también se han detectado cepas CA-MRSA en animales de granja, los cuales constituyen un nuevo reservorio desde el cual pueden diseminarse fácilmente a través de la cadena alimentaria. En realidad, ya se ha detectado la presencia de CA-MRSA en varios tipos de alimentos, incluyendo productos lácteos, cárnicos y pesqueros. Esta problemática parece estar provocada, en gran parte, por el uso abusivo de antibióticos en sectores tales como el veterinario. Un estudio reciente reveló que el complejo clonal 398 (CC398), un linaje de MRSA que emergió entre los animales de granja, y que es la principal causa de infecciones por MRSA en personas relacionadas con el ganado, se detectó inicialmente en humanos como una cepa sensible a meticilina. Posteriormente, dicha cepa se extendió al ganado, donde adquirió resistencia a este antibiótico por presión selectiva, debido al uso de antibióticos en producción animal.
En este contexto, la búsqueda de nuevos agentes antimicrobianos es claramente necesaria, no sólo para ofrecer nuevas alternativas en el tratamiento de infecciones, sino también para evitar la aparición de nuevas resistencias. Los bacteriófagos (fagos) son virus que infectan exclusivamente bacterias y ofrecen esta posibilidad ya que son los enemigos naturales de las mismas y por lo tanto, disponen de las herramientas necesarias para provocar su lisis. De hecho, el uso de fagos como agentes antibacterianos (terapia fágica) no es algo nuevo, ya que se inició a principios del siglo pasado, y en la actualidad se está estudiando su aplicación como como posibles agentes de biocontrol en diferentes ambientes ( alimentos, agricultura, acuicultura y tratamiento de aguas residuales). Más recientemente se ha iniciado el estudio de las proteínas fágicas como antimicrobianos (endolisinas y peptidoglicano hidrolasas asociadas a virión), algunas de las cuales ya han sido probadas en modelos murinos e incluso, como agentes bioconservantes en alimentos.
El trabajo que aquí se presenta se centró en la búsqueda de nuevas actividades antimicrobianas frente a S. aureus, que estuvieran codificadas en el bacteriófago vB_SauS-IPLA35, previamente aislado frente a esta especie. En concreto, el análisis bioinformático de la proteína gp50, que había sido identificada como TMP o proteína de medida de la cola (2066 aminoácidos), mostraba dos dominios catalíticos: peptidasa M23 (entre los aminoácidos 1706 y 1796) y lisozima (aminoácidos 1829 a 1920). Ambos dominios degradarían enlaces específicos en el peptidoglicano de la pared bacteriana de S. aureus. Con el fin de explotar esta actividad lítica, se obtuvo un clon en Escherichia coli capaz de expresar una proteína truncada que contiene únicamente el domino lisozima (TG1). La purificación de esta proteína permitió estudiar su actividad degradadora de peptidoglicano mediante el análisis por HPLC y espectrometría de masas de los productos de degradación de este polímero en presencia de la proteína. Los resultados obtenidos confirmaron la actividad hidrolítica de TG1 sobre los enlaces que unen las moléculas de N-acetil-murámico y N-acetil-glucosamina.
La confirmación final de la capacidad lítica, y por tanto antimicrobiana, de la proteína TG1 se obtuvo mediante ensayos de la misma en zimogramas que contenían células enteras de S. aureus. La presencia de una banda clara en la zona en la que se localizaba la proteína es indicativa de la lisis de las células de S. aureus. Además, la actividad de la proteína TG1 se ensayó también frente a células de S. aureus en crecimiento activo, incubando la proteína en presencia de las mismas. Una reducción de hasta un 75% en el número de bacterias viables permite afirmar que dicha proteína tiene un alto potencial antiestafilocócico y que por tanto podría ser utilizada en la eliminación de esta bacteria en el ambiente clínico o alimentario.