فعالیت باکتریولیتیک باکتریوفاژ جدید pϕbw-ec01 از خانوادۀ cystoviridae علیه سویۀ بالینی escherichia coli مقاوم به آنتی‌بیوتیک موجود در زخم سوختگی

مقدمه: پیدایش مقاومت escherichia coli به آنتی‌بیوتیک‌های معمول در بیماران دارای زخم سوختگی، به یک چالش جدی و بحث‌برانگیز در بیمارستان‌های سوانح و سوختگی ایران تبدیل‌شده است. ظهور هرچه بیشتر مقاومت دارویی از سوی پاتوژن‌های عفونی، زمینه‌ساز مطالعۀ بیشتر ماهیت فاژهاست و مقولۀ فاژتراپی به‌طور چشمگیری می‌تواند با این بحران پیش رو مقابله کند؛ بنابراین، هدف از این تحقیق در فاز اول، جداسازی و شناسایی بیوشیمیایی و مولکولی escherichia coli مقاوم به آنتی‌بیوتیک و ایجادکنندۀ عفونت‌های زخم‌های سوختگی است و در فاز دوم، جداسازی فاژهای اختصاصی باکتری‌های این زخم‌ها و سپس ارزیابی ویژگی‌های مورفولوژیکی فاژ و بررسی محدودۀ میزبان بود.مواد و روش ها: در این بررسی، جمعاً 50 ایزولۀ باکتریایی از بیمارستان‌های تخصصی سوانح و سوختگی شهرهای اصفهان، یزد، تهران و رشت جداسازی شدند که در میان آن‌ها، شناسایی دقیق و بررسی پروفایل مقاومت آنتی‌بیوتیکی توسط روش انتشار دیسک در آگار صورت گرفت. تکثیر ژن کدکنندۀ 16s rrna با استفاده از تکنیک pcrانجام گردید؛ سپس محصول pcr برای تعیین توالی به آزمایشگاه ژن‌آزما ارسال شد. به‌منظور جداسازی فاژهای احتمالی، برداشت نمونه از فاضلاب خام (ورودی تصفیه‌خانۀ شمال) اصفهان در ایران صورت گرفت. بررسی مورفولوژی فاژ توسط tem، شمارش پلاک‌های فاژی و ارزیابی محدودۀ میزبان برای این باکتریوفاژ انجام و گزارش شد.یافته‌ها: توالی 16s rrna باکتری در ncbi با [mw844043] accession number قرار گرفت. فاژ اختصاصیpϕbwec01 به‌طور فراوانی قادر به عفونی کردن باکتری‌های escherichia coliمقاوم بود. میکروسکوپ الکترونیtem نشان داد که فاژ ایزوله شدۀ ویروس بدون دم و dsrna و متعلق به خانوادۀ cystoviridae با پروتوتایپ 6ɸ است. فاژ لیتیک pϕbwec01 میزان اثربخشی بالایی را در جلوگیری از رشد باکتری escherichia coli سویۀ adb_661 در این مطالعه داشت.بحث و نتیجه‌گیری: نتایج این گزارش مبین آن بود که escherichia coli جداشدۀ از زخم سوختگی بیماران بستری، مقاومت نسبتاً بالایی به گروه عمده‌ای از آنتی‌بیوتیک‌های معمول داشته است. فاژ مطالعه‌شده در این تحقیق می‌تواند یک انتخاب خوب و گزینۀ مناسب برای کنترل و مهار این‌گونه پاتوژن‌های مقاوم در زخم سوختگی بیماران بستری باشد. امید است که با تحقیقات گسترده‌تر دربارۀ هویت و مطالعۀ میزان اثربخشی سایر باکتریوفاژها، لیز باکتریایی حاصل از تاثیر فاژها را بررسی کرد تا بار میکروبی ناشی از پاتوژن‌های مقاوم و عفونت‌زا را کاهش داد و بتوان به‌عنوان یک عامل کمک درمانی موثر در برابر عفونت‌های زخم سوختگی از آن‌ها استفاده نمود.

Bacteriolytic Activity of Novel Bacteriophage PϕBw Ec01 from Cystoviridae Family against the Clinical Strain of Antibiotic Resistant Escherichia Coli in Burn Wounds

Introduction:The emergence of Escherichia coli resistance to common antibiotics in burn wound patients has become a controversial problem in Iran trauma and burn hospitals. The emergence of more and more drug resistance by infectious pathogens paves the way for further study of the nature of phages, and phage therapy can significantly address this crisis. In the first phase, this study aimed to isolate and identify the biochemical and molecular nature of antibioticresistant E. coli, which causes burn wound infections. The second phase of this study isolated the specific phages of the bacteria in these wounds and then evaluated the morphological characteristics of the phage and the host area.Material Methods: In this study, 50 bacterial strains were isolated from specialized accident and burn hospitals in Isfahan, Yazd, Tehran, and Rasht. Accurate identification and study of antibiotic resistance profile was performed by disk diffusion method on agar. The 16S rRNA coding gene was amplified using the PCR technique. The PCR product was then sent to Gene Azma laboratory for sequencing. In order to isolate the possible phages, a sample was taken from the raw wastewater (entrance of the northern treatment plant) in Isfahan, Iran. Phage morphology was assessed and reported by transmission electron microscopy (TEM); moreover, phage plate count and host range were assessed for this bacteriophage.Findings: Bacterial 16S rRNA sequence was located in NCBI with MW844043 Accession Number. The specific phage PϕBwEc01 was significantly able to infect resistant E. coli bacteria. TEM demonstrated that the isolated phage was dsRNA and belonged to the family Cystoviridae with prototype ɸ6. PϕBwEc01 lytic phage was highly effective in inhibiting the growth of E. coli strain ADB_661 in this study.Discussion Conclusion: The results of this report showed that E. coli isolated from burn wounds of hospitalized patients had high resistance to common antibiotics. The studied phage in this study can be a good choice and a suitable option for controlling and inhibiting these resistant pathogens in the burn wounds of hospitalized patients. It is hoped that with more extensive research on the identity and study of the effectiveness of phages, the rate of bacterial lysis will be investigated. This issue will reduce the microbial load caused by resistant and infectious pathogens and can be used as an effective adjuvant against burn wound infections.