پتانسيل شكارگري دلوويبريو باكتريووروس عليه جدايه هاي پاتوژن باليني داراي مقاومت دارويي بسيار گسترده

The predatory potential of Bdellovibrio bacteriovorus against clinically isolated pathogens with extensively drug-resistance (XDR)

سابقه و هدف: باكتري هاي مشابه دلوويبريو(BALOs) گروهي از باكتري هاي شكارچي هستند كه منظور تكثيرشان، ساير باكتري هاي گرم منفي را به عنوان طعمه مورد تهاجم قرار مي دهند. ماهيت باكتري كشي دلوويبريوها(Bdellovibrios)آنها را به يكي از جايگزين هاي اميدواركننده براي آنتي بيوتيك هاي رايج تبديل كرده است. در اين مطالعه، جداسازي و شناسايي مولكولي دلوويبريو باكتريووروس سويه SOIR-1 توصيف شد. الگوي مقاومت آنتي بيوتيكي برخي از جدايه هاي باليني تعيين و پتانسيل شكارگري SOIR-1 عليه آنها ارزيابي گرديد. مواد و روش ها: براي جداسازي، ارزيابي ريخت شناسي، و شناسايي مولكولي SOIR-1 به ترتيب از روش هاي آگار دولايه، ميكروسكوپ الكتروني عبوري و واكنش زنجيره اي پليمراز عليه جايگاه ژنتيكي اختصاصي دلوويبريوها (hit) استفاده شد. به دنبال تعيين الگوي مقاومت آنتي بيوتيكي جدايه هاي باليني، فعاليت باكتري كشي SOIR-1 عليه آنها از طريق ارزيابي تشكيل پلاك و سنجش ليز در كشت هاي هم زمان مايع ارزيابي گرديد. نتايج: SOIR-1 توسط بررسي ميكروسكوپ الكتروني عبوري و واكنش زنجيره اي پلي مراز اختصاصي به عنوان يك سويه دلوويبريو باكتريووروس شناسايي شد. تمام جدايه هاي باليني داراي ويژگي مقاومت بسيار گسترده در برابر دارو (XDR) بودند و پلاك هاي شاخص دلوويبريو بر روي گستره سلولي همه آنها تشكيل شد. در ميان جدايه هاي باليني، SOIR-1 بيشترين و كمترين راندمان شكارگري را به ترتيب عليه آسينتوباكتر باماني (%84/33) و سودوموناس آئروجينوسا-369 (%55/16) دارا بود. نتيجه گيري: اين مطالعه پتانسيل بالاي SOIR-1 را براي ليز جدايه هاي باليني XDR صرف نظراز وضعيت مقاومت دارويي آنها آشكار ساخت. بنابراين، دلوويبريو باكتريووروس در موارد عفونت هاي ناشي از باكتري هاي مقاوم در برابر چندين دارو مي تواند به عنوان يك آنتي بيوتيك زنده محسوب گردد.

Background & Objectives: Bdellovibrio-and-like organisms (BALOs) are a group of predatory bacteria which invade other Gram-negative bacterial cells for growth. The bacteriolytic nature of Bdellovibrios makes them one of the promising alternatives for conventional antibiotics. In this study, the isolation and molecular identification of Bdellovibrio bacteriovorus strain SOIR-1 was described. The antibiotic resistance pattern of some clinically isolated Gram-negative pathogens was determined, and the predatory potency of SOIR-1 toward them was evaluated. Material & Methods: Double-layer agar technique, transmission electron microscopy, and PCR targeting the Bdellovibrios-specific hit locus were used for the isolation, morphological investigation, and molecular identification of SOIR-1, respectively. Following the antibiotic resistance profile determination of clinical isolates, the bacteriolytic activity of SOIR-1 against them was evaluated through the plaque formation assay and lysis analysis in the broth co-cultures. Results: SOIR-1 was identified as a strain of Bdellovibrios bacteriovorus through the transmission electron microscopy examination and specific PCR detection. All clinical isolates showed the properties of extensively drug-resistant (XDR) and typical Bdellovibrios plaques were developed on their lawns of cells. The SOIR-1 had the highest and lowest predation efficiency among the clinical isolates toward Acinetobacter baumannii (84.33%) and Pseudomonas aeruginosa-369 (55.16%), respectively. Conclusion: This study highlights the great potential of SOIR-1 to prey and lyse XDR pathogens, regardless of their antimicrobial resistance state. So, B. bacteriovorus can be considered as a living antibiotic in the cases of infections caused by multidrug-resistant bacteria.