Деполимераза фагового происхождения в качестве адъюванта антибиотиков против мультирезистентной Acinetobacter baumannii

Деполимеразы, кодируемые бактериофагами, отвечают за деградацию капсульных полисахаридов (CPS), липополисахаридов (LPS) и экзополисахаридов (EPS) бактерий-хозяев во время инвазии фага. Они рассматриваются как перспективные антивирулентные агенты для борьбы с бактериальными инфекциями, включая инфекции, вызываемые мультирезистентными (MDR) бактериями. Это свойство позволяет надеяться на использование таких ферментов для разрушения полисахаридных капсул бактериальных клеток, что усиливает действие антибиотиков. В настоящей работе деполимераза Dpo71, происходящая из бактериофага, специфичного к грамотрицательной бактерии Acinetobacter baumannii, была идентифицирована, клонирована и экспрессирована в гетерологичном хозяине Escherichia coli. Dpo71 повышает чувствительность MDR A. baumannii к атаке иммунной системы хозяина, а также действует как адъювант, способствующий усилению действия антибиотиков, например колистина. В частности, Dpo71 в концентрации 10 μg/ml обеспечивала полную эрадикацию бактерий человеческой сывороткой при объемной доле 50%. Механистическое исследование показало, что усиленный бактерицидный эффект колистина обусловлен повышением способности дестабилизировать наружную мембрану и увеличением скорости связывания с бактериями после удаления бактериальной капсулы под действием Dpo71. Dpo71 подавляла формирование биопленки и разрушала предварительно сформированную биопленку. Комбинация Dpo71 с колистином значительно усиливала антибиопленочную активность колистина и повышала выживаемость Galleria mellonella, инфицированной A. baumannii. Dpo71 сохраняла штаммоспецифичность родительского фага, из которого она была получена: чувствительные к фагу штаммы A. baumannii реагировали на обработку Dpo71, тогда как фагоустойчивые штаммы не реагировали. Таким образом, результаты работы демонстрируют возможность использования рекомбинантных деполимераз в качестве адъювантов антибиотиков для содействия разработке новых антибактериальных препаратов и борьбы с MDR-патогенами.