Terapia con bacteriófagos frente a infecciones causadas por cepas multirresistentes de Pseudomonas aeruginosa

• Autores: Guillermo Santamaría Corral
• Directores de la Tesis: Meritxell de Jesús García Quintanilla (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2024
• Idioma: español
• Número de páginas: 128
• Tribunal Calificador de la Tesis: Francisco Ramos Morales (presid.), Ignacio Gadea Gironés (secret.), María Ruiz Ruigómez (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Microbiología por la Universidad Autónoma de Madrid
• Calificación: Sobresaliente Cum Laude
• Materias:
  • Ciencias de la vida
    • Microbiología
      • Antibióticos
    • Virología
      • Bacteriófagos
  • Ciencias agrarias
    • Fitopatología
      • Bacterias
  • Ciencias médicas
    • Ciencias clínicas
      • Microbiología clínica
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen

  • Pseudomonas aeruginosa es un bacilo gramnegativo no fermentador, ubicuo en ambientes acuáticos. Constituye uno de los principales patógenos oportunistas que puede causar una amplia variedad de infecciones, entre las que se incluyen las infecciones de heridas y quemaduras, entre otras. Presenta una elevada tasa de resistencia frente a antibióticos debido a su elevada resistencia innata. Además, es capaz de desarrollar resistencias frente a la mayoría de antimicrobianos. El fallo de los tratamientos antimicrobianos actuales se encuentra asociado, entre otros factores, a su capacidad de formar biofilm. Debido a la ausencia de tratamientos apropiados y efectivos se están buscando nuevas estrategias terapéuticas, siendo la terapia con bacteriófagos una de las alternativas terapéuticas más prometedoras. La capacidad de los bacteriófagos de no solo destruir a las células bacterianas sino también de replicarse dentro de ellas junto con su elevada especificidad, pone de manifiesto su elevado potencial terapéutico como tratamiento de enfermedades infecciosas en el campo de la medicina personalizada. En esta tesis doctoral se evaluó la capacidad antibacteriana del bacteriófago aislado de novo vB_PaeP-F1Pa frente a cepas clínicas multirresistentes de P. aeruginosa en estado planctónico y en biofilm con o sin la presencia de antibióticos. Además, se estudió el efecto preventivo del bacteriófago sobre la capacidad de formadora de biofilm de estas cepas multirresistentes en un modelo in vitro de herida. El bacteriófago F1Pa fue aislado de las aguas residuales del Hospital Universitario Fundación Jiménez Díaz. La secuenciación genómica reveló que pertenecía al género Hollowayvirus y que presentaba una región codificante para una integrasa probablemente funcional. F1Pa fue capaz de infectar al 60,5% de las cepas clínicas de P. aeruginosa analizadas, incluyendo al 56,3% de cepas multirresistentes. El periodo de latencia del bacteriófago fue de 50 minutos y el burst size de 394±166 partículas de bacteriófago por bacteria infectada. Con respecto a su estabilidad, F1Pa fue estable a diferentes pHs (4,5, 7,4 y 8) y temperaturas (4ºC, 21ºC, 37ºC y -20ºC), experimentando una reducción de 100 veces a -80ºC y fue inviable tanto a pH 1 y como a temperatura de 60 ºC. El efecto inhibitorio del bacteriófago sobre el crecimiento bacteriano en estado planctónico in vitro de las estirpes clínicas multirresistentes se determinó mediante curvas de crecimiento para una misma concentración de bacteria frente a diferentes concentraciones de bacteriófago en presencia o ausencia de diferentes antibióticos betalactámicos (aztreonam, doripenem, imipenem, meropenem y piperacilina/tazobactam). El bacteriófago fue capaz de inhibir el crecimiento bacteriano hasta las 12 horas del periodo de incubación; mientras que el tratamiento combinado con ambos fue capaz de inhibir el crecimiento bacteriano hasta las 72 horas. F1Pa fue capaz de inhibir la formación de biofilm y de disminuir la biomasa del biofilm maduro adherido y favorecer la dispersión de las cepas multirresistentes de P. aeruginosa en estado de biofilm, lo cual puso de manifiesto que se trata de un bacteriófago prometedor para la terapia fágica contras las infecciones causadas por cepas multirresistentes de P. aeruginosa. Para determinar la reducción de la viabilidad del biofilm maduro de P. aeruginosa, se generó dicho biofilm en un dispositivo de Calgary, adhiriéndose a las clavijas del dispositivo. Posteriormente, el biofilm fue tratado con diferentes concentraciones de F1Pa en presencia o ausencia de antibióticos betalactámicos. Tanto el tratamiento con el bacteriófago como el tratamiento combinado redujeron la concentración de bacterias planctónicas derivadas del biofilm; mientras que el tratamiento combinado con betalactámicos fue el único capaz de disminuir la viabilidad del biofilm maduro de P. aeruginosa. Estos resultados sugieren un potencial terapéutico del tratamiento combinado de bacteriófagos y antibióticos betalactámicos en infecciones crónicas y persistentes, como las relacionadas con los tejidos blandos e incluso infecciones profundas como la osteomielitis, siempre y cuando se elimine toda posibilidad de lisogenia. Por último, la formación de biofilm en el modelo in vitro de herida, por parte de las cepas clínicas multirresistentes de P. aeruginosa fue significativamente inhibida por el bacteriófago, lo que demostraría el potencial terapéutico de F1Pa como tratamiento tópico en heridas y quemaduras frente a infecciones pseudomónicas