Caracterización de bacteriófagos de Staphylococcus aureus resistente a meticilina [MRSA] aislados de aguas ambientales del río Machángara en Quito

Abstract

Introducción

Las infecciones causadas por bacterias multirresistentes representan una amenaza creciente para la salud pública a nivel mundial, complicando el tratamiento de enfermedades infecciosas y aumentando los costos asociados a la atención hospitalaria. Staphylococcus aureus resistente a meticilina [MRSA] es uno de los principales patógenos involucrados en estas infecciones. La necesidad urgente de terapias alternativas ha renovado el interés en la fagoterapia, una estrategia biológica que utiliza fagos para combatir infecciones bacterianas. El objetivo de este estudio fue caracterizar fenotípica y genómicamente fagos aislados de aguas del río Machángara en Quito con actividad contra Staphylococcus aureus MRSA.

Materiales y métodos

Se recolectaron 1.000 mL de agua de cuatro sitios diferentes del río Machángara en Quito, Ecuador: La Recoleta [M1], Villaflora [M2], cercanías del hospital del IESS [M3] y La Peaña [M4]. Las muestras se transportaron bajo refrigeración (4 °C) y se procesaron para el aislamiento de fagos con actividad lítica específica contra la cepa Staphylococcus aureus MRSA 333, proporcionada por el Instituto de Microbiología de la Universidad San Francisco de Quito [USFQ]. La actividad lítica de los fagos se verificó mediante spot test, y su cuantificación se realizó por la técnica de doble capa de agar. Controles negativos sin fagos fueron incluidos para validar los resultados. Se evaluaron parámetros fenotípicos clave, como estabilidad térmica, estabilidad a diferentes pH, y cinética de infección (tamaño del burst, periodo de latencia y constante de adsorción). El análisis genómico de los fagos se llevó a cabo mediante secuenciación de ADN en la plataforma Illumina MiSeq, seguido de análisis bioinformáticos para la identificación taxonómica.

Resultados

Se aislaron fagos a partir de las muestras de las ubicaciones M1, M2 y M3, donde se observaron halos de inhibición que confirmaron la actividad lítica contra Staphylococcus aureus MRSA. Los fagos mostraron estabilidad en un amplio rango de pH (2 - 10) y temperaturas (-15 a 50 °C). La cinética de replicación mostró un periodo de latencia de 15 minutos y un burst size de 30 PFU bacteria^-1, lo que indica una replicación rápida. La constante de adsorción (1,86 × 10⁻¹¹ mL min^-1) sugirió una alta afinidad de los fagos por las células bacterianas. El análisis metagenómico inicial reveló la presencia de fagos pertenecientes a los géneros Silviavirus y Rosenblumvirus.

Conclusiones

Los fagos aislados de las aguas ambientales del río Machángara demostraron un notable potencial contra Staphylococcus aureus MRSA, respaldado por su estabilidad fenotípica y cinética rápida de replicación. El análisis bioinformático inicial reveló la presencia de dos géneros de fagos, lo que sugiere una diversidad taxonómica. Se están realizando análisis bioinformáticos más detallados para confirmar la capacidad lítica y evaluar su potencial como agentes terapéuticos en fagoterapia. Este estudio proporciona una base sólida para el desarrollo futuro de tratamientos basados en fagos para infecciones causadas por MRSA.