Antibiotics and Phage Sensitivity as Interventions for Controlling Escherichia coli Isolated from Clinical Specimens

Caracterización fenotípica y molecular de colifagos de granjas de pollos de engorde con Colibacilosis y plantas beneficiadoras de aves en Azuay, Ecuador

La Escherichia coli patógena extraintestinal, denominada E. coli patógena aviar, posee atributos de virulencia específicos que causan infecciones invasivas en aves de corral, responsables de la Colibacilosis aviar. Los veterinarios tienen opciones restringidas de agentes antimicrobianos para su tratamiento, debido a problemas de resistencia bacteriana de la E. coli, que incide indirectamente en la salud humana. Como alternativa se plantea el uso de bacteriófagos con poder bacteriolítico específico contra bacterias enteropatógenas. El objetivo de este estudio fue el de caracterizar bacteriófagos líticos específicos para E. coli (colifagos) como una alternativa de biocontrol contra la colibacilosis aviar, determinando su especificidad frente a E. coli enteropatógenas aisladas de la zona, su capacidad lítica, fenotipo y genotipo. Para ello se recolectaron muestras ambientales de plantas beneficiadoras avícolas y de aguas residuales en granjas de producción con problemas de colibacilosis. Se procedió al aislamiento de bacteriófagos con actividad lítica aparente frente a E. coli TOP10F´ y sobre los aislados de E. coli patógenas previamente caracterizadas de la zona. Un total de 36 aislados de colifagos líticos fueron enfrentados a 10 cepas patógenas de E. coli. De éstos, 22 fagos afectaron entre el 10–50 % de las cepas evaluadas, 5 fagos infectaron entre el 60 y 70 % y solo 9 fagos no mostraron capacidad lítica frente a las cepas patógenas de E. coli. Los fagos con capacidad lítica más alta fueron seleccionados y caracterizados genotípicamente mediante la técnica de fragmentos de restricción de longitud polimórfica (RFLP), posterior a su tratamiento con enzimas de restricción: BamHI, EcoRI, EcoRV y Hind III. Como resultado se obtuvieron 4 colifagos con diferentes patrones de banda. Se concluye que, en muestras ambientales de granjas avícolas diagnosticadas de colibacilosis, se pueden aislar una gran variedad de colifagos con potencial lítico para el biocontrol de E. coli patógena.

Isolation and Characterization of Two Virulent Phages to Combat Staphylococcus aureus and Enterococcus faecalis causing Dental Caries

This study aimed to isolate and characterize bacteriophages, as a biocontrol agent, against certain antibiotic-resistant bacteria causing dental caries. Here, two dental caries-causing bacteria S. aureus and E. faecalis were isolated and characterized biochemically using the automated VITEK® 2 system. Antibiotic sensitivity pattern of the isolated dental caries bacteria was assessed against selection of antibiotics. The two isolates showed resistance against most of the tested antibiotics. To overcome this problem, two lytic phages vB_SauM-EG-AE3 and vB_EfaP-EF01 were isolated, identified, and applied to control the growth of S. aureus and E. faecalis, respectively. Phages were identified morphologically using TEM and showed that vB_SauM-EG-AE3 phage is related to Myoviridae and vB_EfaP-EF01 phage belongs to Podoviridae. The two phages exhibited high lytic activity, high stability, and a narrow host range. The one-step growth curve of phages showed burst sizes of 78.87 and 113.55 PFU/cell with latent periods of 25 and 30 minutes for S. aureus phage and E. faecalis phage respectively. In addition, the two phages showed different structural protein profiles and exhibited different patterns using different restriction enzymes. The genome sizes were estimated to be 13.30 Kb and 15.60 Kb for phages vB_SauM-EGAE3, vB_EfaP-EGAE1, respectively. Complete inhibition of bacterial growth was achieved using phages with MOIs of 103, 102 and 10 after 1, 3, 5, and 24 h of incubation at 37°C. Hence, this study indicates that the isolated bacteriophages are promising biocontrol agents that could challenge antibiotic-resistant dental caries bacteria to announce new successful alternatives to antibiotics.