Aislamiento y caracterización de bacteriófagos con especificidad para infectar cepas de Salmonella enterica multirresistentes a antibióticos aisladas en México

Abstract

Salmonella enterica is one of the main etiological agents of Foodborne Diseases. In recent years, an increase in bacterial resistance has been observed as consequence of antibiotics in the food industry, which leads to 700,000 deaths per year and its estimate 10 million of deaths by the year 2050. According to the World Health Organization, Salmonella is classified as level 2 due to the bacterial resistance it presents. For the above, control strategies are proposed through the implementation of biotechnological tools, such as implementation of bacteriophages in the industry, as an alternative to the use of antibiotics, Bacteriophages are viruses that can infect multi-resistant bacteria to antibiotics, not affect food´s organoleptic properties and do not alter the microbiome. These characteristics make phages an attractive alternative to the use of antibiotics. In this work, it was isolated bacteriophages from a river sample, with lytic activity to Salmonella strains with antibiotic resistance isolated in México. Three bacteriophages were isolated from a river sample (19°42’9.762” N 101°11’32.574” O) using Double Layer Agar (DLA). DNA was extract and sequenced by Ilumina 1.9., one of the phages was characterized and named as m6. The phage m6 belong to the family Ackermannviridae, species Kuttervirus SH19. The spot test showed that the bacteriophage m6 infects six strains of Salmonella enterica (ATCC14028, SAL004, SAL028, SAL068, SAL069 and SAL115). The lytic activity showed a major effect on the strain SAL004 (3.24x10 9 UFP/mL). Thermal stability showed the phage was stable at 4°C, 30°C and 60°C and a significance decrease at 80°C (644 UFP/mL) (p>0.005).

Salmonella enterica es uno de los principales agentes etiológicos de enfermedades de transmisión alimentaria. En los últimos años se ha observado un aumento en la resistencia bacteriana, como consecuencia del uso desmesurado de antibióticos en la industria de alimentos. Dicha problemática es responsable de 700,000 muertes al año y se estiman más de 10 millones para el 2050 si no se plantean alternativas al uso de antibióticos. De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud, Salmonella se clasifica como prioridad 2 por la resistencia a antibióticos que presenta. Con este panorama, se plantean estrategias de biocontrol mediante la implementación de herramientas biotecnológicas, como la aplicación de bacteriófagos en la industria. Los bacteriófagos son virus que infectan específicamente a bacterias, son inocuos y seguros para el ambiente y el hospedero, de tal manera que, dichas características hacen atractivos a los fagos como una posible alternativa hacia terapias dirigidas a bacterias con multirresistencia a antibióticos. En el presente trabajo se aislaron bacteriófagos de muestras ambientales de agua con especificidad para infectar cepas de Salmonella enterica multirresistentes a antibióticos aisladas en México. Se recolectaron muestras de cuerpos de agua en la ciudad de Morelia y se aislaron los fagos por el método de Agar de Doble Capa, posteriormente se extrajo el ADN de los fagos, se secuenció por el método Ilumina 1.9. y se caracterizó genómicamente uno de ellos, el fago se nombró como m6 y se determinó que pertenece a familia Ackermannviridae, especie Kuttervirus SH19. Se realizaron ensayos de sensibilidad por goteo y se determinó la actividad lítica de m6 en cepas de S. enterica con multirresistencia a antibióticos. Se determinó la estabilidad del fago a 4°C, 30°C, 60°C y 80°C y en pH de 2 a 13, por conteo de UFP/mL.