Фагорезистентность, обусловленная вставочной последовательностью, ослабляет колонизацию кишечника цитолитическими вариантами Enterococcus faecalis

Избирательное удаление цитолитических Enterococcus faecalis из кишечной микробиоты с помощью бактериофагов ослабляет вызванное этанолом поражение печени в доклинических исследованиях. Однако в других клинических исследованиях фаготерапии описано появление фагорезистентных вариантов. Мы оценили фагорезистентность клинического изолята цитолитического E. faecalis EF01. После заражения EF01 фагом ΦEf2.1 (семейство Myoviridae) или ΦEf2.2 (семейство Podoviridae) выделили четыре варианта бактерии: R-EF01-A и R-EF01-B после заражения каждым из фагов. Один изолят R-EF01 был устойчив к обоим фагам, другой проявлял частичную устойчивость только к ΦEf2.1. Секвенирование полных геномов четырёх изолятов выявило нарушение гена xylA под действием вставочной последовательности IS256 в изолятах R-EF01-A и R-EF01-B. Кроме того, в изоляте R-EF01-A обнаружили несинонимичную мутацию в galE, необходимом для синтеза полисахаридного антигена энтерококка (Epa). В изолятах R-EF01 также выявили хромосомные делеции, связанные с IS256, и отсутствие epaR — гена, участвующего в биосинтезе Epa. После введения мышам штамма дикого типа EF01 и изолятов R-EF01-A и R-EF01-B, выделенных после заражения каждым из двух фагов, колонизация кишечника изолятами R-EF01 была значительно ослаблена. Эти изоляты были менее устойчивы к желчной соли дезоксихолату натрия и хуже прикреплялись к монослоям клеток кишечника. Полученные данные позволяют предположить, что изменения поверхностных молекул бактерий, в том числе потенциально связанных с биосинтезом Epa, снижают приспособленность фагорезистентных вариантов и ослабляют колонизацию кишечника. Таким образом, IS256 участвует в формировании фагорезистентности клинического изолята цитолитического E. faecalis, а некоторые механизмы устойчивости к фагам могут способствовать благоприятным клиническим исходам при лечении алкоголь-ассоциированного гепатита, ускоряя элиминацию фагорезистентных вариантов.

Значимость: Фаготерапия — перспективный метод целенаправленного изменения состава кишечной микробиоты. В доклинических исследованиях избирательное удаление цитолитических E. faecalis с помощью фагов ослабляло вызванное этанолом поражение печени. Появление фагорезистентных вариантов может затруднить успешное применение фаготерапии. В исследовании оценили фагорезистентность клинического изолята цитолитического E. faecalis. Выделенные фагорезистентные варианты приобрели мутации или делеции генов, связанных с биосинтезом Epa, и хуже колонизировали кишечник. Они были менее устойчивы к желчным солям и хуже прикреплялись к монослоям клеток кишечника. Эти результаты позволяют предположить, что даже при появлении фагорезистентных вариантов некоторые механизмы устойчивости могут способствовать их быстрому удалению и благоприятным клиническим исходам при лечении алкоголь-ассоциированного гепатита.