Therapeutic potential of bacteriophages against methicillin-resistant Staphylococcus aureus
DOI:
https://doi.org/10.37711/rpcs.2024.6.1.444Keywords:
bacteriophages, phage therapy, methicillin-resistant Staphylococcus aureus, antimicrobial resistanceAbstract
Antimicrobial resistance is a phenomenon in which microorganisms such as bacteria become resistant to drugs that were previously effective in eliminating or controlling their growth. According to the WHO, one of the priority pathogens needing an alternative therapy is methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), due to its numerous pathogenic mechanisms, its ability to synthesize bioflms, and its unique clonal variation that allows it to spread and colonize new environments. Phage therapy has shown a broad approach to treating infections caused by this pathogen, given its high specifcity and effectiveness in killing the host bacteria. However, there are still some obstacles to its therapeutic use in
humans, requiring more clinical trials. This research article details cases and clinical studies that provide useful information, which can be complemented by subsequent clinical studies.
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References
Organización Mundial de la Salud. Resistencia antimicrobiana [Internet]. 2021 [Consultado el 2 de mayo de 2023]. Disponible en: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/antimicrobial-resistance
Álvarez A, Fernández L, Gutiérrez D, Iglesias B, Rodríguez A, García P. Methicillin-resistant staphylococcus aureus in hospitals: Latest trends and treatments based on bacteriophages. J Clin Microbiol. [Internet]. 2019 [Consultado el 2 de agosto de 2024];57(12). doi: 10.1128/JCM.01006-19
Niola Toasa AG, Medina Montoya FA, Anchundia Anchundia GM, Peñaranda Coloma JB. Staphylococcus aureus resistente a meticilina Methicillin-resistant Staphylococcus aureus Staphylococcus aureus resistente a meticilina. [Internet]. 2020 [Consultado el 2 de agosto de 2024];4(3). Disponible en: http://recimundo.com/index.php/es/article/view/853
Liu S, Hon K, Bouras GS, Psaltis AJ, Shearwin K, Wormald PJ, et al. APTC-C-SA01: A Novel Bacteriophage Cocktail Targeting Staphylococcus aureus and MRSA Bioflms. Int J Mol Sci. [Internet]. 2022 [Consultado el 2 de agosto de 2024];23(11). doi: 10.3390/ijms23116116
Save J, Que YA, Entenza J, Resch G. Subtherapeutic Doses of Vancomycin Synergize with Bacteriophages for Treatment of Experimental Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus Infective Endocarditis. Viruses. [Internet]. 2022 [Consultado el 2 de septiembre de 2024];14(8). doi: 10.3390/v14081792
Lee AS, De Lencastre H, Garau J, Kluytmans J, Malhotra-Kumar S, Peschel A, et al. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Nat Rev Dis Prim [Internet]. [Internet]. 2018 [Consultado el 2 de setiembre de 2024];4:1-23. http://dx.doi.org/10.1038/nrdp.2018.33
Murray CJ, Ikuta KS, Sharara F, Swetschinski L, Robles Aguilar G, Gray A, et al. Global burden of bacterial antimicrobial resistance in 2019: a systematic analysis. Lancet. [Internet]. 2022 [Consultado el 2 de septiembre de 2024];399(10325):629-55. doi: 10.1016/S0140-6736(21)02724-0
Samir S, El-Far A, Okasha H, Mahdy R, Samir F, Nasr S. Isolation and characterization of lytic bacteriophages from sewage at an egyptian tertiary care hospital against methicillin-resistant Staphylococcus aureus clinical isolates. Saudi J Biol Sci. [Internet]. 2022 [Consultado el 2 de septiembre de 2024];29(5):3097-106. doi: 10.1016/j.sjbs.2022.03.019
Kawada-Matsuo M, Le MNT, Komatsuzawa H. Antibacterial peptides resistance in staphylococcus aureus: Various mechanisms and the association with pathogenicity. Genes (Basel). [Internet]. 2021 [Consultado el 15 de septiembre de 2024];12(10). doi: 10.3390/genes12101527
Alejandro DF, Megan NB, Daniela AS. Fortuna and Serendipity: history of some drugs used in Pediatric Intensive Care. Andes Pediatr. [Internet]. 2022 [Consultado el 15 de septiembre de 2024];93(4):591-8. doi: 10.32641/andespediatr.v93i4.4424
Giraldo-Hoyos N. Historia de la penicilina: más allá de los héroes, una construcción social. Iatreia [Internet]. 2021[Consultado el 15 de septiembre de 2024];34(2):172-9. Disponible en: https://revistas.udea.edu.co/index.php/iatreia/article/view/341742
Ji J, Liu Q, Wang R, Luo T, Guo X, Xu M, et al. Identifcation of a novel phage targeting methicillin-resistant Staphylococcus aureus In vitro and In vivo. Microb Pathog [Internet]. 2020 [Consultado el 15 de septiembre de 2024];149:104317. https://doi.org/10.1016/j.micpath.2020.104317
Tamariz JH, Lezameta L, Guerra H. Fagoterapia frente a infecciones por Staphylococcus aureus meticilino resistente en ratones. Rev Peru Med Exp Salud Publica [Internet]. 2014 [Consultado el 15 de septiembre de 2024];31(1). Disponible en: https://rpmesp.ins.gob.pe/index.php/rpmesp/article/view/10
Rezaei Z, Elikaei A, Barzi SM, Shafei M. Isolation, characterization, and antibacterial activity of lytic bacteriophage against methicillin-resistant Staphylococcus aureus causing bedsore and diabetic wounds. Iran J Microbiol. [Internet]. 2022 [Consultado el 15 de septiembre de 2024];14(5):712-20. doi: 10.18502/ijm.v14i5.10967
Domínguez Navarrete N. Bacteriófagos. Rev la Fac Med Humana. [Internet]. 2020 [Consultado el 23 de septiembre de 2024];20(1):164-5. Disponible en: http://www.scielo.org.pe/pdf/rfmh/v20n1/2308-0531-rfmh-20-01-164.pdf
Criscuolo E, Spadini S. Phage therapy: An alternative to antibiotics. Biocommunication of Phages. [Internet]. 2020 [Consultado el 23 de septiembre de 2024];31(2):335-46. Disponible en: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29451376/
Ramirez-Sanchez C, Gonzales F, Buckley M, Biswas B, Henry M, Deschenes M V., et al. Successful treatment of staphylococcus aureus prosthetic joint infection with bacteriophage therapy. Viruses. [Internet]. 2021 [Consultado el 23 de septiembre de 2024];13(6):1-10. doi: 10.3390/v13061182
Plumet L, Ahmad-Mansour N, Dunyach-Remy C, Kissa K, Sotto A, Lavigne JP, et al. Bacteriophage Therapy for Staphylococcus Aureus Infections: A Review of Animal Models, Treatments, and Clinical Trials. Front Cell Infect Microbiol. [Internet]. 2022 [Consultado el 28 de septiembre de 2024];12:1-16. doi: 10.3389/fcimb.2022.907314
Pasachova Garzón J, Ramírez Martínez S, Muñoz Molina L. Staphylococcus aureus: generalidades, mecanismos de patogenicidad y colonización celular. Nova [Internet]. 2019 [Consultado el 28 de septiembre de 2024];17(32):25-38. Disponible en: http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1794-24702019000200025&lng=en
Algammal AM, Hetta HF, Elkelish A, Alkhalifah DHH, Hozzein WN, Batiha GES, et al. Methicillin-resistant staphylococcus aureus (MRSA): One health perspective approach to the bacterium epidemiology, virulence factors, antibiotic-resistance, and zoonotic impact. Infect Drug Resist. [Internet]. 2020 [Consultado el 28 de septiembre de 2024];13:3255-65. doi: 10.2147/IDR.S272733
Silva V, Capelo JL, Igrejas G, Poeta P. Molecular epidemiology of staphylococcus aureus lineages in wild animals in europe: A review. Antibiotics. [Internet]. 2020 [Consultado el 28 de septiembre de 2024];9(3):1-28. doi: 10.3390/antibiotics9030122
Bastidas B, Méndez M V., Vásquez Y, Requena D. Tipifcación del cassette cromosómico estaflocócico de Staphylococcus aureus resistentes al meticilino en el estado de Aragua, Venezuela. Rev Peru Med Exp Salud Publica. [Internet]. 2020 [Consultado el 30 de septiembre de 2024];37(2):239-45. http://dx.doi.org/10.17843/rpmesp.2020.372.4652.
Turner NA, Sharma-Kuinkel BK, Maskarinec SA, Eichenberger EM, Shah PP, Carugati M, et al. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus: an overview of basic and clinical research. Nat Rev Microbiol [Internet]. 2019 [Consultado el 30 de septiembre de 2024];17(4):203-18. http://dx.doi.org/10.1038/s41579-018-0147-4
Mlynarczyk-Bonikowska B, Kowalewski C, Krolak-Ulinska A, Marusza W. Molecular Mechanisms of Drug Resistance in Staphylococcus aureus. Int J Mol Sci. [Internet]. 2022 [Consultado el 30 de septiembre de 2024];23(15). doi: 10.3390/ijms23158088
Walsh L, Johnson CN, Hill C, Ross RP. Effcacy of Phage- and Bacteriocin-Based Therapies in Combatting Nosocomial MRSA Infections. Front Mol Biosci. [Internet]. 2021 [Consultado el 3 de octubre de 2024];29(8):654038. doi: 10.3389/fmolb.2021.654038
Li X, Chen Y, Wang S, Duan X, Zhang F, Guo A, et al. Exploring the Benefts of Metal Ions in Phage Cocktail for the Treatment of Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus (MRSA) Infection. Infect Drug Resist. [Internet]. 2022 [Consultado el 3 de octubre de 2024];15:2689-702. doi: 10.2147/IDR.S362743
Nandhini P, Kumar P, Mickymaray S, Alothaim AS, Somasundaram J, Rajan M. Recent Developments in Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus (MRSA) Treatment: A Review. Antibiotics. [Internet]. 2022 [Consultado el 3 de octubre de 2024];11(5):1-21. doi: 10.3390/antibiotics11050606
Almeida Lema V. Modelo para realizar el inventario de vías en la provincia de Tungurahua, aplicando el Programa ARCGIS 8.3 [Internet]. Ambato: Universidad Técnica De Ambato; 2022 [Consultado el 24 de octubre de 2024]. Disponible en: https://repositorio.uta.edu.ec/bitstream/123456789/2163/4/MaestríaV.T.33- Almeida Lema Vinicio Fabián.pdf
Wu Q, Sabokroo N, Wang Y, Hashemian M, Karamollahi S, Kouhsari E. Systematic review and meta-analysis of the epidemiology of vancomycin-resistance Staphylococcus aureus isolates. Antimicrob Resist Infect Control [Internet]. 2021 [Consultado el 24 de octubre de 2024];10(1):1- 13. https://doi.org/10.1186/s13756-021-00967-y
Haas W, Singh N, Lainhart W, Mingle L, Nazarian E, Mitchell K, et al. Genomic Analysis of Vancomycin-Resistant Staphylococcus aureus Isolates from the 3rd Case Identi f ed in the United States Reveals Chromosomal Integration of the vanA Locus. Microbiol Spectr [Internet]. 2023 Mar-Apr [Consultado el 24 de octubre de 2023];11(2):e04317-22. doi: 10.1128/spectrum.04317-22
Suda T, Hanawa T, Tanaka M, Tanji Y, Miyanaga K, Hasegawa-Ishii S, et al. Modifcation of the immune response by bacteriophages alters methicillin-resistant Staphylococcus aureus infection. Sci Rep [Internet]. 2022 [Consultado el 27 de octubre de 2023];12(1):1-14. https://doi.org/10.1038/s41598-022-19922-x
Mohammadian F, Rahmani HK, Bidarian B, Khoramian B. Isolation and evaluation of the effcacy of bacteriophages against multidrug-resistant (MDR), methicillin-resistant (MRSA) and bioflm-producing strains of Staphylococcus aureusrecovered from bovine mastitis. BMC Vet Res [Internet]. 2021 [Consultado el 27 de octubre de 2023];18:406.
https://doi.org/10.1186/s12917-022-03501-3
Shuang Wang, Xi Huang, Jie Yang, Dan Yang, Yue Zhang, Yanyan Hou, Lin Lin, Lin Hua, Wan Liang, Bin Wu ZP. Microbiol Res. [Internet]. 2023 [Consultado el 27 de octubre de 2023]; 267:2019-22.
Coyne AJK, Lehman SM, Rybak J, Morrisette T. Eradication of Bio f lm-Mediated Methicillin-Resistant Antibiotic Combination. [Internet]. 2022 [Consultado el 27 de octubre de 2023];10(2):1-31. doi: 10.1128/spectrum.00411-22
Capparelli R, Parlato M, Borriello G, Salvatore P, Iannelli D. Experimental phage therapy against Staphylococcus aureus in mice. Antimicrob Agents Chemother. [Internet]. 2007 [Consultado el 27 de octubre de 2023];51(8):2765- 73. doi: 10.1128/AAC.01513-06
Chhibber S, Kaur T, Kaur S. Co-Therapy Using Lytic Bacteriophage and Linezolid: Effective Treatment in Eliminating Methicillin Resistant Staphylococcus aureus (MRSA) from Diabetic Foot Infections. PLoS One. [Internet]. 2013 [Consultado el 1 de noviembre de 2023];8(2):1-11. doi: 10.1371/journal.pone.0056022
Kifelew LG, Warner MS, Morales S, Vaughan L, Woodman R, Fitridge R, et al. Effcacy of phage cocktail AB-SA01 therapy in diabetic mouse wound infections caused by multidrug-resistant Staphylococcus aureus. BMC Microbiol. [Internet]. 2020 [Consultado el 1 de noviembre de 2023];20(1):1-10. doi: 10.1186/s12866-020-01891-8
Chhibber S, Shukla A, Kaur S. crossm Transfersomal Phage Cocktail Is an Effective Treatment against Methicillin-. Am Soc Microbiol. [Internet]. 2017 [Consultado el 1 de noviembre de 2023];61(10):1-9. doi: 10.1128/AAC.02146-16
Kaur S, Harjai K, Chhibber S. In Vivo Assessment of Phage and Linezolid Based Implant Coatings for Treatment of Methicillin Resistant S. aureus (MRSA) mediated orthopaedic device related infections. PLoS One. [Internet]. 2016 [Consultado el 5 de noviembre de 2023];11(6):1- 23. doi: 10.1371/journal.pone.0157626
Yilmaz C, Colak M, Yilmaz BC, Ersoz G, Kutateladze M, Gozlugol M. Bacteriophage Therapy in Implant-Related Infections. J Bone Jt Surgery-American [Internet]. 2013 [Consultado el 5 de noviembre de 2023];95(2):117-25. doi: 10.2106/JBJS.K.01135
Prazak J, Iten M, Cameron DR, Save J, Grandgirard D, Resch G, et al. Bacteriophages improve outcomes in experimental staphylococcus aureus ventilator-associated pneumonia. Am J Respir Crit Care Med. [Internet]. 2019 [Consultado el 5 de noviembre de 2023];200(9):1126-33. doi: 10.1164/rccm.201812-2372OC
Fish R, Kutter E, Bryan D, Wheat G, Kuhl S. Resolving digital staphylococcal osteomyelitis using bacteriophage-A case report. Antibiotics. [Internet]. 2018 [Consultado el 5 de noviembre de 2023];7(4):1-6. doi: 10.3390/antibiotics7040087
Patey O, McCallin S, Mazure H, Liddle M, Smithyman A, Dublanchet A. Clinical indications and compassionate use of phage therapy: Personal experience and literature review with a focus on osteoarticular infections. Viruses. [Internet]. 2019 [Consultado el 5 de noviembre de 2023];11(1):1-21. doi: 10.3390/v11010018
Abedon ST. Commentary: Phage therapy of staphylococcal chronic osteomyelitis in experimental animal model. Front Microbiol. [Internet]. 2016 [Consultado el 5 de noviembre de 2023];7:1-4. doi: 10.4103/0971-5916.178615
Zimecki M, Artym J, Kocieba M, Weber-Dabrowska B, Borysowski J, Gárski A. Effects of prophylactic administration of bacteriophages to immunosuppressed mice infected with Staphylococcus aureus. BMC Microbiol. [Internet]. 2009 [Consultado el 5 de noviembre de 2023];9:1-8. doi: 10.1186/1471-2180-9-169
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