Composiciones y métodos para examinar y usar compuestos que antagonizan interacciones espora-superficie.

Método de examen para examinar composiciones para el control de infecciones que inhiben,

antagonizan, interfieren, desplazan y/o alteran la unión de una espora microbiana a una superficie animada y/o inanimada, comprendiendo el método: a) proporcionar; i) un péptido aislado, en el que el péptido se deriva de una proteína de superficie de esporas de Clostridium; y ii) un compuesto de prueba de control de infecciones que se sospecha que tiene una interacción con el péptido; b) poner en contacto el péptido con un compuesto de prueba de control de infecciones; c) detectar la interacción del péptido con el compuesto de prueba de control de infecciones; y d) cuando se detecta una interacción, seleccionar el compuesto de prueba de control de infecciones para pruebas adicionales para identificar composiciones eficaces para el control de infecciones, en el que el péptido se selecciona del grupo que consiste en SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 7 y SEQ ID NO: 15.

detallada

La presente divulgación se refiere al campo del control de infecciones. En particular, se describen composiciones y métodos para el mantenimiento de condiciones asépticas, descontaminación bacteriana y/o profilaxis de la exposición bacteriana. En una realización, se describen composiciones para el control de infecciones que inhiben la unión de esporas microbianas a una superficie sustrato. Por ejemplo, la inhibición altera y/o desplaza una interacción, unión y/o estabilización de una espora microbiana a una superficie sustrato.

Durante aproximadamente 70 años, la primera línea de defensa frente a la infección bacteriana han sido los antibióticos. Los primeros antibióticos se usaron clínicamente en las décadas de 1940 y 1950, y su uso ha ¡do creciendo significativamente desde ese periodo. Aunque son avance inestimable, la terapia con antibióticos y antimicrobiana adolece de varios problemas. En primer lugar, los antibióticos son ineficaces contra las esporas. En segundo lugar, el desarrollo de resistencia a antibióticos es un acontecimiento grave y potencialmente mortal de importancia mundial. Por ejemplo, se sabe que algunas cepas microbianas son inmunes a la mayoría de los antibióticos disponibles (Travis, Science 264:360-362 (1994). Entre otros organismos resistentes a fármacos están: neumococos que provocan neumonía y meningitis; C/ypfospor/d/um y E. co// que provocan diarrea; y enterococos que provocan infecciones del torrente sanguíneo, de heridas quirúrgicas y del tracto urinario (Berkelman ef a/., J Infect Dis. 170:272-277 (1994). La presente invención contempla composiciones y métodos dirigidos a solucionar problemas referentes al control de la contaminación de esporas microbianas y a la resistencia clínica de la infección microbiana a la administración de antibióticos convencionales.

I. Esporas bacterianas

Algunos microbios diseminan esporas que entran en fase latente cuando se exponen a entornos que no favorecen su crecimiento y proliferación. La supervivencia de las esporas se potencia cuando se produce unión y/o adhesión a una superficie sólida. Cuando las condiciones del entorno cambian de nuevo favoreciendo el crecimiento y la proliferación, la espora microbiana germina y se desarrolla contaminando la zona circundante. Una persona o animal que entre en contacto con el nuevo crecimiento microbiano en proliferación se infecta a partir de una zona que no se sabía anteriormente que estaba contaminada. En algunos casos, una persona y/o animal puede entrar en contacto con la espora microbiana, desarrollándose la germinación e infección tras el contacto. Alternativamente, tal germinación de esporas no detectada puede dar como resultado deterioro de alimentos ¡nielando de ese modo brotes de enfermedad transmitida por alimentos. Debido a su relativa resistencia a agentes de esterilización químicos y físicos, las esporas de estas bacterias se usan como indicadores de la eficacia de esterilización para tratamientos que implican humedad y calor seco, irradiación UV y peróxido de hidrógeno. Ito ef a/., "Sterilization of packaging materials using aseptic systems" Food Technol. 38:60-62 (1984).

Es importante una comprensión de las propiedades de superficie de esporas bacterianas y sus interacciones con sustratos animados e inanimados para la selección de materiales de envasado y para la evaluación de los procedimientos de esterilización de superficies usados en el envasado de alimentos, agentes farmacéuticos y suministros médicos. Por ejemplo, está bien aceptado el papel de interacciones hidrófobas en la adhesión de bacterias (es decir, la célula vegetativa) a las superficies de materiales inertes. Sin embargo, relativamente pocos estudios han examinado concienzudamente la hidrofobicidad de superficie de esporas bacterianas o la adhesión de esporas a sustratos inanimados. La hidrofobicidad de esporas bacterianas puede determinarse aplicando metodologías usadas para medir la hidrofobicidad de células vegetativas. Las técnicas establecidas para medir la hidrofobicidad de superficie incluyen, pero no se limitan a: i) adherencia a hidrocarburos (Beck ef a/., "Effect of growth on surface charge and hydrophobicity of Sfap/i//ococcus aureus" Ann. Inst. PasteurIMicrobiol. (París) 139:655-664 (1988)); ¡i) cromatografía de interacción hidrófoba (HIC) (Doile ef a/., "Hidrophobic characteristics of Bac///us spores" Curro Microbiol. 10:329-332 (1984); iii) agregación de sales (Takubo ef a/., "Isolation and characterization of outermost layer deficient mutant spores of Bac/f/us megafer/um" Microbiol. Immunol. 9:973-979 (1988); ¡v) mediciones del ángulo de contacto (Minagi ef a/., "Cell-surface hydrophobicity of Cand/da species as determined by the contact-angle and hidrocarbon-adherence methods" J Gen. Microbial. 132:1111-1115 (1986)); y v) adherencia bacteriana a hexadecano (BATH) (Wienek ef a/., Hydrophobicity of Bac/f/us and C/osfr/d/um spores" Appl Environ Microbial 56:2600-2605 (1990).

Estudios demuestran que la hidrofobicidad de las esporas varía entre especies y cepas. Sin embargo, para cada organismo, se cree que la hidrofobicidad de esporas es mayor que la hidrofobicidad de células vegetativas. Además, un tratamiento térmico moderado aumenta la hidrofobicidad de la mayoría de las esporas de Bac/%/s. Una hipótesis sugiere que los aumentos en la hidrofobicidad de esporas tras tratamiento térmico pueden resultar de la alteración del recubrimiento externo o proteínas del exosporio.

Aunque no es necesario comprender el mecanismo de una invención, se cree que el aumento de la hidrofobicidad de esporas bacterianas se debe a la relativa abundancia de proteínas en los recubrimientos externos y el exosporio en comparación con peptidoglucano en células vegetativas. Doile ef a/., "Hidrophobic characteristics of Bac///us spores" Curro Microbiol. 10:329-332 (1984); Matz ef a/., "Chemical composition of exosporium from spores of Bac///us cereus" J. Bacteriol. 101:196-201 (1970); y Takumi ef a/., "Isolation and partial characterization of exosporium from spores of a highly sporogenic mutant of C/osfr/cf/um bofu//num type A" Microbial. Immunol. 28:443-454 (1979). Se ha notificado recientemente una asociación entre la hidrofobicidad de esporas y la presencia de un exosporio para varias especies de Bac///us. Kjelleberg, S. "Adhesión to inanimate surfaces" En: Microbial adhesión and aggregation, págs. 51-70. K. C. Marshall (ed ), Springer-Verlag KG, Berlín (1984). Se observó una disminución de la hidrofobicidad de esporas de B. cereus T cuando se eliminaron las superficies de las esporas mediante tratamientos químicos. Kutima ef a/., "Involvement of the spore surface in germination of Bacillus cereus T spores" Appl. Environ. Microbiol. 53:47-52 (1987). También se han observado disminuciones en las hidrofobicidades de esporas en mutantes negativos para el recubrimiento externo "deficientes" de B. megafer/um (QMB1551: ATCC 12872). Takubo ef a/., "Isolation and characterization of outermost layer deficient mutant 15 spores of Bac///us megafer/um" Microbiol. Immunol. 9:973-979 (1988); y Koshikawa ef a/., "Sudace hydrophobicity of spores of Bac///us spp". J. Gen. Microbial. 135:27172722 (1989). Estas observaciones sugieren que los recubrimientos externos del exosporio desempeñan un papel en la hidrofobicidad de esporas.

Se describen composiciones y métodos para mejorar la higiene de superficies, esterilización de equipo y/o materiales de envasado usados en las industrias médica, farmacéutica y/o alimentaria. En una realización, se describen composiciones y métodos para mejorar la higiene cutánea.

A. Proteínas de superficie de esporas de C/osfr/d/um d/f%c//e

Se cree que las bacterias del género C/osfr/d/um producen enfermedades tales como incluyendo, pero sin limitarse a, gangrena gaseosa, infecciones de heridas, botulismo, tétanos, colitis seudomembranosa, septicemia o diarrea nosocomial. Este género sobrevive bien en condiciones adversas formando endosporas deshidratadas que son

altamente resistentes al calor, los productos químicos y la radiación. Estas esporas pueden encontrarse en el suelo, transportarse por el viento, recuperarse de los tractos digestivo y genitourinario de mamíferos, y tienen la capacidad de permanecer latentes durante periodos de tiempo muy prolongados hasta que las condiciones para el crecimiento soportan la activación y germinación de esporas.

Las esporas de C. d/Tf/c/Ve esporas son prevalentes dentro de entornos sanitarios y hospitalarios. Las esporas de C. cM%'c//e sobreviven sobre superficies animadas y/o Inanimadas durante un periodo prolongado, son resistentes a muchos desinfectantes y antibióticos y se transmiten fácilmente de paciente a paciente. La comprensión de la unión de esporas de C. d/ff/c/Ve... [Seguir leyendo]

1. Método de examen para examinar composiciones para el control de infecciones que inhiben, antagonizan, interfieren, desplazan y/o alteran la unión de una espora microbiana a una superficie animada y/o

5 inanimada, comprendiendo el método: a) proporcionar; i) un péptido aislado, en el que el péptido se deriva

de una proteína de superficie de esporas de C/osfr/d/um; y ¡i) un compuesto de prueba de control de infecciones que se sospecha que tiene una interacción con el péptido; b) poner en contacto el péptido con un compuesto de prueba de control de infecciones; c) detectar la interacción del péptido con el compuesto de prueba de control de infecciones; y d) cuando se detecta una interacción, seleccionar el compuesto de 10 prueba de control de infecciones para pruebas adicionales para identificar composiciones eficaces para el

control de infecciones, en el que el péptido se selecciona del grupo que consiste en SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 7 y SEQ ID NO: 15.

2. Método según la reivindicación 1, en el que dicha proteína de superficie de esporas microbianas comprende

15 una proteína de superficie de esporas de C/osfr/d/um cMf/c/Ve.