Отправить статью по E-mail 
Влияние бесклеточной культуральной жидкости Staphylococcus aureus на структуру и биохимический состав биопленок Klebsiella pneumoniae и Pseudomonas aeruginosa
- Авторы: Миронова А.В.1, Федорова М.С.1, Закарова Н.Д.1, Салихова А.Р.1, Тризна Е.Ю.1, Каюмов А.Р.1
-
Учреждения:
- Казанский (Приволжский) федеральный университет
- Выпуск: Том 93, № 3 (2024)
- Страницы: 362-367
- Раздел: КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
- URL: https://hum-ecol.ru/0026-3656/article/view/655109
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0026365624030144
- ID: 655109
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Аннотация
В последнее время появляется все больше данных, что многие инфекции ассоциированы с образованием поливидовых биопленок, в которых отмечается изменение чувствительности бактерий к антибиотикам и изменение проницаемости внеклеточного матрикса по сравнению с монокультурами. В данной работе мы показываем, что внесение бесклеточной культуральной жидкости (БКЖ) Staphylococcus aureus к биопленкам Klebsiella pneumoniae и Pseudomonas aeruginosa увеличивает содержание в матриксе α-, β-полисахаридов до 2 раз, что, вероятно, влияет на структуру биопленки. Увеличение полисахаридного компонента также подтверждается значительным повышением уровня экспрессии генов pgaA K. pneumoniae и pelA, pslA P. aeruginosa в присутствии культуральной жидкости S. aureus.
Полный текст
Об авторах
А. В. Миронова
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Email: kairatr@yandex.ru
Россия, Казань
М. С. Федорова
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Email: kairatr@yandex.ru
Россия, Казань
Н. Д. Закарова
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Email: kairatr@yandex.ru
Россия, Казань
А. Р. Салихова
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Email: kairatr@yandex.ru
Россия, Казань
Е. Ю. Тризна
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Email: kairatr@yandex.ru
Россия, Казань
А. Р. Каюмов
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: kairatr@yandex.ru
Россия, Казань
Список литературы
- Baidamshina D., Trizna E., Holyavka M. Targeting microbial biofilms using Ficin, a nonspecific plant protease // Sci. Rep. 2017. V. 7. Art. 46068.
- Bogachev M., Volkov V., Markelov O., Trizna E., Baydamshina D., Melnikov V., Zelenikhin P., Murtazina R., Sharafutdinov I., Kayumov A. Fast and simple tool for the quantification of biofilm-embedded cells sub-populations from fluorescent microscopic images // PLoS One. 2018. V. 13. Art. e0193267.
- Bottery M. J., Pitchford J. W., Friman V. P. Ecology and evolution of antimicrobial resistance in bacterial communities // ISME J. 2021. V. 15. P. 939‒948.
- Chen K. M., Chiang M. K., Wang M., Ho H. C., Lu M. C., Lai Y. C. The role of pgaC in Klebsiella pneumoniae virulence and biofilm formation // Microb. Pathog. 2014. V. 10. P. 89‒99.
- Chew S. C., Kundukad B., Seviour T., Van der Maarel J. R.C., Yang L., Rice S. A., Doyle P., Kjelleberg S. Dynamic remodeling of microbial biofilms by functionally distinct exopolysaccharides // mBio. 2014. V. 5. Art. e01536–14.
- Ciofu O., Moser C., Jensen P. Ø., Høiby N. Tolerance and resistance of microbial biofilms // Nature Rev. Microbiol. 2022. V. 20. P. 621‒635.
- Colvin K. M., Gordon V. D., Murakami K., Borlee B. R., Wozniak D. J., Wong G. C. L. The pel polysaccharide can serve a structural and protective role in the biofilm matrix of Pseudomonas aeruginosa // PLoS Pathog. 2011. V. 7. Art. e1001264.
- Dalton T., Dowd S. E., Wolcott R. D., Sun Y., Watters C., Griswold J. A., Rumbaugh K. P. An in vivo polymicrobial biofilm wound infection model to study interspecies interactions // PLoS One. 2011. V. 6. Art. e27317.
- Eick S. Biofilms. Oral Biofilms, 2020. 232 p. https://doi.org/10.1159/000510184
- Fedorova M. S., Mironova A. V., Kayumov A. R. Cell-free supernatant of Staphylococcus aureus culture increases antimicrobials susceptibility of Pseudomonas aeruginosa // Opera Medica et Physiologica. 2022. V. 9. P. 113‒120.
- Hobley L., Harkins C., MacPhee C., Stanley-Wall N. R. Giving structure to the biofilm matrix: an overview of individual strategies and emerging common themes // FEMS Microbiol. Revs. 2015. V. 39. P. 649‒669.
- Itoh Y., Rice J. D., Goller C., Pannuri A., Taylor J., Meisner J., Beveridge T. J., Preston J. F., Romeo T. Roles of pgaABCD genes in synthesis, modification, and export of the Escherichia coli biofilm adhesin poly-β-1,6-N-acetyl-D-glucosamine // J. Bacteriol. 2008. V. 190. P. 3670‒3680.
- Kayumov A., Khakimullina E., Sharafutdinov I., Trizna E., Latypova L., Lien H., Margulis A., Bogachev M., Kurbangalieva A. Inhibition of biofilm formation in Bacillus subtilis by new halogenated furanones // J. Antibiot. (Tokyo). 2015. V. 68. P. 297‒301.
- Kot B., Sytykiewicz H., Sprawka I. Expression of the biofilm-associated genes in methicillin-resistant Staphylococcus aureus in biofilm and planktonic conditions // Int. J. Mol. Sci. 2018. V. 19. Art. 3487.
- Kranjec C., Morales Angeles D., Torrissen Mårli M., Fernández L., García P., Kjos M., Diep D. B. Staphylococcal biofilms: Challenges and novel therapeutic perspectives // Antibiotics. 2021. V. 10. Art. 131.
- Mironova A. V., Karimova A. V., Bogachev M. I., Kayumov A. R., Trizna E. Y. Alterations in antibiotic susceptibility of Staphylococcus aureus and Klebsiella pneumoniae in dual species biofilms // Int. J. Mol. Sci. 2023. V. 24. Art. 8475.
- Orazi G., O’Toole G.A. “It takes a village”: mechanisms underlying antimicrobial recalcitrance of polymicrobial biofilms // J. Bacteriol. 2019. V. 202. Art. e00530–19.
- Otto M. Staphylococcal biofilms // Microbiol. Spectr. 2018. V. 6. P. 1–26. https://doi.org/10.1128/microbiolspec.GPP3-0023-2018
- Radlinski L. C., Rowe S. E., Brzozowski R., Wilkinson A. D., Huang R., Eswara P., Conlon B. P. Chemical induction of aminoglycoside uptake overcomes antibiotic tolerance and resistance in Staphylococcus aureus // Cell. Chem. Biol. 2019. V. 26. P. 1355‒1364.
- Ryder C., Byrd M., Wozniak D. J. Role of polysaccharides in Pseudomonas aeruginosa biofilm development // Curr. Opin. Microbiol. 2007. V. 10. P. 644‒648.
- Sambrook J., Fritsch E. F., Maniatis T. Molecular cloning: a laboratory manual. Cold Spring Habor Laboratory press, 1989.
- Sharma D., Misba L., Khan A. U. Antibiotics versus biofilm: an emerging battleground in microbial communities // Antimicrob. Resist. Infect. Control. 2019. V. 8. P. 1‒10. https://doi.org/10.1186/s13756-019-0533-3
- Trizna E. Y., Yarullina M. N., Baidamshina D. R., Mironova A. V., Akhatova F. S., Rozhina E., Fakhrullin R. F., Khabibrakhmanova A. M., Kurbangalieva A. R., Bogachev M. I., Kayumo, A. R. Bidirectional alterations in antibiotics susceptibility in Staphylococcus aureus‒Pseudomonas aeruginosa dual-species biofilm // Sci. Rep. 2018. V. 10. Art. 14849.
Дополнительные файлы
