Біоплівки шпитальних екосистем: від антагонізму до синергізму
DOI:
https://doi.org/10.15407/visn2014.07.034Ключові слова:
біоплівки, шпитальні екосистеми, антагонізм, синергізмАнотація
Огляд присвячено актуальній проблемі біоплівок шпитальних екосистем як фактора виникнення і поширення збудників нозокоміальних інфекцій. Cформульовано фундаментальні принципи організації біоплівок. Наведено дані літератури, згідно з якими бактерії (на прикладі Pseudomonas aeruginosa) є одночасно патогенами (у планктонній і біоплівковій формах) і продуцентами бактеріоцинів як інгібіторів утворення біоплівки. Обговорено також результати дослідження з оцінювання бактерицидності підземних природних мінеральних вод. Висловлено припущення про можливість створення штучних біоплівок з бактерицидних штамів бактерій, які або створюватимуть захисну плівку на епідемічно важливих медичних пристроях і поверхнях, або заміщатимуть інфектні біоплівки бактерицидними в живому організмі.
Посилання
Mokienko A.V., Pushkina V.A., Gozhenko A.I. (eds.) Biofilms hospital ecosystems: the state of problems and modern approaches to its solution. (Odessa: Interservice 2014). [in Russian].
Donlan R.M., Costerton J.W. Biofilms: Survival Mechanisms of Clinically Relevant Microorganisms. Clinical Microbiol. Rev. 2002. 15(2): 167–93. http://doi.org/10.1128/CMR.15.2.167-193.2002
Costerton J.W., Lewandowski Z., Caldwell D.E. Microbial biofilms. Annu. Rev. Microbiol. 1995. 49: 711–45. http://doi.org/10.1146/annurev.mi.49.100195.003431
Lewis K. Persister cells and the riddle of biofilm survival. Biochemistry (Moscow). 70(2): 267–74. http://doi.org/10.1007/s10541-005-0111-6
Characklis W.G., Marshall K.C. Biofilms: a basis for an interdisciplinary approach. (N.Y.: Biofilms. John Wiley & Sons, 1990). P. 3–15.
Mokienko A.V., Gozhenko A.I., Petrenko N.F. Water and water caused infection. (Odessa: APT-B, 2008). [in Russian].
Mokienko A.V. Vestnik of hygiene and epidemiology. 2008. 12(1): 40–50. [in Russian].
Serduk A.M., Gozhenko A.I., Mokienko A.V. Zhurnal Natsionalnoyi akademiyi medychnykh nauk Ukrayiny. 2008. 14(4): 705–18. [in Ukrainian].
Mokienko A.V. Ph.D (Med.) Thesis. (Kyiv, 2009). [in Russian].
Levy S.B. Active efflux, a common mechanism for biocide and antibiotic resistance. J. Appl. Microbiol. 2002. 92: 65S. http://doi.org/10.1046/j.1365-2672.92.5s1.4.x
Fraise A.P. Biocide abuse and antimicrobial resistance – a cause for concern? J. Antimicrob. Chemother. 2002. 49: 11–12. http://doi.org/10.1093/jac/49.1.11
Mokienko A.V., Gozhenko A.I., Petrenko N.F. Visn. Nac. Akad. Nauk Ukr. 2010. (8): 49–56. [in Ukrainian].
Lehn J.-M. Supramolecular Chemistry. Concepts and Perspectives. (Weinhiem: VCH, 1995).
Shafran L.M., Mokienko A.V., Petrenko N.F. Suchasni problemy toksykolohiyi (Modern Problems of Toxicology). 2010. (2): 13–23. [in Russian].
Mokienko A.V., Gozhenko A.I., Petrenko N.F. Water Chlorination: Disinfection or Adaptability, Inactivation or Stimulation? Visn. Nac. Akad. Nauk Ukr. 2012. (11): 32–40. [in Ukrainian].
Bodet C., Sahr T., Dupuy M., Buchrieser C., Héchard Y. Legionella pneumophila transcriptional response to chlorine treatment. Water Res. 2012. 46(3): 808–16. http://doi.org/10.1016/j.watres.2011.11.059
Wang S., Deng K., Zaremba S., Deng X., Lin C., Wang Q., Tortorello M.L., Zhang W. Transcriptomic response of Escherichia coli O157:H7 to oxidative stress. Appl. Environ. Microbiol. 2009. 75(19): 6110–23. http://doi.org/10.1128/AEM.00914-09
Wang S., Phillippy A.M., Deng K., Rui X., Li Z., Tortorello M.L., Zhang W. Transcriptomic responses of Salmonella enterica serovars Enteritidis and Typhimurium to chlorine-based oxidative stress. Appl. Environ. Microbiol. 2010. 76(15): 5013–24. http://doi.org/10.1128/AEM.00823-10
Stoodley P., Lewandowski Z., Boyle J.D., Lappin-Scott H.M. Oscillation characteristics of biofilm streamers in turbulent flowing water as related to drag and pressure drop. Biotechnol. Bioeng. 1998. 57: 536–44. http://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0290(19980305)57:5<536::AID-BIT5>3.0.CO;2-H
Rumbaugh K.P., Griswold J.A., Hamood A.N. The role of quorum sensing in the in vivo virulence of Pseudomonas aeruginosa. Microbes Infect. 2000. 2: 1721–31. http://doi.org/10.1016/S1286-4579(00)01327-7
Thomas V., Herrera-Rimann K., Blanc D.S., Greub G. Biodiversity of amoebae and amoeba-resisting bacteria in a hospital water network. Appl. Environ. Microbiol. 2006. 72(4): 2428–38. http://doi.org/10.1128/AEM.72.4.2428-2438.2006
Mokienko A.V., Petrenko N.F. Voda i vodoochysni tekhnolohiyi (Water & Water Purification Technologies). 2007. (2): 43–45. [in Russian].
Mokienko A.V., Petrenko N.F. Voda i vodoochysni tekhnolohiyi (Water & Water Purification Technologies). 2007. (3): 41–51. [in Russian].
Gotz F. Staphylococcus and biofilms. Mol. Microbiol. 2002. 43: 1367–78. http://doi.org/10.1046/j.1365-2958.2002.02827.x
Mulcahy H., Charron-Mazenod L., Lewenza S. Extracellular DNA chelates cations and induces antibiotic resistance in Pseudomonas aeruginosa biofilms. PLoS Pathogens. 2008. 4: e1000213. http://doi.org/10.1371/journal.ppat.1000213
Costerton J.W. Bacterial biofilms: a common cause of persistent infections. Science. 1999. 284: 1318–22. http://doi.org/10.1126/science.284.5418.1318
Donlan R.M. Biofilm elimination on intravascular catheters: important considerations for the infectious disease practitioner. Clin. Infect. Dis. 2011. 52(8): 1038–45. http://doi.org/10.1093/cid/cir077
Anaissie E., Samonis G., Kontoyiannis D., Costerton J., Sabharwa U., Bodey G., Raad I. Role of catheter colonization and infrequent hematogenous seeding in catheter-related infections. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 1995. 14: 135–37. http://doi.org/10.1007/BF02111873
Donlan R.M. Preventing biofilms of clinically relevant organisms using bacteriophage. Trends Microbiol. 2009. 17(2): 47–88. http://doi.org/10.1016/j.tim.2008.11.002
Balko A.B. Microbiologichny Zhurnal (Microbiology Journal). 2012. 74(6): 54–61. [in Russian].
Desriac F., Defer D., Bourgougnon N., Brillet B., Le Chevalier P., Fleury Y. Bacteriocin as weapons in the marine animal-associated bacteria warfare: inventory and potential applications as an aquaculture probiotic. Mar. Drugs. 2010. 8(4): 1153–77. http://doi.org/10.3390/md8041153
Daw M.A., Falkiner F.R. Bacteriocins: Nature, Function and Structure. Micron. 1996. 27(6): 467–79. http://doi.org/10.1016/S0968-4328(96)00028-5
Balko A.B., Vidasov V.V., Avdeeva L.V. Microbiologichny Zhurnal (Microbiology Journal). 2013. 75(1): 58–64. [in Russian].
Vidasov V.V., Balko A.B., Avdeeva L.V. In: Naukowa przestrzeń Europy. V. 30. (Przemysl: Nauka i studia, 2013). [in Ukrainian].
Balko A.B., Avdeeva L.V. In: Proc. 15th Int. Conf. Biology - the science of the XXI century. (18 April 2011, Puschino, Russia). [in Russian].
Balko O.B., Balko O.I., Avdeeva L.V. In: Proc. XIII Symp. Vynogradskyj Society of Microbiologists of Ukraine. (1 Oct. 2013, Yalta, Ukraine) [in Russian].
Balko O.B., Balko O.I., Avdeeva L.V. Pyocins as effective means against Pseudomonas aeruginosa. In: Proc. Int. Sci. Conf. Ways of development of the biotechnology in Turkmenistan. (21 Nov., 2013, Ashgabat, Turkmenistan).
Leisinger T., Margraff R. Secondary metabolites of the fluorescent pseudomonads. Microbiol. Rev. 1979. 43: 422–42.
Bergstrom S., Theorell H., Davide H. On a metabolic product of Pseudomonas pyocyanea. Pyolipic acid, active against Mycobacterium tuberculosis. Ark. Kemi Mineral. Geol. 1947. 23A: 1–12.
Senior D.A. Dege N.J. Technology of Bottled Water. (Blackwell, 2005).
Nikolenko S.I. Ph.D (Biol.) Thesis. (Odessa, 1988). [in Russian].
Regulatory Document of Ukraine. Metodyka vyznachennya bakterytsydnosti ridkykh pryrodnykh likuvalʹnykh resursiv ta preformovanykh zasobiv. 25.08.2010. No 717. [in Ukrainian].
Nikolenko S.I., Gluhovskaya S.M., Hmyelyevska O.M. Microbiological research. (Kyiv: KIM, 2011). [in Ukrainian].
Hmyelyevska O.M. Ph.D (Biol.) Thesis. (Kyiv, 2013). [in Ukrainian].
Konotop G.I. Ph.D (Biol.) Thesis. (Kyiv, 1983). [in Russian].
Dheilly A., Soum-Soutéra E., Klein G.L., Bazire A., Compère C., Haras D., Dufour A. Antibiofilm Activity of the Marine Bacterium Pseudoalteromonas sp. Strain 3J6. Appl. Environ. Microbiol. 2010. 76: 3452–61. http://doi.org/10.1128/AEM.02632-09
Andreev I.L. Vestnik RAN. 2009. 79(1): 41–49. [in Russian].
Malahov V.V. V mire nauki. 2004. (2): 25–34. [in Russian].
