MOLECULAR AND MORPHOLOGICAL FEATURES OF BIOFILMS DEVELOPED BY GRAM-NEGATIVE NON-FERMENTABLE BACTERIAL STRAINS
Abstract
The paper analyses literature data about the role of biofilms in the infectious diseases pathology, discusses issues of the structure of bacterial biofilms in biological objects and medicinal products, and provides information on the studying of scanning electron microscopy of biofilms developed by gram-negative non-fermentable bacteria Acinetobacter baumannii and Pseudomonas aeruginosa in case of suppurative-septic complications in patients with burn injury. Special regard is given to the features of biofilms structure and functions in vivo, and relationship between the development mechanism and the course of the infectious process.
About the Authors
V. B. Turkutyukov
Pacific State Medical University
Russian Federation
Russian Federation
T. D. Ibragimova
Pacific State Medical University
Russian Federation
Russian Federation
D. V. Fomin
Institute of Marine Biology, FEB RAS
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Гинцбург А.Л., Ильина Т.С., Романова Ю.М. “Quorum sensing”, или социальное поведение бактерий // Журн. микробиол. эпидемиол. иммунол. 2003. № 5. C. 86-93.
2. Звягинцев Д.Г. Взаимодействие микроорганизмов с твердыми поверхностями. М.: Изд-во МГУ, 1973. 126 с.
3. Николаев Ю.А., Плакунов В.К. Биопленка - «город микробов» или аналог многоклеточного организма? // Микробиология. 2007. Т. 76. С. 149-163.
4. Плакунов В.К. Дифференциальная чувствительность синтеза бактериальных белков к антибиотикам // Антибиотики. 1971. № 6. С. 766.
5. Романова Ю.М., Алексеева Н.В., Смирнова Т.А. и др. Способность к формированию биопленок в искусственных системах у различных штаммов Salmonella typhimurium // Журн. микробиол. эпидемиол. иммунол. 2006. № 4. С. 38-42.
6. Северина Л.О. Бактериальные S-слои // Микробиология. 1995. Т. 64. № 6. C. 725-733.
7. Сидоренко С.В. Роль бактериальных биопленок в патологии человека // Инф. хир. 2004, № 2 (3). С. 16-20.
8. Смирнова Т.А., Диденко Л.В., Азизбекян Р.Р. и др. Структурно-функциональная характеристика бактериальных биопленок // Микробиология. 2010. T. 79, № 4. C. 432-446.
9. Туркутюков В.Б., Слабенко Э.В., Фомин А.К. Особенности формирования биологических пленок штаммами P. aeruginosa при внутрибольничных пневмониях // Дальневосточный медицинский журнал. 2008, № 1. С. 59-61.
10. Туркутюков В.Б. Молекулярно-генетический мониторинг резистентности микроорганизмов к антибиотикам // Тихоокеанский медицинский журнал, 2011, № 2. С. 28-31.
11. Эль Регистан Г.И., Мулюкин А.Л., Николаев Ю.А. и др. Адаптогенные функции внеклеточных ауторегуляторов микроорганизмов // Микробиология. 2006. Т. 75, № 4. С. 446-456.
12. Aridesi J.N., Zahller E., Roe F., et al. Role of nutrient limitation and stationary phase existence in Klebsiella pneumonia biofilm resistance to ampicillin and ciprofloxacin // Antimicrob. Agents Chemother. 2003. Vol. 47. P. 1251-1256.
13. Banas J.A., Miller J.D., Fuschino M.E. et al. Evidence that accumulation of mutants in a biofilm reflects natural selection rather than stressinduced adaptive mutation// Appl. Environ. Microbiol. 2007. Vol. 73. P. 357-361.
14. Balaban N.Q., Merrin J., Chait R., Bacterial persistence as a phenotypic switch // Science. 2004. Vol. 305. P. 1622-1625.
15. Burmolle M., Webb J.S., Rao D. et al. Enhanced biofilm formation and increased resistance to antimicrobial agents and bacterial invasion are caused by synergistic interactions in multispecies biofilms // Appl. Environ. Microbiol. 2006. Vol. 72. P. 3916-3923.
16. Costerton J.W., LappinScott H.M. Introduction to microbial biofilms // Microbial bioflms / Eds. H.M. Lappinscott, J.W. Costerton. Cambridge: Cambridge University Press, 1995. P. 1-11.
17. Costerton J.W. The Biofilm Primer // Springer Series on Biofilms / Ed. Eckey C. Berlin-Heidelberg: Springer Verlag, 2007. 197 p.
18. Dunnу M.W. Bacterial adhesion: seen any good biofilm lately? // Clin. Microbiol. Rev. 2002. Vol. 15. P. 155-166.
19. Donlan R.M., Costerton J.W. Biofilms: survival mechanisms of clinically relevant microorganisms // Clin. Microbiol. Rev. 2002. Vol. 15. P. 167-193.
20. Hall-Stoodley L., Costerton J.W., Stoodley P. Bacterial biofilms: from the natural environment to infectious diseases // Nat. Rev. Microbiol. 2004. Vol. 2. P. 95-108.
21. Hentzer M., Teitzel G.M., Balzer G.J., et al. Alginate overproduction affects Pseudomonas aeruginosa biofilm structure and function // J. Bacteriol. 2001. Vol. 138. P. 5395-5401.
22. Jayaraman R. Bacterial persistence: some new insights into an old phenomenon // J. Biosci. 2008. Vol. 33. P. 795-805.
23. Jefferson K.K. What drives bacteria to produce a biofilm? // FEMS Microbiol. Lett. 2004. Vol. 236. P. 163-173.
24. Jiron A.G., Torres A.G., Freer E., et al. The flagella of enteropathogenic Escherichia coli mediate adherence to epithelial cells // Mol. Microbiol. 2002. Vol. 44. Р. 361-379.
25. Krasovec R., Jerman I. Bacterial multicellularity as a possible source of antibiotic resistance // Med. Hypotheses. 2003. Vol. 60. P. 484-488.
26. Kreft J.U. Biofilm promote altruism // Microbiol. 2004. Vol. 150. P. 2751-2760.
27. Luppens S.B., Kara D., Bandounas L. et al. Effect of Veillonella parvula on the antimicrobial resistance and gene expression of Streptococcus mutans grown in a dualspecies biofilm // Oral Microbiol. Immunol. 2008. Vol. 23. P. 183-189.
28. Levin B.R., Rozen D.E. Noninherited antibiotic resistance // Nat. Rev. Microbiol. 2006. Vol. 4. P. 556-562.
29. Lewis K. Persister cells, dormancy and infectious disease // Nat. Rev. Microbiol. 2007. Vol. 5. P. 48-56.
30. Lewis K. Multidrug tolerance of biofilms and persistercells // Bacterial Biofilms. Current Topics in Microbiology and Immunology / Ed. Romeo T. Berlin. Heidelberg: Springer Verlag, 2008. 322 p.
31. McDermott W. Microbial persistence // Yale J. Biol. Med.1958. Vol. 30. P. 257-291.
32. Miller M.B., Bassler B.L. Quorum sensing in bacteria // Ann. Rev. Microbiol. 2001. Vol. 55. P. 165-199.
33. O’Toole G.A., Kolter R. Flagellar and twitching motility are necessary for Pseudomonas aeruginosa biofilm development // Mol. Microbiol. 1998. Vol. 30. P. 295-304.
34. Palmer R.J., Jr., Stoodley P. Biofilms 2007: broadened horizons and new emphases // J. Bacteriol. 2007. Vol. 189. P. 7948-7960.
35. Prigent-Combaret C., Vidal O. et al. Abiotic surface sensing and biofilm-dependent regulation of gene expression Esherichia coli // J. Bacteriol. 1999. Vol. 181. P. 5993-6002.
36. Sharma A.M., Yadav S. Biofilms: microbes and disease// Brazilian J. Infectious Diseases. 2008. Vol. 12. P. 526-530.
37. Stoodely P., Wilson S., Hall-Stoodley S., et al. Growth and detachment of cell cluster from mature mixedspecies biofilm // Appl. Environ. Microbiol. 2001. Vol. 67. P. 5608-5613.
38. Wijman J.G.E., de Leeuw P.P.L., Moezelar R. et al. Airliquid interface biofilm of Bacillus cereus: formation, sporulation and dispersion // J. Appl. Environ. Microbiol. 2007. Vol. 73. P. 1481-1488.
39. Woo P.C., To A.P., Lau S.K. et al. Facilitation of horizontal transfer of antimicrobial resistance by transformation of antibioticinduced cellwalldeficient bacteria // Med. Hypotheses. 2003. Vol. 61. P. 503-508.
40. Van Elsas J.D., Bailey M.J. The ecology of transfer of mobile genetic elements // FEMS Microbiol. Ecol. 2002. Vol. 42. P. 183-197.
Review
For citations:
Turkutyukov V.B., Ibragimova T.D., Fomin D.V. MOLECULAR AND MORPHOLOGICAL FEATURES OF BIOFILMS DEVELOPED BY GRAM-NEGATIVE NON-FERMENTABLE BACTERIAL STRAINS. Pacific Medical Journal. 2013;(4):44-47. (In Russ.)
Views:
303
Email this article 