БАКТЕРИАЛЬНЫЕ БИОПЛЕНКИ КАК ЕСТЕСТВЕННАЯ ФОРМА СУЩЕСТВОВАНИЯ БАКТЕРИЙ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ И ОРГАНИЗМЕ ХОЗЯИНА


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Развитие микроскопической техники и молекулярно-генетических методов исследования способствовало получению доказательств того, что природные популяции бактерий существуют в основном в виде закрепленных на субстратах биопленках. В их составе бактерии способны обмениваться сигналами и проявлять координированную активность, свойственную многоклеточным организмам. Формирование биопленочных сообществ оказалось одной из основных стратегий выживания бактерий в занимаемых ими экологических нишах. Находясь в прикрепленном состоянии в составе биопленок бактерии защищены от повреждающих факторов внешней среды и действия антибактериальных веществ в окружающей среде и организме хозяина при инфекции. Согласно современным представлениям биопленка — непрерывный слой бактериальных клеток, прикрепленных к поверхности и друг к другу, заключенных в биополимерный матрикс. Такие бактериальные сообщества могут быть образованы бактериями одного или нескольких видов и состоять как из активно функционирующих клеток, так и из покоящихся или некультивируемых форм. Роли биопленок в окружающей среде и в организме хозяина в последнее время уделяется особое внимание. Микроорганизмы образуют биопленки на любых биотических и абиотических поверхностях, что создает большие проблемы в медицинской практике и в различных областях хозяйственной деятельности. В настоящее время установлено, что биопленки являются одним из патогенетических факторов формирования хронических инфекционных процессов. В обзоре представлены данные о повсеместном существовании бактерий в виде биопленок, современных методах исследования микробных сообществ, структурно-функциональных особенностях бактериальных биопленок. Основное внимание уделено роли биопленок в хронизации инфекционного процесса, повышенной антибиотикорезистентности бактерий в составе биопленок и возможных механизмах резистентности. Обсуждаются подходы к поиску средств борьбы с биопленками при хронических инфекциях.

Полный текст

БАКТЕРИАЛЬНЫЕ БИОПЛЕНКИ КАК ЕСТЕСТВЕННАЯ ФОРМА СУЩЕСТВОВАНИЯ БАКТЕРИЙ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ И ОРГАНИЗМЕ ХОЗЯИНА
×

Об авторах

Ю. М Романова

НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи, Москва

А. Л Гинцбург

НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи, Москва

Список литературы

  1. Бехало В.А., Бондаренко В.М., Сысолятина Е.В., Нагурская Е.В. Иммунобиологические особенности бактериальных клеток медицинских биопленок. Журн. микробиол. 2010,4: 97-105.
  2. Ильина Т.С., Романова Ю.М., Гинцбург А.Л. Коммуникации у бактерий. Мол. генет. микробиол. вирусол. 2006, 3: 22-29.
  3. Льюис К. Персистирующие клетки и загадка выживания биопленок. Биохимия. 2005, 70: 327-336.
  4. Романова Ю.М., Смирнова Т.А., Андреев А.Л. и др. Образование биопленок — пример «социального поведения» бактерий. Микробиология. 2006, 75: 1-6.
  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. ми- кробиол. 2006, 4: 38-42.
  6. Руководство по микробиологической диагностике инфекционных болезней. К.И.Матвеев, М.И.Соколов (ред.). М., Медицина, 1964.
  7. Смирнова Т. А., Диденко Л.В., Андреев А. Л. и др. Электронно-микроскопическое изучение биопленок, образуемых бактериями Burkholderia cepacia. Микробиология. 2008, 77: 63-70.
  8. Смирнова Т.А., Диденко Л.В., Азизбекян Р.Р., Романова Ю.М. Структурно-функциональная характеристика бактериальных биопленок. Там же. 2010, 79: 1-12.
  9. Степанова Т.А., Романова Ю.М., Алексеева Н.В. Разработка средств борьбы с биопленками: изучение воздействия полисахаридных лиаз на матрикс биопленок, образуемых Pseudomonas aeruginosa и Burkholderia cenocepacia. Лаборатория. 2010, 1: 44-49.
  10. Хмель И.А. Quorum sensing регуляция экспрессии генов: фундаментальные и прикладные аспекты, роль в коммуникации бактерий. Мол. биол. 2006, 75: 1-9.
  11. Хмель И.А., Метлицкая А.З. Quorum sensing регуляция экспрессии генов — перспективная модель для создания лекарств против патогенных бактерий. Там же. 2006, 40: 195-210.
  12. Branda S.S., Vik A., Friedman L., Kolter R. Biofilms: the matrix revised. Trends Microbial. 2005, 13: 21-25.
  13. Bockelmann U., Janke A.,Kuhn R. et al. bacterial extracellular DNA forming a defined network-like structure. FEMS Microbiol.Lett. 2006, 262: 31-38.
  14. Costerton J.W., Stewart P.S., Greenberg E.P. Bacterial biofilm: a common cause of persistent infections. Science. 1999, 284: 318-322.
  15. Cuhna M.V., Sousa S.A., Leitao J.H. et al. Studies on the involment of the exopolyssacharide produced by cystic fibrosis—associated isolated of the Burkholderia cepacia complex in biofilm formation and in persistence of respiratory infection. J. Clin. Mcrobiol. 2004: 3052-3058.
  16. Da Re S., Ghigo J-M. A CsgD-independent pathway for cellulose producton and biofilm formation Escherichia coli. J. Bacteriol. 2006, 188: 3073-3083.
  17. Davey M.E., O Toole G.A. Microbial biofilm: from ecology to molecular genetics. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2000: 847-867.
  18. Donlan R. M. Biofilms: Microbial life on surfaces. Emerg. Infect. Dis. 2002, 8: 1-20.
  19. Greiner L.L., Edwards J.L., Shao J. et al. Biofilm formation by Neisseria gonorrhoeae. Infect. Immun. 2005, 73: 1964-1970.
  20. Hentzer M., Teitzel G.M., Balzer G.J. et al. Alginate overproduction affects Pseudomonas aeruginosa biofilm structure and function. J. Bacteriol. 2001, 138: 5395-5401.
  21. Keren I. N., Shah D., Spoering A. et al. Specialized persisters cells and the mechanism of multidrug tolerance in Escherichia coli. Bacteriol. 2004, 186: 8172-8180.
  22. Latasa C., Solano C., Penades J.R., Lasa I. Biofilm-associated proteins. C.R. Biol. 2006, 329: 849-857.
  23. Miller M.B., Bassler B.L. Quorum sensing in bacteria. Ann. Rev. Microbiol. 2001, 55: 165-199.
  24. O’Toole G.A., Kolter R. Flagellar and twitching motility are necessary for Pseudomonas aeruginosa biofilm development. Mol. Microbiol. 1998, 30: 295-304.
  25. Pier G. Pseudomonas aeruginosa: a key problem in cystic fibrosis. ASM News. 1998, 64: 339-347.
  26. Steinberger R.E., Holden P.A. Extracellular DNA in single- and multiple-species unsaturated biofilms.Appl. Environ. Microbiol. 2005, 71: 5404-5410.
  27. Zogaj X., Nimtz M., Ronde M. et al. The multicellular morphotypes of Salmonella typhimurium and E. coli produce cellulose as the second component of the extracellular matrix. Mol. Microbiol. 2001, 3: 1452-1463.
  28. Wai S.N., Mizunoe Y., Takade A. et al. Vibrio cholerae О1 strain TSI-4 produces the exopoly-saccharide materials that determine colony morphology, stress resistance, and biofilm forma- tion. Appl.Environ. Microbiol. 1998, 64: 3648-3655.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Романова Ю.М., Гинцбург А.Л., 2011

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: ПИ № ФС77-75442 от 01.04.2019 г.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах