Кабанова А. А., Походенько-Чудакова И. О., Плотников Ф. В.

СПОСОБЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА МИКРОБНЫЕ БИОПЛЕНКИ. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА


Об авторе:

Кабанова А. А., Походенько-Чудакова И. О., Плотников Ф. В.

Рубрика:

ОБЗОРЫ ЛИТЕРАТУРЫ

Тип статьи:

Научная статья.

Аннотация:

Целью работы было проанализировать доступные отечественные и зарубежные источники спе- циальной литературы по вопросу известных способов воздействия на микробные биопленки при инфекци- онно-воспалительных процессах челюстно-лицевой области и шеи и определить спектр нерешенных задач в данном направлении. Осуществлены систематизация и анализ доступных отечественных и зарубежных ис- точников специальной литературы по вопросу известных способов воздействия на микробные биопленки при ИВП челюстно-лицевой области и шеи за период с 2002 по 2014 годы. Результаты исследования специальной литературы позволили определить, что современное представ- ление биологии существования микроорганизмов позволяет иначе рассматривать механизмы, лежащие в основе течения ИВП, в том числе локализованных в челюстно-лицевой области и шее. Форма существования микроорганизмов в виде биопленок - это выгодный способ организации патогенных, условно-патогенных прокариот при паразитировании макроорганизмов. На сегодняшний день образование биопленок госпиталь- ными штаммами бактерий является серьезной угрозой для практического здравоохранения. Разрабатыва- ются новые подходы для идентификации биопленок, определения реакций иммунного ответа на инфекции связанные с микробными сообществами, ведется разработка новых антибиотиков, меняется тактика АБТ, а также осуществляется поиск ингибиторов межклеточной сигнализации, ферментов и других методов разру- шения биопленок. На современном этапе нет объективных данных о влиянии вакуумной терапии на лечение пациентов пораженных изолятами, способными формировать биопленки. В связи с указанными фактами дальнейшее исследование микробных сообществ, методов их идентифи- кации и индикации, а также разработка способов лечения инфекционно-воспалительных процессов в зависи- мости от способности возбудителя формировать биопленки, является актуальным, соответствует требовани- ям современной медицины и в полной мере отвечает требованиям текущего момента.

Ключевые слова:

микробные сообщества, биопленки, влияние, инактивация

Список цитируемой литературы:

  1. Изменение антибиотикочувствительности стафилококков в условиях реализации эффекта пептидного антибактериального фактора / В. П. Коробов [и др.] // Антибиотики и химиотерапия. - 2002. - № 47 (2). - С. 11-15.
  2. Пронина Е. А. Формирование бактериальных биопленок под воздействием электромагнитного излучения / Е. А. Пронина, И. Г. Швиденко, Г. М. Шуб // Фундаментлаьные исследования. - 2010. - № 10. - С. 40-45.
  3. Abedon S. T. Phage therapy pharmacology / S. T. Abedon, C. Thomas-Abedon // Curr. Pharm. Biotechnol. - 2010. - Vol. 11. - P. 28-47.
  4. An immunoproteomic approach for characterization of dormancy with in Staphylococcus epidermidis biofilms / V. Carvalhais [et al.] //Molecular. Immunology. - 2015. - № 65. - Р. 429−435.
  5. An in vitro model of bacterial infections in wounds and other soft tissues / M. Werthйn [et al.] // APMIS. - 2010. - Vol. 118. - P. 156-164.
  6. Antibacterial and anti-biofilm effects of cathelicidin peptides against pathogens isolated from cystic fibrosis patients / A. Pompilio [et al.] // Peptides. - 2011. - Vol. 32. - P. 1807-1814.
  7. Antibacterial and biofilm removal activity of a podoviridae Staphylococcus aureus bacteriophage SAP-2 and a derived recombinant cell- wall-degrading enzyme / J. S. Son [et al.] // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 2010. Vol. 86. - P. 1439-1449.
  8. Antibiotic resistance of bacterial biofilms / N. Hoiby [et al.] // Int. J. Antimicrob. Agents. - 2010. - Vol. 35. P. 322-332.
  9. Bacterial extracellular polysaccharides involved in biofilm formation / B. Vu [et al.] // Molecules. - 2009. - Vol. 14, №7. - P. 2535-2554.
  10. Bacterial Resistance to Antimicrobials: Mechanisms, Genetics, Medical Practice and Public Healt / L. Jian [et al.] // Biot. Let. - 2002. - Vol. 24, № 10. - P. 801-805.
  11. Bacteriophage cocktail for the prevention of biofilm formation by Pseudomonas aeruginosa on catheters in an in vitro model system.Antimicrob Agents Ch 54 / W. Fu [et al.]. − Lehman S. M. &Donlan R. M, 2010. - P. 397-440.
  12. Biofilm formation induces C3a release and protects Staphylococcus epidermidis from IgG and complement deposition and from neu- trophildependent killing / S. A. Kristian [et al.] // J. Infect. Dis. - 2008. - № 197. - Р. 1028-1035.
  13. Biofilm-Forming Capacity on Clinically Isolated Streptococcus constellatus from an Odontogenic Subperiosteal Abscess Lesion /T. Yamanaka [et al.] // J. Bacteriol. Parasitol. - 2013. - № 4. - Р. 160.
  14. Biofilms as complex differentiated communities / P. Stoodley [et al.] // Annu. Rev. Microbiol. - 2002. - № 56. - Р. 187-209.
  15. Contribution of autolysin and Sortase A during Enterococcus faecalis DNA-dependent biofilm development / P. S. Guiton // Infect.Immun. - 2009. - Vol. 77. - P. 3626-3638.
  16. Conway B. A. Biofilm formation and acyl-homoserine lactone production in the Burkholderiacepacia complex / B. A. Conway, V. Venu, D. Speert // Bacteriol. - 2002. - Vol. 184, № 20. - P. 5678-5685.
  17. Davies D. Understanding biofilm resistance to antibacterial agents / D. Davies // Nat. Rev. Drug Discov. - 2003. - Vol. 2, № 2. - P. 114-122.
  18. Differential roles of poly-N-acetylglucosamine surface polysaccharide and extracellular DNA in Staphylococcus aureusand Staphylo- coccus epidermidis biofilms / E. A. Izano [et al.] // Appl. Environ. Microbiol. - 2008. - Vol. 74. P. 470-476
  19. Distel J. W. Biofilm formation in medicated root canals / J. W. Distel, J. F. Hatton, M. J. Gillespie // J. Endod. - 2002. - № 28 (10). - Р. 689-693.
  20. Effect of pulsed ultrasound in combination with gentamicin on bacterial viability in biofilms on bone cements in vivo / G. T. Ensing [et al.] // J. Appl. Microbiol. - 2005. - Vol. 99, № 3. - P. 443-448.
  21. Fey P. D. Modality of bacterial growth presents unique targets: How do we treat biofilm-mediated infections? / P. D. Fey// Curr. Opin Microbiol. - 2010. - Vol. 13. - P. 610-615.
  22. Furanones, potential agents for preventing Staphylococcus epidermidis biofilm infections? / J. Lonn-Stensrud [et al.] // J. of Antimi- crobial Agentsand Chemotherapy. - 2009. - Vol. 63. - P. 309-316.
  23. Genomic characterization of two Staphylococcus epidermidis bacteriophages with anti-biofilm potential / D. Gutiйrrez [et al.] // BMC Genomics. - 2012. - Vol. 13. - P. 228.
  24. Kaplan J. B. Biofilm Dispersal: Mechanisms, Clinical Implications, and Potential Therapeutic Uses / J. B. Kaplan // J. of Dental Res. - 2010. - Vol. 89. - P. 205-218.
  25. Kharidia R. The activity of a small lytic peptide PTP-7 on Staphylococcus aureusbiofilms / R. Kharidia, J. F. Liang // J. Microbiol. - 2011. - Vol. 49. - P. 663-668.
  26. Lewis K. Multidrug tolerance of biofilms and persister cells / K. Lewis // Curr. Top. Microbiol. Immunol. - 2008. - Vol. 322. - P. 107-131.
  27. Lewis K. Riddle of Biofilm Resistance / K. Lewis // J. Antimicrob. Chemother. - 2001. - Vol. 45, № 4. - P. 999-1007.
  28. Madianos P. N. Generation of inflammatory stimuli: How bacteria set up inflammatory responses in the gingival / P. N. Madianos,Y.A. Bobetsis, D. F. Kinane // J. of Clin. Periodontol. - 2005. - № 32. - Р. 57-71.
  29. Mapping the speciation of iron in Pseudomonas aeruginosa biofilms using scanning transmission X-ray microscopy / R. C. Hunter [et al.] // Environ. Sci. Technol. - 2008. - Vol. 42, № 23. - P. 8766-8772.
  30. Marsh P. D. Dental plaque as a microbial biofilm / P. D. Marsh // Caries Research. - 2004. - № 38. - Р. 204-211.
  31. Microbial status of apical root canal system of human mandibular first molars with primary apical periodontitis after "one-visit" end- odontic treatment / P. N. Nair [et al.] // Oral Surg. Oral Med Oral Pathol Oral Radiol. Endod. - 2005. - № 99 (2). - Р. 231-252.
  32. Miller M. Quorum sensing in bacteria / M. Miller, B. Bassler // Annu Rev. Microbiol. - 2001. - Vol. 55. - P. 165-199.
  33. Nanoparticle silver ion coatings inhibit biofilm formation on titanium implants / K. D . Secinti [et al.] // J. Clin. Neurosci. - 2011. - Vol. 18. - P. 391-395.
  34. Nitrate-responsive NarX-NarL represses arginine-mediated induction of the Pseudomonas aeruginosa arginine fermentation arc DABC operon / B. Benkert [et al.] // Microbiology. - 2008. - № 154. - P. 3053-3060.
  35. Periodontitis: An archetypical biofilm disease / C. Schaudinn [et al.] // J. of Am. Dental Associat. - 2009. - № 140. - Р. 978-986.
  36. Potential role of biofilms in deep cervical abscess / J. G. May [et al.] // Int. J. Pediatr. Otorhinolaryngol.- 2014. - № 78 (1). - Р. 10-13.
  37. Pseudomonas aeruginosa hypoxic or anaerobic biofilm infections within cystic fibrosis airways / D. J. Hassett [et al.] // Trends. Micro- biol. - 2009. - Vol. 17, № 3. - P. 130-138.
  38. Pyrosequencing analysis of the oral microflora of healthy adults / B. J. Keijser [et al.] // J. of Dental Res. - 2008. - № 87. - Р. 1016- 1020.
  39. Quorum Sensing Inhibitors Increase the Susceptibility of Bacterial Biofilms to AntibioticsIn VitroandIn Vivo / Brackman Gilles [et al.] // Antimicrob. Agents Chemother. - 2011. - Vol. 55, № 6. - P. 2655-2661.
  40. Ricucci D. Biofilms and apical periodontitis: study of prevalence and association with clinical and histopathologic findings / D. Ricucci, J. F. Siqueira // J. Endod.- 2010. - № 36 (8). - Р. 1277-1288.
  41. Silver nanoparticles impede the biofilm formation by Pseudomona saeruginosa and Staphylococcus epidermidis / K. Kalishwaralal [et al.] // Colloids Surf. B Biointerfaces. - 2010. - Vol. 79. - P. 340-344.
  42. Simmons W. L. Biofilms protect Mycoplasmapulmonis cells fromlytic effects of complement and gramicidin / W. L. Simmons, K. Dyb- vig // Infect. Immun. - 2007. - № 75. - Р. 3696-3699.
  43. Survival strategies of infectious biofilms / C. A. Fux [et al.] // Trends Microbiol. - 2005. Vol. 13, № 1. - P. 34-40.
  44. Takahashi N. Caries ecology revisited: Microbial dynamics and the caries process // N. Takahashi, B. Nyvad // Caries Res. - 2008. -№ 42. - Р. 409-418.
  45. The combination of ultrasound with antibiotics released from bone cement decreases the viability of planktonic and biofilm bacteria: an in vitro study with clinical strains / G. T. Ensing [et al.] // J. Antimicrob. Chemother. - 2006. - Vol. 58, № 6. - P. 1287-1290.
  46. Treatment of Biofilm Infections on Implants with Low-frequency Ultrasound and Antibiotics / John C. Carmen [et al.] // Am. J. Infect.Control. - 2005. Vol. 33, № 2. - P. 78-82.
  47. Treatment of Staphylococcus aureus biofilm infection by the quorum-sensing inhibitor RIP / N. Balaban [et al.] // Antimicrob Agents Chemother. - 2007. - Vol. 51, № 6. - P. 2226-2229.
  48. Yamanaka M. Bactericidal actions of a silver ion solution on Escherichia coli, studied by energy-filtering transmission electron micros- copy and proteomic analysis / M. Yamanaka, К. Hara, J. Kudo // Appl. Environ. Microbiol. - 2005. - Vol. 71. - P. 7589-7593.

Публикация статьи:

«Вестник проблем биологии и медицины» Выпуск 4 Том 2 (125), 2015 год, 20-24 страницы, код УДК 616.31-002.3:579.262