Browsing tag: biofilm

MULTIDRUG EFFLUX PUMPS IN BACTERIA AND EFFLUX PUMP INHIBITORS

POMPY OPORNOŚCI WIELOLEKOWEJ U BAKTERII I ICH INHIBITORY
Abhirami P. Sreekantan, Pooja P. Rajan, Minsa Mini and Praveen Kumar

PDF

Abstract: Antimicrobial resistance is becoming a paramount health concern nowadays. The increasing drug resistance in microbes is due to improper medications or over usage of drugs. Bacteria develop many mechanisms to extrude the antibiotics entering the cell. The most prominent are the efflux pumps (EPs). EPs play a significant role in intrinsic and acquired bacterial resistance, mainly in Gram-negative bacteria. EPs may be unique to one substrate or transport several structurally different compounds (including multi-class antibiotics). These pumps are generally associated with multiple drug resistance (MDR). EPs are energized by a proton motive force and can pump a vast range of detergents, drugs, antibiotics and also β-lactams, which are impermeable to the cytoplasmic membrane. There are five leading efflux transporter families in the prokaryotic kingdom: MF (Major Facilitator), MATE (Multidrug And Toxic Efflux), RND (Resistance-Nodulation-Division), SMR (Small Multidrug Resistance) and ABC (ATP Binding Cassette). Apart from the ABC family, which utilizes ATP hydrolysis to drive the export of substrates, all other systems use the proton motive force as an energy source. Some molecules known as Efflux Pump Inhibitors (EPI) can inhibit EPs in Gram-positive and Gram-negative bacteria. EPIs can interfere with the efflux of antimicrobial agents, leading to an increase in the concentration of antibiotics inside the bacterium, thus killing it. Therefore, identifying new EPIs appears to be a promising strategy for countering antimicrobial drug resistance (AMR). This mini-review focuses on the major efflux transporters of the bacteria and the progress in identifying Efflux Pump Inhibitors.

1. Introduction. 2. Major classes of efflux pumps. 2.1. ATP-Binding Cassette Superfamily. 2.2. Major Facilitator Superfamily. 2.3. Multidrug And Toxic Compound Extrusion Family. 2.4. Small Multi-drug Resistance Family. 2.5. Resistance-Nodulation-Division Superfamily. 3. Efflux pumps and their role in virulence and biofilm formation. 4. Efflux Pump Inhibitors

CHARACTERISTICS AND REGULATION OF BIOFILM FORMATION IN SALMONELLA


Nefise AKÇELİK, Mustafa AKÇELİK

PDF

Abstract: The ability to from biofilms, which is a common feature in Salmonella serovars, is the main cause of persistent infections and permanent contamination in both clinical and industrial systems. Because the biofilm structures are significantly more resistant to environmental stress conditions than the planktonic forms of bacteria, it is often impossible to remove them through conventional disinfection or sterilization practices. Therefore, it has become necessary to develop effective strategies in combating biofilms, which are defined as the dominant form of microbial life. To achieve this goal, it is necessary to understand the genetic regulatory mechanisms that control the transition from planktonic form to the biofilm form and the related changes in gene expression. In this review, the current state of knowledge regarding gene regulation systems that affect the biofilm formation in Salmonella, has been summarized and discussed.

1. Introduction. 2. Regulation of biofilm formation in Salmonella. 2.1.csgD. 2.2. BarA/SirA and Csr system. 2.3. PhoPQ and RstA. 2.4. The interaction of cells in the biofilm structures through signal molecules. 2.5. sRNA’s. 2.6. dam and seqA. 2.7.MarT. 3. Conclusion

MIESZANY BIOFILM JAMY USTNEJ

MIXED ORAL BIOFILM
Paula Bigos, Róża Czerwińska, Magdalena Pajączkowska, Joanna Nowicka

PDF

Streszczenie: Jama ustna jest skolonizowana przez ponad 700 gatunków bakterii. Występują one pod postacią pojedynczych komórek lub tworzą wielogatunkowe biofilmy. Tworzenie biofilmu, jego nieprawidłowy rozrost w połączeniu z zaburzonym funkcjonowaniem mechanizmów obronnych naszego organizmu oraz zaburzeń w składzie ilościowym i jakościowym mikrobioty jamy ustnej może prowadzić do rozwoju próchnicy, zapalenia dziąseł, parodontozy czy peri-implantitis. W pracy omówiono etapy tworzenia biofilmu oraz wzajemne oddziaływania mikroorganizmów w tej zorganizowanej społeczności. Omówiono również znaczenie wielogatunkowego biofilmu w zakażeniach jamy ustnej i co bardzo istotne, metody jego zwalczania.

1. Biofilm – definicja, etapy tworzenia, porozumiewanie się mikroorganizmów w biofilmie. 2. Biofilm w różnych częściach ciała organizmu człowieka. 3. Wielogatunkowy biofilm jamy ustnej. 4. Zakażenia jamy ustnej związane z biofilmem wielogatunkowym. 5. Zapobieganie i metody zwalczania biofilmu jamy ustnej. 5.1. Profilaktyka i właściwa higiena jamy ustnej. 5.2. Terapia alternatywna zakażeń jamy ustnej związanych z tworzeniem biofilmu. 6. Podsumowanie

Abstract: The oral cavity is colonized by more than 700 bacterial species. They occur in the form of individual cells or form multispecies biofilms. The formation of biofilm, its abnormal growth combined with impaired functioning of the defense mechanisms of the body and disorders in the quantitative and qualitative composition of the oral microbiota can lead to the development of caries, gingival inflammation, parodontosis or peri-implantitis. The paper discusses the stages of biofilm formation as well as microbial interactions within this organized community. It also addresses the significance of multispecies biofilm in oral infections and, very importantly, the methods to combat it.

1. Biofilm – definition, formation stages, microbial communication within biofilm. 2. Biofilm in different parts of the human body. 3. Multispecies oral biofilm. 4. Oral infections associated with multispecies biofilm. 5. Prevention and methods of combating oral biofilm. 5.1. Prophylaxis and proper oral hygiene. 5.2. Alternative therapy of biofilm-related oral infections. 6. Summary

CRONOBACTER SPP. – POWAŻNE ZAGROŻENIE W ŻYWNOŚCI DLA NIEMOWLĄT

Cronobacter spp. – the serious risk in a baby food
M. Gemba, E. Rosiak, D. Kołożyn-Krajewska

PDF

Streszczenie: Cronobacter spp. uznawane są za oportunistyczne patogeny we wszystkich grupach wiekowych, szczególnie u wcześniaków, niemowląt z niską masą urodzeniową, osób w wieku podeszłym i osób z obniżoną odpornością. Obecnie rodzaj Cronobacter obejmuje siedem gatunków: C. sakazakii, C. malonaticus, C. turicensis, C. muytjesii, C. universalis, C. dublinensis i C. condimenti. Trzy pierwsze gatunki Cronobacter zostały skojarzone z infekcjami klinicznymi noworodków i wcześniaków. Zakażenia bakteriami Cronobacter mogą powodować zapalenie komórek nerwowych, zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych, tworzyć ropnie i torbiele mózgu prowadzące do wodogłowia oraz martwicze zapalenie jelit. Chociaż zakażenia wywołane przez Cronobacter spp. są rzadkie to współczynnik śmiertelności jest bardzo wysoki, jak również koszty związane z długoterminowym leczeniem powikłań po infekcji. Cronobacter spp. dzięki produkcji otoczek i biofilmu, termotoleracyjności jest odporny na wysuszenie i wykazuje przeżywalność w mieszankach mlekozastępczych i innych produktach o niskiej aktywności wody. Cronobacter spp. izolowano z warzyw, zbóż, płatków, ziemniaków, przypraw, mięsa, ryb, sera, tofu, ryżu, makaronu, czekolady, herbaty oraz z powierzchni abiotycznych w środowisku szpitalnym, z przedmiotów i sprzętu medycznego Na podstawie Rozporządzenia (WE) nr 2073/2005 z dnia 15 listopada 2005, z późniejszymi zmianami, Cronobacter spp. powinien być nieobecny w trzydziestu 10 g próbkach preparatów w proszku do początkowego żywienia niemowląt i żywności dietetycznej w proszku specjalnego przeznaczenia medycznego, przeznaczonego dla niemowląt w wieku do 6 miesięcy. W pracy podjęto temat oceny występowania zagrożenia powodowanego przez bakterie Cronobacter w żywności w świetle obowiązujących wymagań.
1. Wprowadzenie. 2. Objawy i chorobotwórczość Cronobacter spp. 3. Wymagania przepisów prawa. 4. Mechanizmy wirulencji Crono-bacter spp. 5. Taksonomia Cronobacter spp. 6. Występowanie Cronobacter spp. w żywności. 7. Oporność Cronobacter spp. na warunki stresowe. 8. Tworzenie biofilmu przez bakterie z rodzaju Cronobacter. 9. Wykrywanie i oznaczanie liczby Cronobacter spp. 10. Antybiotykooporność Cronobacter spp. 11. Podsumowanie

 

Abstract: Cronobacter spp. are considered opportunistic pathogens in all age groups, especially in premature babies, children with low birth weight, the elderly and immunocompromised people. Currently, the genus Cronobacter includes seven species: C. sakazakii, C. malonaticus, C. turicensis, C. muytjesii, C. universalis, C. dublinensis and C. condimenti. The first three species of Cronobacter have been associated with clinical infections of newborns and premature babies. Cronobacter bacterial infections can cause neuritis, encephalomyelitis, the formation of abscesses and cysts of the brain leading to hydrocephalus and necrotizing enterocolitis. Often infected with Cronobacter spp. are rare, the mortality rate is very high, as well as the costs associated with temporarily treating post-infection complications. Cronobacter spp. due to the production of capsule and biofilm, high thermotolerance is resistant to drying and survival loads in milk replacers and other products with water activity. Cronobacter spp. isolated from milk replacers used for the initial feeding of infants, with vegetables, cereals, potatoes, spices, meat, fish, cheese, tofu, rice, pasta, chocolate, tea and abiotic surfaces in a hospital, with medical products and equipment. Under the Regulation (EC) No 2073/2005 of 15 November 2005, Cronobacter spp. should be absent in thirty 10 g samples of infant formulas and infant dietetic powders intended for infants up to 6 months old. The subject of the study is the assessment of the occurrence the hazard caused by Cronobacter in food in the light of applicable requirements.
1. Introduction. 2. Symptoms and pathogenicity Cronobacter spp. 3. Legal requirements. 4. Virulence mechanism Cronobacter spp. 5. Taxonomy Cronobacter spp. 6. Occurrence Cronobacter spp. in food. 7. Resistance Cronobacter spp. to stress conditions. 8. Biofilm formation by bacteria genus Cronobacter. 9. Detection and determination of numbers Cronobacter spp. 10. Antibiotic resistance Cronobacter spp. 11. Summary

ROLA I ZNACZENIE WYBRANYCH CZYNNIKÓW WIRULENCJI DETERMINUJĄCYCH CHOROBOTWÓRCZOŚĆ UROPATOGENNYCH SZCZEPÓW ESCHERICHIA COLI

THE ROLE AND IMPORTANCE OF SELECTED VIRULENCE FACTORS DETERMINING THE PATHOGENICITY OF UROPATHOGENIC ESCHERICHIA COLI STRAINS
Sylwia Joanna Chmielewska, Katarzyna Leszczyńska

 PDF

Streszczenie: Najczęstszym czynnikiem etiologicznym zakażeń układu moczowego (ZUM) są szczepy UPEC (Uropathogenic Escherichia coli), będące przyczyną 75–95% przypadków ZUM. W patomechanizmie ZUM ogromną rolę odgrywają czynniki wirulencji bakterii UPEC, jak również zdolność do tworzenia biofilmu. Główną przeszkodą do wzrostu mikroorganizmów jest niedobór żelaza, dlatego też szczepy UPEC wytwarzają siderofory jak również receptory sideroforów, które umożliwiają skuteczny wychwyt i transport żelaza do komórki bakteryjnej. Ponadto, w celu modulacji odpowiedzi immunologicznej i szlaków metabolicznych gospodarza szczepy UPEC produkują następujące toksyny, tj. α-hemolizynę (HlyA), cytotoksyczny czynnik nekrotyzujący (CNF-1) i toksynę autotransportującą (VAT, Vat-like/Vat-ExEc). Kolejnym nowo poznanym czynnikiem wirulencji jest genotoksyna, tj. białko Usp wywołujące fragmentację DNA i apoptozę komórek. Z kolei, białko Ag43 umożliwia bakteriom UPEC adhezję do komórek układu moczowego czy agregację i formowanie biofilmu. Należy podkreślić, że wszystkie wymienione wyżej czynniki wirulencji jak również zdolność do tworzenia biofilmu, ułatwiają szczepom UPEC kolonizację i rozprzestrzenianie w układzie moczowym. Podsumowując, bakterie UPEC posiadają cały arsenał czynników wirulencji, które umożliwiają przetrwanie nawet w tak niesprzyjającym środowisku, jakim jest układ moczowy, co ostatecznie prowadzi do rozwoju ZUM.

1. Wstęp. 2. System wychwytu żelaza – siderofory, receptory sideroforów. 3. Toksyny. 3.1. α-hemolizyna HlyA. 3.2. Cytotoksyczny czynnik nekrotyzujący 1. 3.3. Toksyna VAT. 4. Białko Usp. 5. Białko Ag43. 6. Biofilm bakteryjny. 7. Podsumowanie

Abstract: The most frequent etiologic agents of the urinary tract infections (UTIs) are UPEC strains (Uropathogenic Escherichia coli), which are responsible for 75–95% of UTIs. The virulence factors of UPEC bacteria, as well as their ability to form biofilm, play a significant role in the pathogenicity of UTIs. Limiting iron availability is a major host defense against the growth of microorganisms within hosts. That is why UPEC strains produce various types of siderophores as well as siderophore receptors, which facilitate the uptake and transport of iron to the bacterial cell. Moreover, in order to modulate an inflammatory response and host signaling pathways, UPEC strains produce the following toxins: α-hemolysin (HlyA), cytotoxic necrotizing factor 1 (CNF-1) and vacuolating autotransporter toxin (VAT, Vat-like/ Vat-ExEc). Moreover, Usp is a novel genotoxin of UPEC strains which provokes DNA fragmentation and cell apoptosis. Furthermore, the presence of protein Ag43 enhances adhesion of UPEC within the urinary tract, aggregation and biofilm formation. It is important to underline that all of the virulence factors mentioned above and the ability to form biofilm facilitate and enable UPEC colonization and dissemination in the urinary tract. In conclusion, UPEC harbors an arsenal of virulence factors which promote persistence within the adverse settings of the host urinary tract and finally lead to the development of UTI.

1. Introduction. 2. Iron acquisition system – siderophores, siderophore receptors. 3. Toxins. 3.1. α-hemolysin HlyA. 3.2. Cytotoxic necrotizing factor 1. 3.3. Toxin Vat. 4. Protein Usp. 5. Protein Ag43. 6. Bacterial biofilm. 7. Summary

POSTĘPY MIKROBIOLOGII 2022, Tom 61, Zeszyt 3

POSTĘPY MIKROBIOLOGII 2022, Tom 61, Zeszyt 3

POSTĘPY MIKROBIOLOGII
2022, Tom 61, Zeszyt 3

O Towarzystwie

PTM

Celem Polskiego Towarzystwa
Mikrobiologów jest propagowanie rozwoju nauk mikrobiologicznych

i popularyzowanie osiągnięć
mikrobiologii wśród członków Towarzystwa oraz szerokich kręgów społeczeństwa. Formami działalności jest organizowanie zjazdów, posiedzeń naukowych, kursów, wykładów
i odczytów oraz konkursów prac naukowych; wydawanie i popieranie wydawania czasopism naukowych, książek
i innych publikacji
z dziedziny mikrobiologii; opiniowanie o stanie i potrzebach mikrobiologii polskiej

i występowanie w jej sprawach wobec
władz państwowych; współpraca
z pokrewnymi stowarzyszeniami
w kraju i za granicą.