Vestnik On-line
Orenburg State University april 26, 2024   RU/EN
Headings of Vestnik
Pedagogics
Psychology
Other

Search
Vak
Антиплагиат
Orcid
Viniti
ЭБС Лань
Rsl
Лицензия Creative Commons

September 2016, № 9 (197)



Inchagova X.S., Galadzhieva A.A. THE INFLUENCE OF KANAMYCIN AND DOXYCYCLINE ANTIBIOTICS ON N-BUTYRYL-L-HOMOSERINE LACTONE AUTOINDUCER EXPRESSION IN CLINICAL ISOLATES OF PSEUDOMONAS AERUGINOSAPseudomonas aeruginosa is one of the major causative agents of nosocomial infections. An important feature of this pathogen is the formation of biofilms and numerous secreted virulence factors controlled by the density-dependent chemical communication system (named «quorum sensing»). The way to the suppression of «quorum sensing» is a topical aspect of pseudomonas infection improved treatment. We used four clinical isolates of Pseudomonas aeruginosa, isolated in the maternity hospitals of Orenburg region and exhibiting the ability to synthesize a key «quorum sensing» autoinducer — N-butyryl-L-homoserine lactone (C4-AHL). The sub-MIC concentration of tested antibiotics showed a regulatory effect on this ability that was different for aminoglycosides (kanamycin sulfate), and tetracyclines (doxycycline hydrochloride). The kanamycin led to suppression of C4-AHL expression that indicate an autoinducer biosyntesis pathway as a target for this antibiotic. In turn, the effect of doxycycline was the accumulation of extracellular C4-AHL, indicating a violation of the autoinducer reception in bacterial target cells. The revealed regulatory activity of aminoglycosides and tetracyclines on the «quorum sensing» system have described these antibiotics as a regulators of the density-dependent chemical communication system in pathogenic bacteria, which showed new possibilities for their use in the treatment of P. aeruginosa infections.Key words: Pseudomonas aeruginosa, quorum sensing, acyl-homoserine lactones, aminoglycosides, tetracyclines, sub-MIC concentrations.

Download
References:

1. Pokrovskij, V.I. Vnutribol'nichnye infekcii: problemy i puti resheniya / V.I. Pokrovskij, N.A. Semina // EHpidemiologiya i infekcionnye bolezni. — 2000. — №5. — S. 12–14.

2. Vnutribol'nichnye infekcii: novye gorizonty profilaktiki / V.I. Pokrovskij i dr. // EHpidemiologiya i infekcionnye bolezni.– 2011. — №1. — S. 4–7.

3. Nikolaev, YU.A. Bioplenka — «gorod mikrobov» ili analog mnogokletochnogo organizma? / YU.A. Nikolaev, V.K. Plakunov // Mikrobiologiya. — 2007. — T. 76(2). — S. 149–163.

4. Kiivet, R.A. Changes in the use of antibacterial drugs in the countries of Central and Eastern Europe / R.A. Kiivet et al. // Eur J Clin Pharmacol. — 1995. — V. 48. — P. 299–304.

5. Gostev, V.V. Bakterial'nye bioplenki i infekcii / V.V. Gostev, S. V. Sidorenko // ZHurnal infektologii. — 2010. — №3. — S. 4–14.

6. Gospital'nye infekcii, vyzvannye Pseudomonas aeruginosa. Rasprostranenie i klinicheskoe znachenie antibiotikorezistentnosti / S.V. Sidorenko i dr. // Antibiotiki i himioterapiya. — 1999. — №3. — S. 25–34.

7. Spoering, A.L. Biofilms and planktonic cells of Pseudomonas aeruginosa have similar resistance to killing by antimicrobials / A.L. Spoering, K. Lewis // Journal of Bacteriology — 2001. — V. 183. — №23. — P 6746–51. doi:10.1128/JB.183.23.6746-6751.2001.

8. Smith, R.S. Pseudomonas aeruginosa quorum sensing as a potential antimicrobial target / R.S. Smith, B.H. Iglewski // The Journal of Clinical Investigation. — 2003. –V. 112. — P. 1460–1465. doi:10.1172/JCI200320364.

9. Waters, C.M. Quorum sensing: cell-to-cell communication in bacteria / C.M. Waters, B.L. Bassler // Ann Rev Cell Dev Biol. — 2005. — V. 21. — P. 319–346.

10. Reading, N.C. Quorum sensing: the many languages of bacteria / N.C. Reading, V. Sperandio // FEMS Microbiol Lett. — 2006. — V. 254. — P. 1–11.

11. Pearson, J.P. Structure of the autoinducer required for expression of Pseudomonas aeruginosa virulence genes / J.P. Pearson et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 1994. — V. 91. — P. 197–201.

12. A second N-acylhomoserine lactone signal produced by Pseudomonas aeruginosa / J.P. Pearson et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 1995. — V. 92. — P. 1490–1494.

13. Chan, K-G Inhibiting N-acyl-homoserine lactone synthesis and quenching Pseudomonas quinolone quorum sensing to attenuate virulence / K-G Chan, Y-C Liu, C-Y Chang. // Front Microbiol. — 2015. — V. 6. — 1173 p. — doi: 10.3389/fmicb.2015.0117.

14. Favre-Bontj, S. Biofilm formation by Pseudomonas aeruginosa: role of the C4-HSL cell-to-cell signal and inhibition by azithromycin / Favre-Bontj S., Kchler T., Van Delden C.J. // Antimicrob Chemother. — 2003. — V. 52(4). — P. 598–604.

15. Bhardwaj, A.K. Bacterial quorum sensing inhibitors: attractive alternatives for control of infectious pathogens showing multiple drug resistance / A.K. Bhardwaj, K. Vinothkumar, N. Rajpara // Recent Patents on Anti-Infective Drug Discovery — 2013. — V. 8. — P. 68–83.

16. Quorum sensing in gram-negative bacteria: small-molecule modulation of AHL and AI-2 Quorum sensing pathways / W.R.J.D. Galloway et al. // Chem. Rev. — 2011. — V. 111. — P. 28–67.

17. Bulgakova, V.G. Dejstvie antibiotikov kak signal'nyh molekul / V.G. Bulgakovai dr. // Antibiotiki i himioterapiya. — 2014. — №1. — S. 36–43.

18. Sub-inhibitory concentrations of ceftazidime and tobramycin reduce the quorum sensing signals of Pseudomonas aeruginosa / L.A. Garske et al. // Pathology. — 2004. –V. 36. — P. 571–575.

19. Effects of antibiotics on quorum sensing in Pseudomonas aeruginosa / M.E. Skindersoe et al. // Antimicrob. Agents Chemother. — 2008. — V. 52. — P. 3648–3663.

20. Modulation of secreted virulence factor genes by subinhibitory concentrations of antibiotics in Pseudomonas aeruginosa / L. Shen et al. // J. Microbiol. — 2008. — V. 46. — P. 441–447.

21. Lindsay, A. Effect of sdiA on biosensors of N-acylhomoserine lactones / A. Lindsay, B.M. Ahmer // J.Bacteriol. — 2005. — V. 187(14). — P. 5054–5058.


About this article

Authors: Inchagova K.S., Galadzhieva A.A.

Year: 2016


Editor-in-chief
Sergey Aleksandrovich
MIROSHNIKOV

Crossref
Cyberleninka
Doi
Europeanlibrary
Googleacademy
scienceindex
worldcat
© Электронное периодическое издание: ВЕСТНИК ОГУ on-line (VESTNIK OSU on-line), ISSN on-line 1814-6465
Зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
Свидетельство о регистрации СМИ: Эл № ФС77-37678 от 29 сентября 2009 г.
Учредитель: Оренбургский государственный университет (ОГУ)
Главный редактор: С.А. Мирошников
Адрес редакции: 460018, г. Оренбург, проспект Победы, д. 13, к. 2335
Тел./факс: (3532)37-27-78 E-mail: vestnik@mail.osu.ru
1999–2024 © CIT OSU