Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tác động ức chế của Staphylococcus aureus đối với độ nhạy kháng sinh và các yếu tố độc lực của Pseudomonas aeruginosa: Mô hình tế bào dòng A549
Tóm tắt
Pseudomonas aeruginosa và Staphylococcus aureus thường gây ra các nhiễm trùng phổi nghiêm trọng. Nghiên cứu này nhằm điều tra vai trò của S. aureus trong sự biểu hiện của các enzym β-lactamase và các yếu tố độc lực của P. aeruginosa trong các nhiễm trùng đa sinh vật đường hô hấp. Việc nuôi cấy đồng thời biofilm và planktonic của P. aeruginosa và S. aureus đã được thực hiện trên dòng tế bào A549. Sau đó, kháng kháng sinh và các yếu tố độc lực của P. aeruginosa đã được khảo sát, và biểu hiện của các gen lasR, lasI, algD, mexR và KPC đã được xác định bằng qPCR. S. aureus làm giảm độ kháng β-lactam nhưng lại làm tăng độ kháng tobramycin trong điều kiện biofilm. Hơn nữa, S. aureus cho thấy tác động tích cực trong việc giảm độ kháng với meropenem, doripenem và tobramycin (trừ PA-2). Mặc dù đã chứng minh rằng S. aureus làm giảm khả năng sống sót của P. aeruginosa, đặc biệt là trong trạng thái biofilm, nhưng độc lực của các chủng P.aeruginosa thu được lại gia tăng. Hơn nữa, mức độ biểu hiện gen cho lasR/I và algD đã tăng lên trong các điều kiện biofilm. Mức độ lasI rõ rệt hơn ở chủng độc lực so với chủng sản sinh β-lactamase. Hơn nữa, sự biểu hiện của KPC đã tăng lên ở tất cả các chủng P. aeruginosa. Theo các phát hiện của nghiên cứu này, S. aureus có tác dụng ức chế trong các nhiễm trùng đa sinh vật bằng cách ức chế các gen β-lactamase và khả năng sống sót của P. aeruginosa. Ngoài ra, nó hợp tác với các chủng P. aeruginosa sản xuất biofilm để tăng cường độc lực và độ kháng với tobramycin.
Từ khóa
#Pseudomonas aeruginosa #Staphylococcus aureus #β-lactamase #độc lực #kháng sinh #nhiễm trùng đa sinh vật #tế bào A549Tài liệu tham khảo
Abisado RG, Benomar S, Klaus JR, Dandekar AA, Chandler JR (2018) Bacterial quorum sensing and microbial community interactions. mBio 9:e02331-02317. https://doi.org/10.1128/mBio.02331-17
Ali Mirani Z, Fatima A, Urooj S, Aziz M, Khan M, Abbas T (2018) Relationship of cell surface hydrophobicity with biofilm formation and growth rate: A study on Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, and Escherichia coli Iran. J Basic Med Sci 21:760–769. https://doi.org/10.22038/ijbms.2018.28525.6917
Alves PM, Al-Badi E, Withycombe C, Jones PM, Purdy KJ, Maddocks SE (2018) Interaction between Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa is beneficial for colonisation and pathogenicity in a mixed biofilm. Pathog Dis. https://doi.org/10.1093/femspd/fty003
Anderson GG, Moreau-Marquis S, Stanton BA, O’Toole GA (2008) In vitro analysis of tobramycin-treated Pseudomonas aeruginosa biofilms on cystic fibrosis-derived airway epithelial cells. Infect Immun 76:1423–1433. https://doi.org/10.1128/iai.01373-07
Armbruster CR, Wolter DJ, Mishra M, Hayden HS, Radey MC, Merrihew G, MacCoss MJ, Burns J, Wozniak DJ, Parsek MR, Hoffman LR (2016) Staphylococcus aureus Protein A Mediates Interspecies Interactions at the Cell Surface of Pseudomonas aeruginosa. mBio. https://doi.org/10.1128/mBio.00538-16
Beaudoin T, Yau YCW, Stapleton PJ, Gong Y, Wang PW, Guttman DS, Waters V (2017) Staphylococcus aureus interaction with Pseudomonas aeruginosa biofilm enhances tobramycin resistance. NPJ Biofilms Microbiomes 3:25. https://doi.org/10.1038/s41522-017-0035-0
Bustin SA, Benes V, Nolan T, Pfaffl MW (2005) Quantitative real-time RT-PCR–a perspective. J Mol Endocrinol 34:597–601. https://doi.org/10.1677/jme.1.01755
Chan AP, Choi Y, Brinkac LM, Krishnakumar R, DePew J, Kim M, Hinkle MK, Lesho EP, Fouts DE (2018) Multidrug resistant pathogens respond differently to the presence of co-pathogen, commensal, probiotic and host cells. Sci Rep 8:8656. https://doi.org/10.1038/s41598-018-26738-1
Choudhury D, Ghosh A, Dhar Chanda D, Das Talukdar A, Dutta Choudhury M, Paul D, Maurya AP, Chakravorty A, Bhattacharjee A (2016) Premature termination of MexR leads to overexpression of MexAB-OprM Efflux pump in Pseudomonas aeruginosa in a tertiary referral hospital in India. PLoS ONE 11:e0149156. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0149156
Dehbashi S, Pourmand MR, Alikhani MY, Asl SS, Arabestani MR (2020) Coordination of las regulated virulence factors with Multidrug-Resistant and extensively drug-resistant in superbug strains of P. aeruginosa. Mol Biol Rep 47:4131–4143. https://doi.org/10.1007/s11033-020-05559-4
DeLeon S, Clinton A, Fowler H, Everett J, Horswill AR, Rumbaugh KP (2014) Synergistic interactions of Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus in an In Vitro Wound Model. Infect Immun 82:4718–4728. https://doi.org/10.1128/iai.02198-14
Falahat S, Shojapour M, Sadeghi A (2016) Detection of KPC Carbapenemase in Pseudomonas aeruginosa isolated from clinical samples using modified hodge test and boronic acid phenotypic methods and their comparison with the polymerase chain reaction. Jundishapur J Microbiol 9:e27249. https://doi.org/10.5812/jjm.27249
Frapwell CJ, Howlin RP, Soren O, McDonagh BT, Duignan CM, Allan RN, Horswill AR, Stoodley P, Hu Y, Coates ARM, Webb JS (2018) Increased rates of genomic mutation in a biofilm co-culture model of Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus. bioRxiv. https://doi.org/10.1101/387233
Hotterbeekx A, Kumar-Singh S, Goossens H, Malhotra-Kumar S (2017) In vivo and In vitro Interactions between Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus spp. Front Cell Infect Microbiol 7:106–106. https://doi.org/10.3389/fcimb.2017.00106
Kim S, Yoon Y, Choi K-H (2015) Pseudomonas aeruginosa DesB Promotes Staphylococcus aureus growth inhibition in coculture by controlling the synthesis of HAQs. PLoS ONE 10:e0134624. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0134624
Koley D, Ramsey MM, Bard AJ, Whiteley M (2011) Discovery of a biofilm electrocline using real-time 3D metabolite analysis. Proc Natl Acad Sci USA 108:19996–20001. https://doi.org/10.1073/pnas.1117298108
Limoli DH, Yang J, Khansaheb MK, Helfman B, Peng L, Stecenko AA, Goldberg JB (2016) Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa co-infection is associated with cystic fibrosis-related diabetes and poor clinical outcomes. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 35:947–953. https://doi.org/10.1007/s10096-016-2621-0
Moody SC (2014) Microbial co-culture: harnessing intermicrobial signaling for the production of novel antimicrobials. Future Microbiol 9:575–578. https://doi.org/10.2217/fmb.14.25
Nickol ME, Ciric J, Falcinelli SD, Chertow DS, Kindrachuk J (2019) Characterization of host and bacterial contributions to lung barrier dysfunction following co-infection with 2009 pandemic influenza and methicillin resistant Staphylococcus aureus. Viruses 11:116. https://doi.org/10.3390/v11020116
Orazi G, O’Toole GA (2017) Pseudomonas aeruginosa Alters Staphylococcus aureus sensitivity to vancomycin in a biofilm model of cystic fibrosis infection. mBio 8:e00873-00817. https://doi.org/10.1128/mBio.00873-17
Radlinski L, Rowe SE, Kartchner LB, Maile R, Cairns BA, Vitko NP, Gode CJ, Lachiewicz AM, Wolfgang MC, Conlon BP (2017) Pseudomonas aeruginosa exoproducts determine antibiotic efficacy against Staphylococcus aureus. PLoS Biol 15:e2003981. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2003981
Savli H, Karadenizli A, Kolayli F, Gundes S, Ozbek U, Vahaboglu H (2003) Expression stability of six housekeeping genes: a proposal for resistance gene quantification studies of Pseudomonas aeruginosa by rea\time quantitative RT-PCR. J Med Microbiol 52:403–408. https://doi.org/10.1099/jmm.0.05132-0
Steindler L, Bertani I, De Sordi L, Schwager S, Eberl L, Venturi V (2009) LasI/R and RhlI/R quorum sensing in a strain of Pseudomonas aeruginosa beneficial to plants. Appl Environ Microbiol 75:5131–5140. https://doi.org/10.1128/AEM.02914-08
Tahmasebi H, Maleki F, Dehbashi S, Arabestani MR (2019) Role and function of KPC and MBL enzymes in increasing the pathogenicity of pseudomonas aeruginosa isolated from burn wounds. J Babol Univ Med Sci 21:127–134
Tahmasebi H, Dehbashi S, Arabestani MR (2020a) Co-harboring of mcr-1 and β-lactamase genes in Pseudomonas aeruginosa by high-resolution melting curve analysis (HRMA): Molecular typing of superbug strains in bloodstream infections (BSI). Infect Genet Evol. https://doi.org/10.1016/j.meegid.2020.104518
Tahmasebi H, Dehbashi S, Arabestani MR (2020b) Prevalence and molecular typing of colistin-resistant Pseudomonas aeruginosa (CRPA) among β-Lactamase-producing isolates: a study based on high-resolution melting curve analysis method. Infect Drug Resist 13:2943–2955. https://doi.org/10.2147/idr.s264796
Tahmasebi H, Dehbashi S, Jahantigh M, Arabestani MR (2020c) Relationship between biofilm gene expression with antimicrobial resistance pattern and clinical specimen type based on sequence types (STs) of methicillin-resistant S. aureus. Mol Biol Rep 47:1309–1320. https://doi.org/10.1007/s11033-019-05233-4
Tognon M, Köhler T, Luscher A, van Delden C (2019) Transcriptional profiling of Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus during in vitro co-culture. BMC Genomics 20:30. https://doi.org/10.1186/s12864-018-5398-y
Woods PW, Haynes ZM, Mina EG, Marques CNH (2019) Maintenance of S. aureus in Co-culture With P. aeruginosa While Growing as Biofilms. Front Microbiol 9:3291–3291. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.03291
Yang L, Liu Y, Markussen T, Hoiby N, Tolker-Nielsen T, Molin S (2011) Pattern differentiation in co-culture biofilms formed by Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa. FEMS Immunol Med Microbiol 62:339–347. https://doi.org/10.1111/j.1574-695X.2011.00820.x