ПОРІВНЯННЯ ВПЛИВУ АНТИБІОТИКІВ ТА БАКТЕРІОФАГУ PHAGE SAVB14 НА БІОПЛІВКИ, СФОРМОВАНІ STAPHYLOCOCCUS AUREUS VARIANT BOVIS
DOI:
https://doi.org/10.37406/2706-9052-2020-1-19Ключові слова:
мастит; біоплівки; антибіотики; бактеріофаг Phage SAvB14; S. aureus var. bovis.Анотація
Під час розвитку маститу у корів формування біоплівки збудником захворювання є ефективним способом його збереження в мікрооточенні молочної залози. Біоплівкові інфекції важко піддаються лікуванню антимікробними засобами, порівняно з тим, що спостерігається при вирощуванні в планктонних умовах. Мета роботи – визначити та порівняти вплив антимікробних препаратів та бактеріофагу Phage SAvB14 при знищенні біоплівок сформованих S. aureus var. bovis. За результатами дослідження встановлено, що антибіотики згубно впливали на кількість бактерій у складі біоплівки, проте знищували її, в середньому, на 60%. 100% ефективність проявляв лише один антибіотик фторхінолонового ряду – енрофлоксацин - ймовірно, через його низьку молекулярну масу. При дослідженні впливу бактеріофагу Phage SAvB14 на життєздатність S. aureus var. bovis у складі біоплівки встановлено, що фаг впродовж 24 годин повністю руйнував сформовану біоплвку. Отже, отримані результати вказують на перспективність ефективного використання стафілококового бактеріофагу Phage SAvB14 для руйнування біоплівки, сформованої S. aureus var. bovis – при маститі корів.
Посилання
Azeredo J., Sutherland I. W. The use of phages for the removal of infectious biofilms. Current Pharmaceutical Biotechnology. 2008. № 9(4). Р. 261–266. doi: 10.2174/138920108785161604
Zimmerli W., Sendi P. Role of rifampin against staphylococcal biofilm infections in vitro, in animal models, and in orthopedic-device-related infections. Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 2019. 63(2). e01746–18. doi: 10.1128/AAC.01746-18
Felipe V., Breser M.L., Bohl L.P., da Silva E.R., Morgante C.A., Correa S.G., Porporatto C. Chitosan disrupts biofilm formation and promotes biofilm eradication in Staphylococcus species isolated from bovine mastitis. International Journal of Biological Macromolecules. 2019. 126 Р. 60–67. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2018.12.159
Horiuk Y.V., Kukhtyn M.D., Strayskyy Y.S., Havrylianchyk R.Y., Horiuk V.V., Fotina H.A. Comparison Of The Minimum Bactericidal Concentration Of Antibiotics On Planktonic And Biofilm Forms Of Staphylococcus Aureus: Mastitis Causative Agents. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2018. 9(6). Р. 616–622.
Iglesias Y.D., Wilms T., Vanbever R., Van Bambeke F. Activity of antibiotics against Staphylococcus aureus in an in vitro model of biofilms in the context of cystic fibrosis: influence of the culture medium. Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 2019. 63(7). e00602-19. doi: 10.1128/AAC.00602-19
Stewart P.S., Franklin M.J. Physiological heterogeneity in biofilms. Nature Reviews Microbiology. 2008. 6(3). Р. 199–210. doi: 10.1038/nrmicro1838
Hymes S.R., Randis T.M., Sun T.Y., Ratner A.J. DNase inhibits Gardnerella vaginalis biofilms in vitro and in vivo. The Journal of Infectious Diseases. 2013. 207(10). Р. 1491–1497. doi: 10.1093/infdis/jit047
Dias R.S., Eller M.R., Duarte V.S., Pereira A.L., Silva C.C., Mantovani H.C., Oliveira L.L., Silva E. de A. M., Paula S. O. Use of phages against antibiotic-resistant Staphylococcus aureus isolated from bovine. J. Anim. Sci. 2013. 91. Р. 3930–3939. doi: 10.2527/jas.2012-5884
Tkhilaishvili T., Lombardi L., Klatt A.B., Trampuz A., Di Luca, M. Bacteriophage Sb-1 enhances antibiotic activity against biofilm, degrades exopolysaccharide matrix and targets persisters of Staphylococcus aureus. International Journal of Antimicrobial Agents. 2018. 52(6). Р. 842–853. doi: 10.1016/j.ijantimicag.2018.09.006
Vos P., Garrity G., Jones D., Krieg N. R., Ludwig W., Rainey F. A., Whitman W.B. (Eds.). Bergey's manual of systematic bacteriology: Volume 3:The Firmicutes. 2011. Springer Science & Business Media.
Stepanović S., Vuković D., Dakić I., Savić B., Švabić-Vlahović M. A modified microtiter-plate test for quantification of staphylococcal biofilm formation. Journal of Microbiological Methods. 2000. 40(2). Р. 175–179. doi: 10.1016/S0167-7012(00)00122-6
Wills Q.F., Kerrigan C., Soothill J. S. Experimental bacteriophage protection against Staphylococcus aureus abscesses in a rabbit model. Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 2005. 49(3). Р. 1220–1221. doi: 10.1128/AAC.49.3.1220-1221.2005
Bahamondez-Canas T.F., Zhang H., Tewes F., Leal J., Smyth H. D. PEGylation of tobramycin improves mucus penetration and antimicrobial activity against Pseudomonas aeruginosa biofilms in vitro. Molecular Pharmaceutics. 2018. 15(4). Р. 1643–1652. doi: 10.1021/acs.molpharmaceut.8b00011
Kukhtyn M., Berhilevych О., Kravcheniuk K., Shynkaruk O., Horiuk Y., Semaniuk N. Formation of biofilms on dairy equipment and the influence of disinfectants on them. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. 5/11(89). Р. 26–33. doi: 10.15587/1729-4061.2017.110488
Horiuk Y. V. Fagotherapy of cows mastitis as an alternative to antibiotics in the system of obtaining environmentally safe milk. Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies. 2018. 20(88). Р. 42–47. doi: 10.32718/nvlvet8807
Gutierrez D., Vandenheuvel D., Martínez B., Rodríguez A., Lavigne R., García, P. Two phages, phiIPLA-RODI and phiIPLA-C1C, lyse mono-and dual-species staphylococcal biofilms. Applied and Environmental Microbiology. 2015. 81(10). Р. 3336–3348. doi: 10.1128/AEM.03560-14
Lopetuso L., Giorgio M., Saviano A., Scaldaferri F., Gasbarrini A., Cammarota G. Bacteriocins and Bacteriophages: Therapeutic Weapons for Gastrointestinal Diseases?. International Journal of Molecular Sciences. 2019. 20(1). Р. 183-193. doi: 10.3390/ijms20010183
