IPID 跨学科视角传染病 1687 - 7098 1687 - 708 x Hindawi 10.1155 / 2020/6156720 6156720 研究文章 溶菌酶、蛋白酶K,头孢菌素在临床分离株的生物膜的形成<我talic> 铜绿假单胞菌 https://orcid.org/0000 - 0003 - 0200 - 0752 Eladawy 默罕默德 https://orcid.org/0000 - 0002 - 8072 - 7087 El-Mowafy 默罕默德 https://orcid.org/0000 - 0003 - 2479 - 3984 El-Sokkary 默罕默德·穆罕默德·阿德尔 https://orcid.org/0000 - 0003 - 3130 - 3576 瓦 塔。拉夏 格林贝格 亚历克斯 微生物学和免疫学 教师的药店 收住曼苏拉大学的科 埃及 mans.edu.eg 2020年 8 2 2020年 2020年 03 12 2019年 01 01 2020年 10 01 2020年 8 2 2020年 2020年 版权©2020 Mohamed Eladawy et al。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

铜绿假单胞菌是一种投机取巧的病原体,可以形成生物膜,赋予抵抗免疫间隙和抗菌治疗。因此,有效阻止生物膜形成的策略是必要的。在这里,103<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌临床分离株进行定量筛选生物膜的形成能力通过细胞培养板的方法。溶菌酶的影响(水解酶)和蛋白酶K(蛋白酶)在不同浓度对生物膜的形成进行了评估。溶菌酶(30<我talic> μg / mL),但不是蛋白酶K,显著抑制生物膜的形成抑制(19%)。治疗24-hour-old生物膜<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌隔离和50倍的最小抑制浓度(麦克风)头孢他啶和头孢吡肟显著减少生物膜质量的32.8%和44%,分别。此外,24-hour-old生物膜的接触<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌分离溶菌酶(30<我talic> μg / mL)和50倍的麦克风头孢他啶、头孢吡肟导致显著减少生物膜的质量与接触溶菌酶或者抗菌剂。最好的观察antibiofilm效应(49.3%)和溶菌酶(30的结合<我talic> μg / mL)和头孢吡肟的麦克风50倍。承诺antibiofilm活动观察治疗后50次麦克风的头孢他啶、头孢吡肟单独或结合溶菌酶(30<我talic> μg / mL)表明一项新策略来消除pseudomonal生物膜的血管内设备和隐形眼镜。

 收住曼苏拉大学的科 1。介绍

生物膜固着微生物地区由一个细胞外多糖物质,这促进了微生物细胞的不可逆附件子结构或彼此 1, 2]。整个微生物胞外多糖矩阵对建设和细胞间和cell-to-surface交互作为一个媒介,这对生物膜的形成和安排是至关重要的 3, 4]。因此,生物膜对抗菌药物作为障碍。生命或非生命物质上可以形成生物膜表面,水、土壤、沉积物以及软组织的生物 4]。

铜绿假单胞菌是一个环境病原体,展品代谢多样性( 5]。这是一个主要的机会与各种相关病原体感染,包括呼吸道感染、植入物感染、烧伤、创伤,和院内感染( 6, 7]。的能力<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌形成生物膜在不同的环境中与抗生素的无能与许多严重感染,由于他们有限的渗透到生物膜矩阵和失活的细胞外基质( 8, 9]。因此,革兰氏阴性细菌<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌已经收到了极大的关注参与biofilm-associated感染( 8, 10]。

生物膜的各种策略用于根除包括防止微生物附着表面,抑制生物膜的发展促进抗生素渗透,和生物膜的成熟过程中中断 11- - - - - - 13]。其中一个策略是使用精油的天然化合物,抑制生物膜的形成,而不影响细胞的生存能力( 14]。

多药耐药性是生物膜中生物膜生产商高于nonproducers [ 15]。抗生素在50倍浓度最低抑制浓度(麦克风)可能降低菌落的一些biofilm-producing物种的数量( 16]。相反,生物膜破坏基于酶活性被认为作为一个合理的策略来对付持续性感染与生物膜,生物膜微生物的酶治疗改善抗生素敏感性[ 17]。溶菌酶和蛋白酶K antibiofilm据报道展览活动。蛋白酶K与自然产生蛋白酶和可以用来促进生物膜传播打破表面蛋白( 18]。Antibiofilm溶菌酶的活性与先天免疫系统对抗感染的保护作用与生物膜( 19),依赖于对肽聚糖水解活动。此外,溶菌酶具有on-lytic机制与其阳离子和疏水特性相关,导致细菌自我分解( 20.]。

先前的研究显示广泛的biofilm-forming细菌在埃及医院( 21, 22),提出了一个挑战的发展新策略来消除biofilm-forming细菌。在这部作品中,103年biofilm-forming能力<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌临床分离株是定性和定量筛选,antibiofilm溶菌酶的活动,蛋白酶K,头孢菌素(头孢吡肟和头孢他啶)进行调查。

 2。材料和方法 2.1。收集和鉴定<斜体> P < /斜体>。< /斜体> <斜体>绿脓杆菌临床分离株

共有103名临床标本收集不同临床来源(伤口,尿,尿导管、烧伤、隐形眼镜,和痰)在收住曼苏拉大学医院和私人诊所科6个时期(2017年5月至2017年10月)。临床分离株在显微镜下检查和接受标准的生化测试根据前面提出的协议( 23]。所有临床分离株种植在Luria-Bertani(磅)生长介质在37°C和存储在磅−80°C中有20% (v / v)甘油直到进一步分析( 24]。

 2.2。伦理批准

实验协议是按照道德准则的研究伦理委员会通过学院制药、收住曼苏拉大学科、埃及(代码:2017 - 20)。所有病人提供同意参与这项研究。所有患者16岁以上。

 2.3。定性检测的生物膜管的方法

所有<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌分离筛选biofilm-forming能力管方法如前所述[ 19]。甘油的整除股票每个孤立的条纹在营养琼脂(NA)板,板是孵化24小时37°C。纯粹的殖民地从NA板和接种在试管中包含10毫升胰蛋白酶的酱油汤补充1%葡萄糖(TSBG),紧随其后的是隔夜孵化在37°C。消极的控制只包含TSBG没有细菌培养液也包括在内。孵化后,每个管的文化被小心翼翼地吸气,遵循生物膜是用磷酸盐(PBS, pH值7.4)。管是在倒置的位置,直到完全干燥(30 - 45分钟),然后沾1%结晶紫,持续15分钟。过剩的染料与蒸馏水漂洗干净。生物膜的形成是由两个不同的独立检查,肉眼观察人士( 25, 26]。积极的结果可见彩色电影出现在管的墙壁和底部表面。根据紫颜色的彩色生物膜的强度,biofilm-forming能力不同<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌隔离是归类为强烈附着,适度附着,弱附着或不依从。在这工作,<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌应变PAO1和应变PA14用作强和弱引用附着菌株,分别,biofilm-producing能力为这些标准菌株被证实在先前的报道 27- - - - - - 29日]。

 2.4。定量测定细胞培养板的生物膜的形成方法

细胞培养板的方法是用来检测生物膜的形成 6, 30.- - - - - - 32]。我们筛选45随机选择隔离形成生物膜的能力与四个不同的媒体使用96 -微量滴定板如下:TSBG, Mueller-Hinton肉汤(MHB),脑心浸液肉汤(BHIB)和磅。

隔离有NA盘子被接种到每个介质,在37°C和盘子孵化24 h。每个隔离的隔夜文化准备在所有调查媒体定性分析。光密度(OD)一夜之间文化的600 nm波长调整与适当的媒体0.2 - -0.25,使用分光光度计测量(WPA colorwave CO7500色度计)。对于每个隔离,100整除<我talic> μL OD-adjusted文化被接种到四井。负控制包含每个中就包括在每个实验。

孵化后37°C为18 - 24 h,文化被小心翼翼地吸气,遵循生物膜与200洗了三次<我talic> μL PBS (pH值7.4)和大力激动删除任何不依从细胞。贴壁细胞被固定为150<我talic> μL无水甲醇,持续15分钟。甲醇是吸气,遵循生物膜沾着150人<我talic> μL 1% (w / v)结晶紫为20分钟。板块与蒸馏水仔细冲洗三次,继续倒在空气干燥。彩色的生物膜与150年可溶性<我talic> μL 33% (v / v)冰醋酸/。溶解后,OD540海里价值是衡量使用ELx808™吸光度标(Winooski BioTek仪器公司,VT)。

结果分析(如前所述)( 6, 30.];每个隔离的意思是平均OD从四个井计算并与控制截止OD (ODC),它被定义为三个标准差(SD)的均值-控制(3 SD +的意思)。坚持的程度表明生物膜的质量。每个隔离的依从性越强,越高的生物膜质量和紫罗兰的颜色强度。生物膜形成的数量被列为不依从(OD我≤ODC),弱附着(ODC< OD我≤2 ODC),适度附着(2 ODC< OD我≤4 ODC),或者强烈附着(4 ODC< OD我)。最合适的媒介选择支持生物膜的形成对其他的生物膜的形成能力进行调查<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌隔离。

 2.5。溶菌酶和蛋白酶K对生物膜形成的影响

溶菌酶的影响(卡尔·罗斯,卡尔斯鲁厄,德国)和蛋白酶K(试剂盒,猫。不。19131)9个最强烈的附着生物膜的形成能力<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌隔离(最高值)是由生物膜研究的定量分析,在前一节中提到。溶菌酶(300股票的解决方案<我talic> μ在0.2 g / mL)制备了PBS,而蛋白酶K(30股票的解决方案<我talic> μg / mL)准备在30毫米三羟甲基氨基甲烷缓冲液。不同浓度的溶菌酶(5、10和30<我talic> μg / mL)和蛋白酶K (2、5、10<我talic> μg / mL)调整TSBG文化对于每个隔离并用于一式四份(4井)。负控制每个文化一起0.2 PBS或30毫米三羟甲基氨基甲烷缓冲液(无酶)也包括在每一个实验。

 2.6。溶菌酶的影响(30 <斜体>μ< /斜体> g / mL)浮游细胞生存能力

调查的影响溶菌酶的可行性<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌浮游细胞,两个代表强烈附着隔离(E4和B3隔离)亚文化在TSBG单独或与溶菌酶(30<我talic> μg / mL)。文化在颤抖的孵化器孵化在37°C,和他们的生存能力是通过测量OD调查每小时600海里总共16 h ( 19, 33]。

 2.7。抗菌浮游细胞的敏感性

头孢他啶和头孢吡肟的中等收入国家确定为16<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌隔离,根据指南的临床和实验室标准协会(CLSI, 2018)按照汤使用MHB介质采用的方法。这些选择的隔离是最强的生物膜生产商。

 2.8。Antibiofilm溶菌酶的影响、头孢他啶、头孢吡肟

16个最强烈的生物膜附着<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌在100年微量滴定板包含建立了隔离<我talic> μL TSBG媒介如前所述。对于每一个分离,建立了生物膜的溶菌酶(30<我talic> μg / mL)。此外,每个隔离在溶菌酶的缺乏孵化TSBG只包含PBS控制。文化是吸气后24小时的生物膜建立37°C没有颤抖。头孢他啶和头孢吡肟溶于TSBG介质,分别添加50倍浓度高于他们的中等收入国家。盘子被孵化24 h在37°C没有颤抖。每个实验进行了一式四份。生物膜的形成是化验的上一节中提到的定量测定生物膜( 6, 30.]。

 2.9。统计分析

统计分析了使用GraphPad棱镜7®(版本7.00)。成对的学生的<我talic> t以及与正反分布是用来评估生物膜质量的差异。的值<我nline-formula> P < 0.01 被认为是具有统计学意义。

 3所示。结果 3.1。细菌的分离和鉴定

在这项研究中,共有103名<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌临床分离收集来自不同病人收住曼苏拉医院和私人诊所。科这些临床分离纯化和生化鉴定为阳性<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌。分离纯化从尿液(36),伤口(16),(13),痰(13),烧伤(10),尿导管(9),隐形眼镜(4)和血液(2)样品,见补充材料(可用 在这里)。

 3.2。定性分析的检测生物膜管的方法

按使用管方法定性分析的结果,103年<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌隔离是由两个独立的观察者根据biofilm-producing分类能力TSBG介质如下:28(27.1%)强烈附着隔离,23(22.3%)适度附着隔离,33(32%)弱附着隔离,19(18.4%)不依从隔离(图 1)。

检测的生物膜的形成<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌管临床分离的方法。负控制管,仅包含TSBG介质和生物膜检测被暴露在相同的过程。

 3.3。定量测定细胞培养板的生物膜的形成方法

表 1展示了明显增加了生物膜的形成<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌临床分离株(45隔离)在TSBG介质培养后,在44%隔离是强大的生物膜生产商在细胞培养板方法。相比之下,强大的百分比biofilm-producing隔离在BHIB低,磅,MHB。因此,TSBG介质被选为进一步量化筛查的临床分离株。结果表明,103年的59%<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌临床分离株强附着在TSBG介质,而没有一个隔离不依从(表 2)。每个隔离的生物膜的形成能力见补充材料。

定量分析不同媒体对生物膜形成的影响<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌通过细胞培养板的方法。

生物膜的分类(45隔离) 数量的隔离(%)根据生物膜的形成
磅 BHIB MHB TSBG
强烈的附着 7 (15.5%) 13 (28.8%) 6 (13.3%) 20 (44.4%)
适度附着 13 (28.8%) 20 (44.4%) 22 (48.8%) 18 (40%)
弱附着 25 (55.5%) 12 (26.6%) 17 (37.7%) 7 (15.5%)
不依从 0 (0%) 0 (0%) 0 (0%) 0 (0%)

比较筛选<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌临床分离株的生物膜的形成管TSBG介质和细胞培养板的方法。

生物膜的分类(103株) 数量的隔离(%)根据生物膜的形成
管法(定性方法) 细胞培养板方法(定量方法)
强烈的附着 28 (27.1%) 61例(59.2%)
适度附着 23 (22.3%) 34 (33.0%)
弱附着 33 (32.0%) 8 (7.7%)
不依从 19 (18.4%) 0 (0%)
3.4。溶菌酶和蛋白酶K对生物膜形成的影响

观察显著减少生物膜质量的调查<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌隔离(<我nline-formula> P < 0.01 )培养在溶菌酶的存在。最高的减少(19%)被报道在溶菌酶浓度的30<我talic> μg / mL;因此,我们使用这个浓度进行进一步的实验。如表所示 3,我们没有观察到任何重大影响的蛋白酶K浓度对生物膜的质量减少测试(<我nline-formula> P < 0.05 )。

生物膜减少(%)在不同浓度的溶菌酶和蛋白酶K。

隔离代码 溶菌酶浓度(<我talic> μg / mL) 蛋白酶K浓度(<我talic> μg / mL)
5 10 30. 2 5 10
B3 16.9 18.1 18.4 3所示。5 20.2 8.8
Cl3 17.5 25.8 30.6 1。3# 2。5# 4.2#
E4 25.8 34.3 44.8 2。5# 1。3# 3所示。3#
得以 8.7 10.4 12.9 53.4 69.8 55.4
U16 0.8 0.9 1。5 33.2 26.9 41.8
19岁 5.1 6.5 7.4 10.4 10.2 5.6
W10 10.5 11.2 12 5.2# 6.1# 7.3#
W12 3所示。4 6.9 8.2 15.4 15.4 15.4
W14 28.2 30. 35.9 28 30.5 15.9
平均值±SE 12.9±1.08 16± 19±
1.29 19±1.63 1.29 1.63

#增强的生物膜的形成以%表示。每个隔离的百分比减少生物膜或增强决心正常化后消极的控制,而不是处理酶;平均意味着±标准错误(SEs)方法从四个独立的实验。B:燃烧;Cl:隐形眼镜;艾凡:眼睛;U:尿;W:伤口。

 3.5。溶菌酶对<斜体> P < /斜体>。绿脓<斜体> < /斜体>浮游细胞生存能力

溶菌酶(30的效果<我talic> μg / mL)的增长<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌隔离B3和E4被监测化验文化在600纳米波长的吸光度(图 2)。隔离治疗的可行性与溶菌酶类似于未经处理的控制在16 h的孵化,表明溶菌酶无力影响细菌生长。

溶菌酶(30的效果<我talic> μg / mL)浮游的可行性<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌细胞。数据表示的意思是四个不同的实验。

 3.6。抗菌药物敏感性的<斜体> P < /斜体>。绿脓<斜体> < /斜体>浮游细胞

根据CLSI 2018、11和13日<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌隔离显示电阻(<我talic> R分别)头孢他啶和头孢吡肟。而四个隔离显示中间(<我talic> 我)耐头孢他啶,两个隔离中间耐头孢吡肟展出。只有一个隔离敏感(<我talic> 年代抗生素(表) 4)。

耐药模式的不同<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌临床分离株对头孢他啶和头孢吡肟。

隔离代码 头孢他啶 头孢吡肟
B3 我 R
B5 我 我
Cl1 我 R
Cl3 年代 年代
Cl4 我 我
E4 R R
向 R R
U16 R R
19岁 R R
U25 R R
U30 R R
得以 R R
Uc2 R R
W10 R R
W12 R R
W14 R R

B:燃烧;Cl:隐形眼镜;艾凡:眼睛;S:痰;U:尿;加州大学:尿导管;W:伤口。

 3.7。Antibiofilm溶菌酶的影响、头孢他啶、头孢吡肟

我们观察到显著减少(<我nline-formula> P < 0.01 在生物膜的质量)<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌临床分离株的溶菌酶(30<我talic> μ克/毫升)或50次头孢他啶、头孢吡肟的中等收入国家。溶菌酶的结合(30<我talic> μg / mL)和头孢他啶显著地抑制50次麦克风(<我nline-formula> P < 0.01 )生物膜的形成与溶菌酶或头孢他啶。类似地,显著减少(<我nline-formula> P < 0.01 )在生物膜质量检测溶菌酶的结合(30的存在<我talic> μg / mL)和头孢吡肟(MIC) 50倍比观察酶或抗生素的存在(表 5和图 3)。

溶菌酶(30的影响<我talic> μg / mL)和50倍麦克风的单独或者联合头孢他啶、头孢吡肟生物膜质量减少(%)<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌临床分离株。

隔离代码 溶菌酶(30<我talic> μg / mL) 头孢他啶(50×麦克风) 头孢吡肟(50×麦克风) 溶菌酶(30<我talic> μg / mL) +头孢他啶(50×麦克风) 溶菌酶(30<我talic> μg / mL) +头孢吡肟(50×麦克风)
B3 18.4 60.4 87.5 69.9 83.7
B5 11.9 36.9 44.8 39.4 40.7
Cl1 5.3 8.9 13.6 9.2 2。6
Cl3 30.6 50.7 76.4 65年 89.5
Cl4 14 21.5 30.5 22.9 38.6
E4 44.8 68.1 86.7 83年 95.7
向 4.3 22.4 10.9 7.8 19.7
得以 12.9 21.2 37.1 32 46.8
U16 1。5 5.6 25.5 18.3 57.2
19岁 7.4 11 14.4 12.5 17.4
U25 5.9 45.5 47.2 43.4 46.2
U30 10.8 32.5 45.1 36.9 50.7
Uc2 13.6 35.3 44.8 41.8 47.3
W10 12 49.1 89.6 86年 94.8
W12 8.2 10.4 15 12.4 17.9
W14 35.9 45.8 38.8 48.9 41.5
平均值±SE 14.8±0.75 32.8±1.2 44.2±1.7 39.3±1.61 49.3±1.79

生物膜的百分比减少正常化后确定了每个隔离消极控制不溶菌酶和抗生素治疗。平均的意味着±标准错误意味着从四个独立的实验。B:燃烧;Cl:隐形眼镜;艾凡:眼睛;S:痰;U:尿;加州大学:尿导管;W:伤口。

溶菌酶(30的效果<我talic> μg / mL)和50倍的麦克风头孢他啶、头孢吡肟单独或组合平均减少生物膜的质量百分比<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌临床分离株。每个孤立的百分比减少生物膜质量标准化的控制,这是免费的酶和抗生素(生物膜的形成设置为100%)。

 4所示。讨论

P。 绿脓杆菌是一个投机取巧的人类病原体与慢性肺部感染和囊性纤维化( 34, 35]。<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌殖民的肺组织肺泡形成生物膜。Biofilm-forming细菌是高度耐高剂量的抗生素和保护从多形核的杀菌活性 1, 36]。因此,我们旨在研究溶菌酶的能力,蛋白酶K,和一些头孢菌素(头孢他啶和头孢吡肟)根除的临床分离株的生物膜<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌发现在埃及。共有103名临床分离株纳入本研究。

管和细胞培养板方法常用的定性和定量分析,分别检测的生物膜( 6, 19, 30., 37, 38]。我们定性筛查103<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌临床分离株的生物膜的形成能力使用管方法,发现27%隔离强烈附着,而54%的中度或弱附着;隔离是不依从约18%。这些结果与之前报道发现的生物膜的形成能力<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌( 39]。

一些研究已经评估了培养基成分对生物膜形成的影响( 30., 40]。大豆胰蛋白酶的肉汤和1%葡萄糖被认为是提高生物膜的形成与其他媒体相比如磅,嗨。进行定量分析<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌临床分离株,必须选择最好的媒介,可以提高生物膜的形成能力的定量分析。45临床分离株中,20例(44%),13(28%)、7(15%)和6(13%)隔离强烈附着在TSBG BHIB,磅,和MHB媒体,分别如表所示 2。因此,TSBG介质用于调查的临床分离株。结果,约59%的103年临床分离株是强烈附着,虽然(0%)的隔离在TSBG不依从。

管的方法被认为是较不敏感的细胞培养板方法,一些临床分离株,不依从,弱,或温和的生物膜生产商管方法显示强大的生物膜细胞培养板方法模式( 41, 42]。使用管方法,我们发现84名(81.5%)隔离生物膜生产商和19 (18.5%)nonbiofilm生产商(表 3)。相反,所有隔离生物膜生产商当定量化验使用细胞培养板的方法。因此,19隔离管假阴性的方法由于其精度较低,在很多研究报道( 40]。很难准确区分适度附着,弱附着,管和nonbiofilm生产商的方法;因此,一些研究建议通过管生物膜的生产方法的分析由不同的观察者( 25, 43]。

溶菌酶和蛋白酶K能够抑制许多细菌物种的生物膜的形成能力( 19, 33, 44]。溶菌酶是存在于生理分泌物在10到30之间的浓度<我talic> μ克/毫升( 33]。Nonphysiological溶菌酶的浓度(大于30<我talic> μg / mL)显示增强的生物膜的形成<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌( 19),<我talic> 白色念珠菌( 33]。因此,我们研究了溶菌酶在生物膜形成的影响浓度≤30<我talic> μ克/毫升。

一项研究调查了溶菌酶的影响<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌( 19]。然而,本研究筛选的antibiofilm能力对只有两个菌株的溶菌酶<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌。最高antibiofilm发现溶菌酶的活性在30的浓度<我talic> μ克/毫升( 19]。在我们的研究中,显著减少生物膜形成的能力<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌观察与溶菌酶在不同浓度。我们的结果(表 3)表明,溶菌酶是一种很有前途的生物膜抑制剂,特别是在30岁<我talic> μ克/毫升浓度(19%减少生物膜的形成)。

确认观察到抑制溶菌酶对生物膜形成的影响完全是由于其antibiofilm活动而不是由于抑制增长<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌酶的细胞,我们调查了影响浮游细胞的可行性。为此,两个临床分离株(E4和B3)选择等实验。E4和B3隔离代表隔离强劲(减少44%)、中度(减少18%)通过溶菌酶(30 antibiofilm效应<我talic> μ分别g / mL)。

蛋白酶K被证明对起到antibiofilm作用<我talic> 金黄色葡萄球菌在浓度为2<我talic> μ克/毫升( 44, 45]。然而,我们没有观察到任何显著影响蛋白酶K的生物膜的形成能力<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌在不同浓度(2、5、10<我talic> μg / mL)。此外,蛋白酶K的影响是双向的;即。,我tpromoted or inhibited<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌生物膜在不同浓度。例如,蛋白酶K的antibiofilm活动在隔离B3和W14(表中 35)更大的浓度<我talic> μ相比与10 g / mL<我talic> μ克/毫升。这样的意想不到的结果的原因可能是相对未指明的乳沟的蛋白酶( 46]。据报道,应该提到蛋白酶K没有antibiofilm活动<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌在一项研究 47]。因此,蛋白酶K没有包含在我们的后续实验。

头孢菌素是有效的广谱抗生素,对革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌。头孢他啶和头孢吡肟是高度有效的和最常用的药物治疗<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌感染( 48, 49]。因此,我们选择这些抗生素和调查他们的抑制对生物膜的形成能力的影响<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌。先前的研究显示,较高的隔离能力产生生物膜,并倾向于产生较高的抵抗许多抗菌药物( 28]。抗生素浓度高于中等收入国家不诱导杀死对细菌生物膜的影响社区( 16, 40]。例如,头孢他啶的麦克风被发现增加了15倍<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌PAO 579年慢性肺部感染大鼠模型( 50]。因此,几项研究已经调查了抗生素对生物膜形成的影响在不同的细菌浓度25岁,50岁,甚至104倍的MIC值( 16, 51- - - - - - 53]。据我们所知,头孢他啶和头孢吡肟50倍浓度的影响生物膜的形成没有评估的中等收入国家。

我们筛选的效果50次麦克风头孢他啶和头孢吡肟16代表隔离的生物膜的形成能力<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌强烈附着的细胞培养板的方法。我们观察到显著抑制生物膜的形成与头孢他啶(下降32.8%)和头孢吡肟(减少44%)这些测试浓度。一项研究表明,头孢噻肟,头孢菌素家族的一员,未能显著抑制生物膜的形成<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌( 16]。然而,它应该提到,头孢他啶和头孢吡肟是唯一推荐头孢菌素治疗的成员<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌按照CLSI感染(2018)。

溶菌酶的承诺antibiofilm活动(30<我talic> μg / mL)和50倍麦克风头孢他啶和头孢吡肟的动机我们调查的antibiofilm影响酶的结合(30<我talic> μg / mL),每个抗生素(MIC) 50倍。有趣的是,头孢他啶和头孢吡肟在50次麦克风显著抑制24-hour-old生物膜形成的溶菌酶(30<我talic> μg / mL)与个人抗生素治疗(表 3)。最高的抑制作用(减少49.3%)观察头孢吡肟的组合(50次麦克风)和溶菌酶(30<我talic> μg / mL)。

 5。结论

总而言之,我们所知,这是第一次研究证明50倍的影响麦克风头孢他啶和头孢吡肟的单独或结合溶菌酶在生物膜的质量<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌。因此,50次麦克风的承诺antibiofilm活动观察头孢他啶和头孢吡肟和溶菌酶(30组合<我talic> μg / mL)可以作为一个合理的策略来根除<我talic> P。<我talic> 绿脓杆菌生物膜在导管、隐形眼镜、血管内设备或通风管。未来的研究应该调查的影响直接固定化溶菌酶和头孢菌素在这些项目上。

 数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

 的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

 确认

研究项目由作者以及药房的教员,收住曼苏拉大学,科埃及。

 补充材料

补充材料包括数据的定量分析,对所有临床分离株的生物膜的形成,除了他们的临床和地理来源。

 唐兰 r·M。 Costerton j·W。 生物膜:临床相关微生物的生存机制 临床微生物学检查 2002年 15 2 167年 193年 10.1128 / cmr.15.2.167 - 193.2002 2 - s2.0 - 0036228505 Karatan E。 Watnick P。 信号,监管网络,和材料,构建和细菌生物膜 微生物学和分子生物学的评论 2009年 73年 2 310年 347年 10.1128 / mmbr.00041-08 2 - s2.0 - 66749083981 Branda 美国年代。 维克 一个。 弗里德曼 l 科特勒 R。 生物膜:矩阵重新审视 微生物学的趋势 2005年 13 1 20. 26 10.1016 / j.tim.2004.11.006 2 - s2.0 - 11444270529 弗莱明 H.-C。 Wingender J。 Szewzyk U。 斯坦伯格 P。 大米 美国一个。 Kjelleberg 年代。 生物膜:细菌的一种新兴形式的生活 自然评论微生物学 2016年 14 9 563年 575年 10.1038 / nrmicro.2016.94 2 - s2.0 - 84982182003 杨 l 刘 Y。 吴 H。 Høiby N。 Molin 年代。 首歌 z . J。 当前的理解多物种生物膜 国际口腔科学杂志》上 2011年 3 2 74年 81年 10.4248 / ijos11027 2 - s2.0 - 79955717841 秘鲁首都利马 J。 阿尔维斯 l R。 Pereira da巴斯 j . N。 分析临床分离株的生物膜的生产<我talic> 铜绿假单胞菌与机械通气相关肺炎患者 航空杂志上Brasileira de Terapia Intensiva 2017年 29日 3 310年 316年 10.5935 / 0103 - 507 x.20170039 2 - s2.0 - 85030659427 艾哈迈迪Jalali Moghadam M。 Honarmand H。 Asfaram Meshginshahr 年代。 医院水源污染Gilan、伊朗<我talic> 嗜肺性军团菌,<我talic> 大肠杆菌,<我talic> 铜绿假单胞菌 跨学科视角传染病 2015年 2015年 7 809842年 10.1155 / 2015/809842 2 - s2.0 - 84942362182 Høiby N。 Bjarnsholt T。 Givskov M。 Molin 年代。 Ciofu O。 抗生素耐药性的细菌生物膜 国际期刊的抗菌药物 2010年 35 35 322年 332年 10.1016 / j.ijantimicag.2009.12.011 2 - s2.0 - 77049122482 泰勒 p K。 杨 a . t . Y。 汉考克 r·e·W。 抗生素耐药性<我talic> 铜绿假单胞菌生物膜:对小说anti-biofilm疗法的发展 生物技术杂志 2014年 191年 121年 130年 10.1016 / j.jbiotec.2014.09.003 2 - s2.0 - 84911933813 阿尔维斯 m·J。 Barreira j . c . M。 卡瓦略 我。 倾向与尿路感染的临床分离株的生物膜的形成:开发一个多因子的预测模型来提高antibiotherapy 医学微生物学杂志》 2014年 63年 3 471年 477年 10.1099 / jmm.0.071746-0 2 - s2.0 - 84896725613 Masak J。 Čejkova 一个。 Schreiberova O。 Řezanka T。 Pseudomonasbiofilms:他们控制的可能性 《微生物生态学 2014年 89年 1 1 14 10.1111 / 1574 - 6941.12344 2 - s2.0 - 84903569950 Rasamiravaka T。 Labtani Q。 Duez P。 El Jaziri M。 生物膜的形成<我talic> 铜绿假单胞菌:回顾的天然和合成化合物干扰控制机制 生物医学研究的国际 2015年 2015年 17 759348年 10.1155 / 2015/759348 2 - s2.0 - 84926432199 阿卜杜勒•阿齐兹 s M。 艾龙铝基合金 一个。 细菌生物被膜:分散和抑制策略 Scholarena生物技术杂志 2014年 1 1 105年 10.18875 / 2375 - 6713.1.105 Artini M。 Patsilinakos 一个。 爸爸 R。 抗菌素和antibiofilm活动和机器学习分类分析,从不同的地中海植物精油<我talic> 铜绿假单胞菌 分子 2018年 23 2 482年 10.3390 / molecules23020482 2 - s2.0 - 85042426669 Maharjan G。 Khadka P。 Shilpakar g S。 Chapagain G。 Dhungana g·R。 Catheter-associated尿路感染和顽固的生物膜生产商 加拿大传染病和医学微生物学杂志》上 2018年 2018年 7 7624857 10.1155 / 2018/7624857 2 - s2.0 - 85053425950 Tetz g . V。 Artemenko n K。 Tetz 诉V。 DNase和抗生素对生物膜特性的影响 抗菌药物和化疗 2009年 53 3 1204年 1209年 10.1128 / aac.00471-08 2 - s2.0 - 62949140725 李斯特 j·L。 Horswill a。R。 金黄色葡萄球菌生物膜:生物膜分散的近期发展 感染细胞和微生物学前沿 2014年 4 178年 10.3389 / fcimb.2014.00178 2 - s2.0 - 84965186589 Kumar舒克拉 年代。 饶 t·S。 分散的Bap-mediated<我talic> 金黄色葡萄球菌生物膜由蛋白酶K 《华尔街日报》的抗生素 2013年 66年 2 55 60 10.1038 / ja.2012.98 2 - s2.0 - 84874609298 Hukic M。 Seljmo D。 Ramovic 一个。 溶菌酶在生物膜减少的影响<我talic> 金黄色葡萄球菌,<我talic> 铜绿假单胞菌,<我talic> 加德纳菌属鞘突:一个体外检查 微生物的耐药性 2018年 24 4 353年 358年 10.1089 / mdr.2016.0303 2 - s2.0 - 85053237570 Humann J。 楞次 L . L。 细菌peptidoglycan-degrading酶及其对宿主的影响muropeptide检测 先天免疫杂志 2009年 1 2 88年 97年 10.1159 / 000181181 2 - s2.0 - 60849098840 El-Shaer 年代。 班 M。 瓦 R。 哈桑 R。 群体感应和毒力因素的控制<我talic> 铜绿假单胞菌使用苯丙氨酸arginyl<我talic> β-naphthylamide 医学微生物学杂志》 2016年 65年 10 1194年 1204年 10.1099 / jmm.0.000327 2 - s2.0 - 84992428155 el - baz R。 Rizk d E。 瓦 R。 哈桑 R。 毒性特征和甲氧西林耐药的分子亲缘<我talic> 金黄色葡萄球菌葡萄球菌盒式染色体mec窝藏不同 微生物发病机理 2017年 113年 385年 395年 10.1016 / j.micpath.2017.11.021 2 - s2.0 - 85034604593 布朗 诉我。 Lowbury e·j·L。 使用一种改进溴棕三甲铵琼脂培养基和其他文化的方法<我talic> 铜绿假单胞菌 临床病理学杂志 1965年 18 6 752年 756年 10.1136 / jcp.18.6.752 2 - s2.0 - 0013812179 LaBauve 答:E。 沃戈 m·J。 增长和实验室的维护<我talic> 铜绿假单胞菌 当前协议在微生物学 2012年 25 1 10.1002/9780471729259. mc06e01s25 2 - s2.0 - 84865285868 Singhai M。 马利克 一个。 舍希德 M。 马利克 M。 Goyal R。 研究device-related感染特别参考生物膜生产和抗生素耐药性 全球传染病杂志》上 2012年 4 4 193年 198年 10.4103 / 0974 - 777 x.103896 2 - s2.0 - 84878677106 克里斯坦森 g D。 辛普森 w·A。 年轻的 J·J。 坚持coagulase-negative葡萄球菌塑料组织文化板块:一个定量模型的依从性葡萄球菌医疗设备 临床微生物学杂志 1985年 22 6 996年 1006年 10.1128 / jcm.22.6.996 - 1006.1985 佩雷斯 l·R·R。 科斯塔 m . c . N。 Freitas a . l . P。 巴斯 a . L。 评估生物膜生产的<我talic> 铜绿假单胞菌隔离从囊性纤维化和non-cystic纤维化患者中恢复过来 巴西微生物学杂志 2011年 42 2 476年 479年 10.1590 / s1517 - 83822011000200011 2 - s2.0 - 79959385872 佩雷斯 l·R·R。 巴斯 a . L。 生物膜生产使用不同的媒体及药敏的状况<我talic> 铜绿假单胞菌 巴西传染病》杂志上 2011年 15 4 301年 304年 10.1590 / s1413 - 86702011000400001 Di Domenico e . G。 生田斗真 l Provot C。 体外试验的发展,基于生物膜环测试®,biofilm-growing细菌的快速分析 微生物学前沿 2016年 7 1429年 10.3389 / fmicb.2016.01429 2 - s2.0 - 84994017948 Stepanovic 年代。 Vukovic D Dakic 我 萨维奇 B Svabic-Vlahovic 米 修改后的微量滴定板测试量化葡萄球菌生物膜的形成 《微生物方法 2000年 40 2 175年 179年 10.1016 / s0167 - 7012 (00) 00122 - 6 2 - s2.0 - 0033969828 威尔逊 C。 Lukowicz R。 商人 年代。 定量和定性评价方法对生物膜增长:一个原子力 研究与评论。工程和技术杂志》上 2017年 6 4 杰罗姆翻译 M。 Sereti C。 埃尼迪斯 一个。 细菌生物膜的选择和限制在临床调查 临床微生物学检查 2018年 31日 3 e00084 16 10.1128 / cmr.00084-16 2 - s2.0 - 85045035241 Sebaa 年代。 Hizette N。 Boucherit-Otmani Z。 科特伊斯 P。 剂量依赖性溶菌酶在白色念珠菌生物膜的影响 分子医学报告 2017年 15 3 1135年 1142年 10.3892 / mmr.2017.6148 2 - s2.0 - 85013797602 Sriramulu D D。 Lunsdorf H。 林 j .年代 Romling U。 小集落形成:一种新型生物膜模型<我talic> 铜绿假单胞菌肺囊性纤维化 医学微生物学杂志》 2005年 54 7 667年 676年 10.1099 / jmm.0.45969-0 2 - s2.0 - 21244432376 偷看 m E。 博 一个。 马克卡迪 n。 Zughaier s M。 Pyoverdine,主要含铁细胞<我talic> 铜绿假单胞菌,躲避NGAL识别 跨学科视角传染病 2012年 2012年 10 843509年 10.1155 / 2012/843509 2 - s2.0 - 84867390200 Bjarnsholt T。 詹森 p .Ø。 Burmølle M。 铜绿假单胞菌宽容妥布霉素,过氧化氢和多形核白细胞是依赖于群体感应的 微生物学 2005年 151年 2 373年 383年 10.1099 / mic.0.27463-0 2 - s2.0 - 14044254215 Mathur T。 Singhal 年代。 汗 年代。 阿帕德海耶 D。 开罗的 T。 藤 一个。 检测葡萄球菌临床分离株的生物膜的形成:一个评估的三种不同的筛选方法 印度医学微生物学杂志》上 2006年 24 1 25 29日 10.4103 / 0255 - 0857.19890 2 - s2.0 - 33645512071 周 J。 Bi 年代。 程ydF4y2Ba H。 Anti-biofilm antivirulence活动的代谢物<我talic> Plectosphaerella cucumerina对<我talic> 铜绿假单胞菌 微生物学前沿 2017年 8 769年 10.3389 / fmicb.2017.00769 2 - s2.0 - 85019651891 Saxena 年代。 巴纳吉 G Garg R 辛格 米 比较研究的生物膜的形成<我talic> 铜绿假单胞菌从患者下呼吸道感染的隔离 临床与诊断研究杂志》上 2014年 8 5 DC09 11 10.7860 / jcdr / 2014/7808.4330 2 - s2.0 - 84901262262 哈尼 E。 特林布尔 M。 程 J。 瓦莱 Q。 汉考克 R。 关键的评估方法来量化生物膜生长和评估antibiofilm宿主防御肽的活性 生物分子 2018年 8 2 29日 10.3390 / biom8020029 2 - s2.0 - 85047457082 阿卜杜勒•哈利姆 r·M。 卡塞姆 N . N。 马哈茂德 b S。 检测生物膜生产葡萄球菌临床分离株在不同及其与甲氧西林易感性的关系 开放获取马其顿医学科学杂志》上 2018年 6 8 1335年 1341年 10.3889 / oamjms.2018.246 2 - s2.0 - 85052398627 Gawish 年代。 阿巴斯 一个。 扎准将 一个。 发生和生物膜形成的能力<我talic> 铜绿假单胞菌在水中的输出牙科单位水线在牙科中心亚历山大市的埃及 细菌 2019年 9 2 71年 80年 10.18683 / germs.2019.1160 2 - s2.0 - 85070784581 Rishpana m . S。 Kabbin j·S。 Candiduria导尿管相关尿路感染与生物膜的生产 临床与诊断研究杂志》上 2015年 9 10 DC11 DC13 10.7860 / jcdr / 2015/13910.6690 2 - s2.0 - 84944230614 舒克拉 美国K。 饶 t·S。 金黄色葡萄球菌生物膜去除通过瞄准biofilm-associated细胞外蛋白质 印度医学研究杂志》上 2017年 146年 7 S1 S8 10.4103 / ijmr.ijmr_410_15 2 - s2.0 - 85037593196 明 D。 王 D。 曹 F。 山柰酚抑制生物膜的形成的主要附件阶段<我talic> 金黄色葡萄球菌 微生物学前沿 2017年 8 2263年 10.3389 / fmicb.2017.02263 2 - s2.0 - 85034040598 巴雷特 a·J。 Woessner j·F。 罗林斯 n D。 手册的蛋白水解酶 2012年 1 荷兰阿姆斯特丹 爱思唯尔 爸爸 R。 Selan l Parrilli E。 Anti-biofilm活动从海洋细菌对葡萄球菌和冷适应<我talic> 铜绿假单胞菌 微生物学前沿 2015年 6 1333年 10.3389 / fmicb.2015.01333 2 - s2.0 - 84954244833 MacVane s . H。 库提 j·L。 尼克洛 d . P。 与机械通气相关肺炎患者的临床药效学antipseudomonal头孢菌素 抗菌药物和化疗 2014年 58 3 1359年 1364年 10.1128 / aac.01463-13 2 - s2.0 - 84896809646 Bassetti M。 腔 一个。 Croxatto 一个。 Righi E。 Guery B。 如何管理<我talic> 铜绿假单胞菌感染 药物在上下文中 2018年 7 1 8 10.7573 / dic.212527 2 - s2.0 - 85052761691 Bagge N。 Ciofu O。 Skovgaard l . T。 Hoiby N。 快速发展的体外和体内biofilm-growing耐头孢他啶<我talic> 铜绿假单胞菌由于染色体<我talic> β内酰胺酶 学院 2000年 108年 9 589年 600年 10.1034 / j.1600 0463.2000.d01 - 102. x 2 - s2.0 - 0033731952 Yassien M。 Khardori N。 Ahmedy 一个。 Toama M。 调制的生物膜<我talic> 铜绿假单胞菌由喹诺酮类 抗菌药物和化疗 1995年 39 10 2262年 2268年 10.1128 / aac.39.10.2262 2 - s2.0 - 0029128938 Tetz 诉V。 Tetz g . V。 细胞外DNA破坏DNase我对形成生物膜的特征 DNA和细胞生物学 2010年 29日 8 399年 405年 10.1089 / dna.2009.1011 2 - s2.0 - 77955862091 哈巴什 m B。 古德伊尔 m . C。 公园 a·J。 由银纳米粒子与妥布霉素的强化<我talic> 铜绿假单胞菌生物膜 抗菌药物和化疗 2017年 61年 11 10.1128 / aac.00415-17 2 - s2.0 - 85032511719