Preview

Medical and Biological Problems of Life Activity

Advanced search

Bacterial biofilm matrix: cytotoxicity, effects on proliferative activity and the degree of expression of fibroblast surface markers

Abstract

The effect of the biofilm matrix of gram-positive (G+) and gram-negative (G-) bacteria on the state of fibroblast culture of healthy skin during co-cultivation in vitro was analyzed. Comparative analysis showed that the proliferative activity of fibroblasts was inhibited to the greatest extent by the matrix of the biofilm of G bacteria, mainly P. aeruginosa. The components of the P. aeruginosa matrix had the most pronounced effect on cell adhesion, their ability to spread and form a monolayer, and were also characterized by the highest cytotoxicity according to the results of the LDH test. The indicators of the proliferative activity of fibroblasts obtained by cultivation with the matrix of K. pneumoniae and S. aureus were almost identical, for E. faecalis the least influence on proliferative activity was revealed. Exposure to biofilm components G+ and G- led to a decrease in the expression of immunophenotypic markers of fibroblasts - CD10, CD 44, CD73, CD90, the degree of their loss was different depending on the type of bacteria. Biofilm of G- bacteria, to a greater extent than G+ bacteria, contributed to the development of apoptosis (according to CD95) and death (according to 7-AAD) of fibroblasts.

About the Author

Y. . Yarets
ГУ «РНПЦ радиационной медицины и экологии человека», г. Гомель, Беларусь
Russian Federation


References

1. Чеботарь, И.В. Матрикс микробных биопленок / И.В. Чеботарь, А.Н. Маянский, Н.А. Маянский // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. - 2016. - Т. 18, № 1. - С. 9-19.

2. Роль компонентов матрикса во взаимодействии бактериофагов с бактериями биопленок / Г.В. Тец [и др.] // Практическая пульмонология. - 2017. - № 3. - С. 55-57.

3. Фибробласты дермы: особенности цитогенеза, цитофизиологии и возможности клинического применения / А.И. Зорина [и др.] // Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. - 2011. - Т. VI, № 2. - С. 15-26.

4. Шурыгина, И.А. Фибробласты и их роль в развитии соединительной ткани / И.А. Шурыгина, М.Г. Шурыгин // Сибирский медицинский журнал. - 2012. - № 3. - С. 8-12.

5. Фрешни, Р.Я. Культура животных клеток: практическое руководство / Р.Я. Фрешни; пер. 5-го англ. изд. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. - С. 221- 226.

6. Методы культивирования и изучения бактериальных биопленок / И.Р. Симонова [и др.] // Известия ВУЗов. Северо-Кавказскй регион. Естественные науки. - 2017. - № 1. - С. 73-79.

7. Исследование биологической совместимости биопластического материала «Гиаматрикс» на культуре дермальных фибробластов / И.Р. Гильмутдинова [и др.] // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2015. - Т. 17, № 2(2). - С. 268-272.

8. Тестирование аддитивных материалов на культурах клеток фибробластов человека / Г.П. Котельникова [и др.] // Журнал имени академика Б.В. Петровского. - 2018 - Т. 6, № 2. - С. 67-73.

9. Войткова, В.В. Изучение апоптоза методом проточной цитофлуориметрии (обзор литературы) / В.В. Войткова // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. - 2010. - Т. 76, № 6. - С. 220-225.

10. Применение аутологичных дермальных фибробластов для коррекции возрастных изменений кожи лица. Результаты годичных исследований / В.Л. Зорин [и др.] // Эстетическая медицина. - 2012. - Т. XI, № 2. - С. 171-182.

11. Применение проточной цитометрии для оценки качества биомедицинских клеточных продуктов / Г.А. Трусов [и др.] // Биопрепараты. Профилактика, диагностика, лечение. - 2018. - Т. 18, № 1. -С. 16-24.

12. Kirker, K.R. In vitro studies evaluating the effects of biofilms on wound-healing cells: a review / K.R. Kirker, G.A. James // APMIS. - 2017. - Vol. 125. - P. 344-352.

13. Secreted biofilm factors adversely affect cellular wound healing responses in vitro / R. Jeffery Marano [et al.] / Sci. Rep. - 2015. - Issue 5, 13296. - 11 p.

14. Differential effects of planktonic and biofilm MRSA on human fibroblasts / K.R. Kirker [и др.] // Wound Repair Regen. - 2012. - Vol. 20. - P. 253-261.

15. Российские национальные рекомендации. Хирургические инфекции кожи и мягких тканей. 2-ое изд. допол / под ред. Гельфанда Б.Р., Козлова Р.С., Кубышкина В.А., Хачатряна Н.Н. - М., 2015. - 109 с.


Review

For citations:


Yarets Y. Bacterial biofilm matrix: cytotoxicity, effects on proliferative activity and the degree of expression of fibroblast surface markers. Medical and Biological Problems of Life Activity. 2020;(2):116-124. (In Russ.)

Views: 92


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2074-2088 (Print)