Абатуров, А.Е. (2020) Полисахаридразрушающие ферменты как агенты, диспергирующие бактериальные биопленки. Здоров’я дитини = Zdorov’e Rebenka, 15 (4). pp. 271-278. ISSN 2224-0551 (print), 2307-1168 (online)
![[img]](https://repo.dma.dp.ua/style/images/fileicons/text.png) |
Text
Полисахаридразрушающие ферменты как агенты, диспергирующие бактериальные биопленки.pdf Download (1MB) |
Abstract
Розвиток бактеріальних біоплівок залежить від секреції і збереження позаклітинних полісахаридів або екзополісахаридів, що являють собою основні компоненти позаклітинної полісахаридної речовини біоплівок. Екзополісахариди позаклітинної полісахаридної речовини забезпечують структурну стабільність біоплівки, адгезію і агрегацію мікроорганізмів, фізичний та хімічний захист бактерій від дії протимікробних препаратів і ефекторів імунної системи макроорганізму. Бактеріальні клітини, розташовані в біоплівці, захищені від антибактеріальних ендо- та екзофакторів позаклітинним полімерним матриксом. Для ініціювання диспергування біоплівок мікроорганізми поряд з іншими ферментами використовують специфічні глікозидгідролази, що руйнують полісахариди бактеріальних біоплівок. Глікозидгідролази реалізують свою дію через гідроліз глікозидних зв’язків: амілази розщеплюють α-1,4-; целюлази — β-1,4-; β-галактозидази — β-1,3-глікозидний зв’язок. Основними глікозидгідролазами, що чинять антибіоплівкову дію, є: α-лізоцим, амілази, дисперсин B, целюлази, гіалуронідаза, α- і β-манозідази, альгінат-ліази. Ці ферменти викликають руйнування полісахаридних полімерів, сприяючи вивільненню бактерій. Бактерії, які втратили захист полісахаридного каркасу, піддаються впливу антибактеріальних агентів. З огляду на те, що деградація екзополісахаридів біоплівок глікозидгідролазами призводить до вираженого диспергування бактерій, даний антибіоплівковий метод лікування може являти собою універсальний підхід до терапії інфекцій, що перебігають із формуванням біоплівок. Медикаментозні методи диспергування біоплівок за допомогою полісахариддеградуючих ферментів, без сумніву, розширять арсенал антибіоплівкової терапії хронічних та рецидивуючих бактеріальних інфекцій, особливо викликаних антибіотико-резистентними бактеріями. Развитие бактериальных биопленок зависит от секреции и сохранения внеклеточных полисахаридов, или экзополисахаридов, которые являются основными компонентами внеклеточного полисахаридного вещества биопленок. Экзополисахариды внеклеточного полисахаридного вещества обеспечивают структурную стабильность биопленки, адгезию и агрегацию микроорганизмов, физическую и химическую защиту бактерий от действия противомикробных препаратов и эффекторов иммунной системы макроорганизма. Бактериальные клетки, расположенные в биопленке, защищены от антибактериальных эндо- и экзофакторов внеклеточным полимерным матриксом. Для инициирования диспергирования биопленок микроорганизмы наряду с другими ферментами используют специфические гликозидгидролазы, которые разрушают полисахариды бактериальных биопленок. Гликозидгидролазы реализуют свое действие через гидролиз гликозидных связей: амилазы расщепляют α-1,4-; целлюлазы — β-1,4-; β-галактозидазы — β-1,3-гликозидные связи. Основными гликозидгидролазами, которые обладают антибиопленочным действием, являются: α-лизоцим, амилазы, дисперсин B, целлюлазы, гиалуронидаза, α- и β-маннозидазы, альгинат-лиазы. Данные ферменты вызывают разрушение полисахаридных полимеров, способствуя высвобождению бактерий. Бактерии, которые лишились защиты полисахаридного каркаса, подвергаются воздействию антибактериальных агентов. С учетом того, что деградация экзополисахаридов биопленок гликозидгидролазами приводит к выраженному диспергированию бактерий, данный антибиопленочный метод лечения может представлять собой универсальный подход к терапии инфекций, протекающих с формированием биопленок. Медикаментозные методы диспергирования биопленок при помощи полисахаридразрушающих ферментов, без сомнения, расширят арсенал антибиопленочной терапии хронических и рецидивирующих бактериальных инфекций, особенно вызванных антибиотикорезистентными бактериями. The development of bacterial biofilms depends on the secretion and preservation of extracellular polysaccharides, or exopolysaccharides, which are the main components of the extracellular polysaccharide substance of the biofilms. Exopolysaccharides of the extracellular polysaccharide substance provide the structural stability of the biofilm, the adhesion and aggregation of microorganisms, the physical and chemical protection of bacteria from the action of antimicrobials and immune system effectors of the macroorganism. Bacterial cells located in the biofilm are protected from antibacterial endo- and exofactors by an extracellular polymeric matrix. To initiate the dispersion of biofilms, microorganisms, along with other enzymes, use specific glycoside hydrolases, which destroy polysaccharides of bacterial biofilms. Glycoside hydrolases realize their action through the hydrolysis of glycosidic bonds: amylases cleave α-1,4-; cellulases — β-1,4-; β-galactosidases — β-1,3-glycosidic bonds. The main glycoside hydrolases that have antibiotic action are: α-lysozyme, amylases, dispersin B, cellulases, hyaluronidase, α- and β-mannosidases, alginate lyases. These enzymes cause the destruction of polysaccharide polymers, contributing to the release of bacteria. Bacteria that have lost the protection of the polysaccharide scaffold are exposed to antibacterial agents. Considering that the degradation of exopolysaccharides of biofilms by glycoside hydrolases leads to pronounced dispersion of bacteria, this antibiofilm treatment method can be a universal approach to the treatment of infections occurring with the formation of biofilms. Drug methods of dispersing biofilms using polysaccharide-degrading enzymes will no doubt expand the arsenal of antibiofilm therapy for chronic and recurrent bacterial infections, especially those caused by antibiotic-resistant bacteria.
| Item Type: | Article |
|---|---|
| Additional Information: | https://doi.org/10.22141/2224-0551.15.4.2020.208478 |
| Uncontrolled Keywords: | бактеріальні біоплівки; диспергування; полісахаридруйнуючі ферменти; бактериальные биопленки; диспергирование; полисахаридразрушающие ферменты; bacterial biofilms; dispersion; polysaccharide-degrading enzymes. |
| Subjects: | Pediatrics |
| Divisions: | Departments > Department of Pediatrics 1 and medical genetics (formerly - Faculty Pediatrics and Medical Genetics) |
| Depositing User: | Елена Шрамко |
| Date Deposited: | 02 Dec 2020 13:50 |
| Last Modified: | 02 Dec 2020 13:50 |
| URI: | http://repo.dma.dp.ua/id/eprint/6042 |
Actions (login required)
 |
View Item |
