The role of bacterial biofilm in the formation of natural foci of pathogens of dangerous infectious diseases

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The article presents modern literature data on the formation of natural foci of cholera, plague, tularemia and legionellosis. The possibility of the formation of biofilm by the causative agents of these infections, in which these microorganisms can maintain their viability in the environment for a long time, has been shown. So, vibrio cholerae, getting from the body of a sick person into open water bodies, partially die, and those that remain alive adhere to aquatic plants and animals, forming biofilm. Vibrios multiply rapidly on zoo- and phytoplankton, infecting water, fish and other aquatic animals. The active state of natural plague foci is supported by the presence of wild rodents and fleas in them. The plague agent is able to form a biofilm in the body of a flea and, probably, on some invertebrates that live in the soil. Two subspecies of the tularemia microbe in natural foci form biofilm on aquatic amoebas, crustacean chitin. Mosquitoes become a carrier of the causative agent of tularemia, becoming infected with it even in the larval stage in open water. Biofilm can become a factor in the spread of legionellosis when they form in air conditioning units, hot water systems and cooling towers.

About the authors

V. V. Katsalukha

State Research and Testing Institute of Military Medicine of the Ministry of Defense of the Russian Federation

Email: mn-4853@mail.ru

доктор медицинских наук, полковник медицинской службы в отставке

Russian Federation, St. Petersburg

V. M. Dobrynin

State Research and Testing Institute of Military Medicine of the Ministry of Defense of the Russian Federation

Email: mn-4853@mail.ru

доктор медицинских наук, полковник медицинской службы в отставке

Russian Federation, St. Petersburg

M. Y. Nikitin

State Research and Testing Institute of Military Medicine of the Ministry of Defense of the Russian Federation

Author for correspondence.
Email: mn-4853@mail.ru

доктор биологических наук, полковник в отставке

Russian Federation, St. Petersburg

References

  1. Андрусенко И.Т., Ломов Ю.М., Телесманич Н.Р. и др. Гидробионтный фактор в эпидемиологии холеры // Здоровье насел. и среда обит. – 2009. – № 3 (192). – С. 10–14.
  2. Базанова, Л.П., Токмакова Е.Г., Воронова Г.А. Образование биопленки возбудителем чумы разных подвидов из природных очагов Центральной Азии в организме блохи Хenopsylla cheopis // Мед. паразитол. и паразитар. болезни. – 2020. – № 3. – С. 32–38.
  3. Видяева Н.А., Ерошенко Г.А., Шавина Н.Ю. и др. Формирование биопленки штаммами Yersinia pestis основного и неосновных подвидов и Yersinia pseudotuberculosis на модели Caenorhabditis elegans // Пробл. особо опасн. инф. – 2009. – № 1 (99). – С. 31–34.
  4. Водопьянов С.О., Титова С.В., Водопьянов А.С. и др. Пластисфера как возможный фактор глобального распространения Vibrio cholerae (материал для подготовки лекции) // Инф. болезни: новости, мнения, обучение. – 2018. – Т. 7, № 3. – С. 109–113.
  5. Груздева О.А. Научно-методические основы профилактики легионеллеза в гостиничных комплексах // Эпидемиол. и вакцинопрофил. – 2014. – № 2. – С. 49–53.
  6. Клюева С.Н., Щуковская Т.Н., Бугоркова С.А. и др. Оценка стимулирующего влияния биогенного амина серотонина на капсулоподобное вещество Francisella tularensis // Журн. микробиол., эпидемиол. и иммунобиол. – 2016. – № 4. – С. 9–16.
  7. Кошель Е.И. Образование биопленки штаммами Yersinia pestis разных подвидов и их взаимодействие с членами почвенных биоценозов: Автореф. дис. ... канд биол. наук. – Саратов, 2014. – 24 с.
  8. Куликалова Е.С., Урбанович Л.Я., Саппо С.Г. и др. Биопленка холерного вибриона: получение, характеристика и роль в резервации возбудителя в водной окружающей среде // Журн. микробиол., эпидемиол. и иммунобиол. – 2015. – № 1. – С. 3–11.
  9. Меньшикова Е.А., Курбатова Е. М., Титова С. В. Экологические особенности персистенции холерных вибрионов: ретроспективный анализ и современное состояние проблемы // Журн. микробиол., эпидемиол. и иммунобиол. – 2020. – № 2. – С. 165–173.
  10. Наумова К.В., Мазепа А.В., Сынгеева А.К., Куликалова Е.С. Исследование способности штаммов Francisella tularensis к образованию биопленки // Сан. врач. – 2021. – № 8. – С. 69–74.
  11. Плотников Ф.В. Комплексное лечение пациентов с гнойными ранами в зависимости от способности микроорганизмов-возбудителей формировать биопленку // Новости хирургии. – 2014. – Т. 22, № 5. – С. 575–581.
  12. Садретдинова О.В., Груздева О.А., Карпова Т.И. и др. Контаминация Legionella pneumophila систем горячего водоснабжения зданий общественного назначения, в том числе лечебно-профилактических учреждений // Клинич. микробиол. и антимикр. химиотерапия. – 2011. – № 2. – С. 163–167.
  13. Тартаковский И.С., Груздева О.А., Карпова Т.И. и др. Анализ эффективности различных методических подходов, направленных на элиминацию планктонных клеток и биопленок легионелл в потенциально опасных водных системах // Журн. микробиол., эпидемиол. и иммунобиол. – 2018. – № 4. – С. 119–124.
  14. Татаренко О.А., Алексеева Л.П., Телесманич Н.Р. и др. Влияние некоторых факторов на формирование биопленки токсигенными и атоксигенными холерными вибрионами Эль-Тор // Эпидемиол. и инф. болезни. – 2012. – Т. 17, № 5. – С. 36–40.
  15. Титова С.В., Алексеева Л.П., Андрусенко И.Т. Роль биопленок в выживаемости и сохранении вирулентности холерных вибрионов в окружающей среде и организме человека // Журн. микробиол., эпидемиол. и иммунобиол. – 2016. – № 3. – С. 88–97.
  16. Титова С.В., Монахова Е.В., Алексеева Л.П., Писанов Р.В. Молекулярно-генетические основы биопленкообразования как составляющей персистенции Vibrio cholerae в водоёмах Российской Федерации // Экологич. генетика. – 2018. – Т. 16, № 4. – С. 23–32.
  17. Augustine N., Goel A.K., Sivakumar K.S. et al. Resveratrol – a potential inhibitor of biofilm formation in Vibrio cholerae // Phytomedicine. –2014 .– Vol. 21, N 3. – P. 286–289.
  18. Durham-Colleran M.W., Verhoeven A.B, Van Hoek M L. Francisella novicida forms in vitro biofilms mediated by an orphan responseregulator // Microbial. Ecol. – 2010. – Vol. 59, N 3. – P. 457–465.
  19. Faruque S.M., Biswas K., Udden S.M. Trans-missibility of cholera: in vivo formed biofilms and their relationship to infectivity and persistence in the environment // Hrjc. Nat. Acad. Sci. USA. – 2006. – Vol. 193, N 16. – P. 6350–6358.
  20. Felek S., Lawrenz M., Krukonis E. The Yersinia pestis autotransporter YapC mediates host cell binding, autoaggregation and biofilm formation // Microbiology. – 2008. – Vol. 154. – P. 1802–1812.
  21. Hinnebusch J., Erickson D. Yersinia pestis biofilm in the flea vector and its role in the transmission of plague // Curr. Top. Microbiol. Immunol. – 2008. – Vol. 322. – P. 229–248.
  22. Joshua G., Karlyshev A., Smith M. et al. Caenorhabditis elegans model of Yersinia infection: biofilm formation on a biotic surface // Microbiology. – 2003. – Vol. 149. – P. 3221–3229.
  23. Khweek A., Fetherston J., Perry R. Analysis of HmsH and its role in plague biofilm formation // Microbiology. – 2010. – Vol. 156. – P. 1424–1438.
  24. Lundstrom J.O., Andersson A.C., Backman S. et al. Transstadial transmission of Francisella tularensis holarctica in mosquitoes, Sweden // Emerg. Infect. Dis. – 2011. – Vol. 17, N 5. – P. 794–799.
  25. Mahajan UV., Gravgaard J., Turnbull M., Jacobs D.B. Larval exposure to Francisella tularensis LVS affects fitness of the mosquito Culex quinquefasciatus // FEMS Microbiol. Ecol. – 2011. – Vol. 78. – P. 520–530.
  26. Margolis J.J., El-Etr S., Joubert L.M. еt al. Contributions of Francisella tularensis subsp. novicida chitinases and secretion system to biofilm formation on chitin // Appl. Environ. Microbiol. – 2010. – Vol. 76, N 2. – P. 596–608.
  27. Tan L., Darby C. A movable surface: formation of Yersinia sp. biofilms on motile Caenorhabditis elegans // J. Bacteriol. – 2004. – Vol. 186. – P. 5087–5092.
  28. Van Hoek M.L. Biofilms. An advancement in our understanding of Francisella species // Virulence. – 2013. – Vol. 4, N 8. – P. 833–846.
  29. Wortham B., Oliveira M., Fetherston J. et al. Polyamines are required for the expression of key Hms proteins important for Yersinia pestis biofilm formation // Environ. Microbiol. – 2010. – Vol. 12, N 7. – P. 2034–2047.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Katsalukha V.V., Dobrynin V.M., Nikitin M.Y.


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: № 01975 от 30.12.1992.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies