Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

"Child`s Health" Том 14, №2, 2019

Back to issue

Quorum sensing inhibitors of bacteria Streptococcus pneumoniae

Authors: Абатуров А.Е.(1), Крючко Т.А.(2)
(1) — ГУ «Днепропетровская медицинская академия МЗ Украины», г. Днепр, Украина
(2) — Украинская медицинская стоматологическая академия, г. Полтава, Украина

Categories: Pediatrics/Neonatology

Sections: Specialist manual

print version


Summary

У науковому огляді систематизовані відомості про системи кворум-сенсингу LuxS/AI-2 і ComABCDE бактерій Streptococcus pneumoniae. Підкреслено, що біоплівки бактерій Streptococcus pneumoniae є одним із механізмів антибіотикорезистентності і джерелом високоінвазивних бактеріальних клонів. Дана коротка характеристика 5-азацитидину, синефунгіну й піримідиндіону, що справляють специфічну антибіоплівкову дію.

В научном обзоре систематизированы сведения о системах кворум-сенсинга LuxS/AI-2 и ComABCDE бактерий Streptococcus pneumoniae. Подчеркнуто, что биопленки бактерий Streptococcus pneumoniae являются одним из механизмов антибиотикорезистентности и источником высокоинвазивных бактериальных клонов. Дана краткая характеристика 5-азацитидину, синефунгину и пиримидиндиону, обладающим специфическим антибиопленочным действием.

The scientific review systematizes information on LuxS/AI-2 and ComABCDE quorum sensing systems of bacteria Streptococcus pneumoniae. It is emphasized that biofilms of bacteria Streptococcus pneumoniae are one of the mechanisms of antibiotic resistance and a source of highly invasive bacterial clones. A brief description of 5-azacytidine, sinefungin and pyrimidinedione, which have a specific anti-biofilm effect, is given.


Keywords

кворум-сенсинг; Streptococcus pneumoniae; інгібітори кворум-сенсингу

кворум-сенсинг; Streptococcus pneumoniae; ингибиторы кворум-сенсинга

quorum sensing; Streptococcus pneumoniae; quorum sensing inhibitors


For the full article you need to subscribe to the magazine.


Bibliography

1. Абатуров А.Е. Пневмококковая инфекция у детей (монография) / А.Е. Абатуров, Ю.К. Больбот, С.В. Алифанова и др. — Хмельницкий: ФЛП Сторожук, 2016. — 200 с.

2. Абатуров А.Е., Волосовец А.П., Юлиш Е.И. Роль Toll-подобных рецепторов в рекогниции патоген-ассоциированных молекулярных структур инфекционных патогенных агентов в развитии воспаления. Часть 1. Семейство TLR // Здоровье ребенка. — 2012. — № 5(40). — С. 116-121.

3. Абатуров А.Е., Никулина А.А., Петренко Л.Л. Развитие иммунного ответа при пневмококковой пневмонии (часть 1) // Современная педиатрия. — 2016. — Т. 76, № 4. — С. 47-56.

4. Маянский А.Н. Пневмококковые биопленки / А.Н. Маянский, И.В. Чеботарь, А.В. Лазарева, Н.А. Маянский // Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. — 2015. — № 3. — C. 16-22.

5. Chao Y. Streptococcus pneumoniae biofilm formation and dispersion during colonization and disease / Y. Chao, L.R. Marks, M.M. Pettigrew, A.P. Hakansson // Front. Cell. Infect. Microbiol. — 2015, Jan 13. — 4. — Р. 194. doi: 10.3389/fcimb.2014.00194.

6. Chao Y., Bergenfelz C., Håkansson A.P. In Vitro and In Vivo Biofilm Formation by Pathogenic Streptococci // Methods Mol. Biol. — 2017. — 1535. — Р. 285-299. doi: 10.1007/978-1-4939-6673-8_19.

7. Cvitkovitch D.G., Li Y.H., Ellen R.P. Quorum sensing and biofilm formation in Streptococcal infections // J. Clin. Invest. — 2003 Dec. — 112(11). — Р. 1626-32. DOI: 10.1172/JCI20430.

8. Domenech M., García E., Moscoso M. Biofilm formation in Streptococcus pneumonia // Microb. Biotechnol. — 2012 Jul. — 5(4). — Р. 455-65. doi: 10.1111/j.1751-7915.2011.00294.x.

9. Galante J. Quorum sensing and biofilms in the pathogen, Streptococcus pneumonia // J. Galante, A.C. Ho, S. Tingey, B.M. Charalambous // Curr. Pharm. Des. — 2015. — 21(1). — Р. 25-30. doi:
10.2174/1381612820666140905113336.

10. Hakansson A.P., Orihuela C.J., Bogaert D. Bacterial-Host Interactions: Physiology and Pathophysiology of Respiratory Infection // Physiol. Rev. — 2018, Apr 1. — 98(2). — Р. 781-811. doi: 10.1152/physrev.00040.2016.

11. Hercik K. Structural basis of Zika virus methyltransferase inhibition by sinefungin / K. Hercik, J. Brynda, R. Nencka, E. Boura // Arch. Virol. — 2017 Jul. — 162(7). — Р. 2091-2096. doi: 10.1007/s00705-017-3345-x.

12. Koliou M.G. Risk factors for carriage of Streptococcus pneumoniae in children / Koliou M.G., Andreou K., Lamnisos D. et al. // BMC Pediatr. — 2018, Apr 26. — 18(1). — Р. 144. doi: 10.1186/s12887-018-1119-6.

13. Laurenceau R. Conserved Streptococcus pneumoniae spirosomes suggest a single type of transformation pilus in competence / R. Laurenceau, P.V. Krasteva, A. Diallo et al. // PLoS Pathog. — 2015, Apr 15. — 11(4). — e1004835. doi: 10.1371/journal.ppat.1004835.

14. Marrie T.J. Invasive Pneumococcal Disease: Still Lots to Learn and a Need for Standardized Data Collection Instruments / T.J. Marrie, G.J. Tyrrell, S.R. Majumdar et al. // Can. Respir. J. — 2017. — 2017. — 2397429. doi: 10.1155/2017/2397429.

15. McCarthy M.W., Walsh T.J. Amino Acid Metabolism and Transport Mechanisms as Potential Antifungal Targets // Int. J. Mol. Sci. — 2018, Mar 19. — 19(3). — pii: E909. doi: 10.3390/ijms19030909.

16. Morrill H.J. Epidemiology of pneumococcal disease in a national cohort of older adults / H.J. Morrill, A.R. Caffrey, E. Noh, K.L. LaPlante // Infect. Dis. Ther. — 2014 Jun. — 3(1). — Р. 19-33. doi: 10.1007/s40121-014-0025-y.

17. Nelson K.N. Dynamics of Colonization of Streptococcus pneumoniae Strains in Healthy Peruvian Children / K.N. Nelson, C.G. Grijalva, S. Chochua et al. // Open Forum Infect. Dis. — 2018, Feb 17. — 5(3). — ofy039. doi: 10.1093/ofid/ofy039.

18. Parveen N., Cornell K.A. Methylthioadenosine/S-adenosylhomocysteine nucleosidase, a critical enzyme for bacterial metabolism // Mol. Microbiol. — 2011 Jan. — 79(1). — Р. 7-20. doi: 10.1111/j.1365-2958.2010.07455.x.

19. Shanker E., Federle M.J. Quorum Sensing Regulation of Competence and Bacteriocins in Streptococcus pneumoniae and mutans // Genes (Basel). — 2017, Jan 5. — 8(1). — pii: E15. doi: 10.3390/genes8010015.

20. Silva-Costa C. Pediatric Complicated Pneumonia Caused by Streptococcus pneumoniae Serotype 3 in 13-Valent Pneumococcal Conjugate Vaccinees, Portugal, 2010–2015 / C. Silva-Costa, M.J. Brito, M.D. Pinho et al.; Portuguese Group for the Study of Streptococcal Infections; Portuguese Study Group of Invasive Pneumococcal Disease of the Pediatric Infectious Disease Society // Emerg. Infect. Dis. — 2018 Jul. — 24(7). — Р. 1307-1314. doi: 10.3201/eid2407.180029.

21. Trappetti C. Autoinducer 2 Signaling via the Phosphotransferase FruA Drives Galactose Utilization by Streptococcus pneumoniae, Resulting in Hypervirulence / C. Trappetti, L.J. McAllister, A. Chen et al. // MBio. — 2017, Jan 24. — 8(1). — pii: e02269-16. doi: 10.1128/mBio.02269-16.

22. Trappetti C. LuxS mediates iron-dependent biofilm formation, competence, and fratricide in Streptococcus pneumonia / C. Trappetti, A.J. Potter, A.W. Paton et al. // Infect. Immun. — 2011 Nov. — 79(11). — Р. 4550-8. doi: 10.1128/IAI.05644-11.

23. Wang Y. The LuxS/AI-2 system of Streptococcus suis / Y. Wang, Y. Wang, L. Sun et al. // Appl Microbiol. Biotechnol. — 2018, Jun 25. doi: 10.1007/s00253-018-9170-7.

24. Yadav M.K. Sinefungin, a natural nucleoside analogue of S-adenosylmethionine, inhibits Streptococcus pneumoniae biofilm growth / M.K. Yadav, S.W. Park, S.W. Chae, J.J. Song // Biomed Res. Int. — 2014. — 2014. — 156987. doi: 10.1155/2014/156987.

25. Yadav M.K. The LuxS/AI-2 Quorum-Sensing System of Streptococcus pneumoniae Is Required to Cause Disease, and to Regulate Virulence- and Metabolism-Related Genes in a Rat Model of Middle Ear Infection / M.K. Yadav, J.E. Vidal, Y.Y. Go et al. // Front. Cell. Infect. — Microbiol. — 2018, May 4. — 8. — Р. 138. doi: 10.3389/fcimb.2018.00138.

26. Yadav M.K. The Small Molecule DAM Inhibitor, Pyrimidinedione, Disrupts Streptococcus pneumoniae Biofilm Growth In Vitro / M.K. Yadav, Y.Y. Go, S.W. Chae, J.J. Song // PLoS One. — 2015, Oct 2. — 10(10). — e0139238. doi: 10.1371/journal.pone.0139238.

27. Yadav M.K., Chae S.W., Song J.J. Effect of 5-azacytidine on in vitro biofilm formation of Streptococcus pneumonia // Microb. Pathog. — 2012 Nov — Dec. — 53(5–6). — Р. 219-26. doi: 10.1016/j.micpath.2012.08.003.

28. Yang Y. Structure-Activity Relationships of the Competence Stimulating Peptides (CSPs) in Streptococcus pneumoniae Reveal Motifs Critical for Intra-group and Cross-group ComD Receptor Activation / Y. Yang, B. Koirala, L.A. Sanchez et al. // ACS Chem. Biol. — 2017, Apr 21. — 12(4). — Р. 1141-1151. doi: 10.1021/acschembio.7b00007.


Back to issue