Published February 15, 2015
| Version v1
Publication
Open
Antibiosis interaction of Staphylococccus aureus on Aspergillus fumigatus assessed in vitro by mixed biofilm formation
Creators
- 1. Instituto Politécnico Nacional
- 2. Institute of Ophthalmology
Description
Microorganisms of different species interact in several ecological niches, even causing infection. During the infectious process, a biofilm of single or multispecies can develop. Aspergillus fumigatus and Staphyloccocus aureus are etiologic agents that can cause infectious keratitis. We analyzed in vitro single A. fumigatus and S. aureus, and mixed A. fumigatus-S. aureus biofilms. Both isolates were from patients with infectious keratitis. Structure of the biofilms was analyzed through microscopic techniques including scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), confocal, and fluorescence microscopy (CLSM) in mixed biofilm as compared with the single A. fumigatus biofilm.To our knowledge, this is the first time that the structural characteristics of the mixed biofilm A. fumigatus-A. fumigatus were described and shown. S. aureus sharply inhibited the development of biofilm formed by A. fumigatus, regardless of the stage of biofilm formation and bacterial inoculum. Antibiosis effect of bacterium on fungus was as follows: scarce production of A. fumigatus biofilm; disorganized fungal structures; abortive hyphae; and limited hyphal growth; while conidia also were scarce, have modifications in their surface and presented lyses. Antagonist effect did not depend on bacterial concentration, which could probably be due to cell-cell contact interactions and release of bacterial products. In addition, we present images about the co-localization of polysaccharides (glucans, mannans, and chitin), and DNA that form the extracellular matrix (ECM). In contrast, single biofilms showed extremely organized structures: A. fumigatus showed abundant hyphal growth, hyphal anastomosis, and channels, as well as some conidia, and ECM. S. aureus showed microcolonies and cell-to-cell bridges and ECM.Herein we described the antibiosis relationship of S. aureus against A. fumigatus during in vitro biofilm formation, and report the composition of the ECM formed.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تتفاعل الكائنات الحية الدقيقة من الأنواع المختلفة في العديد من المجالات البيئية، حتى أنها تسبب العدوى. أثناء العملية المعدية، يمكن أن يتطور غشاء حيوي من نوع واحد أو متعدد الأنواع. الرشاشيات المدخنة والبؤرة العنقودية الذهبية هي عوامل مسببة يمكن أن تسبب التهاب القرنية المعدي. قمنا بتحليل في المختبر واحد A. fumigatus و S. aureus، و A. fumigatus - S. aureus biofilms مختلطة. كان كلا العزلين من المرضى الذين يعانون من التهاب القرنية المعدي. تم تحليل بنية الأغشية الحيوية من خلال التقنيات المجهرية بما في ذلك المسح المجهري الإلكتروني (SEM)، والمجهر الإلكتروني للإرسال (TEM)، والمجهر البؤري، والمجهر الفلوري (CLSM) في الأغشية الحيوية المختلطة مقارنة بالفيلم الحيوي الفردي A. fumigatus. على حد علمنا، هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها وصف وعرض الخصائص الهيكلية للغشاء الحيوي المختلط A. fumigatus - A. fumigatus. أعاقت S. aureus بشكل حاد تطور الغشاء الحيوي الذي شكله A. fumigatus، بغض النظر عن مرحلة تكوين الغشاء الحيوي والتطعيم البكتيري. كان تأثير المضادات الحيوية للبكتيريا على الفطريات على النحو التالي: ندرة إنتاج A. fumigatus biofilm ؛ هياكل فطرية غير منظمة ؛ خيوط فاشلة ؛ ونمو خثاري محدود ؛ في حين كانت المخاريط نادرة أيضًا، إلا أنها أدخلت تعديلات على سطحها وقدمت تحليلات. لم يعتمد تأثير المضاد على التركيز البكتيري، والذي قد يكون بسبب تفاعلات التلامس بين الخلايا وإطلاق المنتجات البكتيرية. بالإضافة إلى ذلك، نقدم صورًا حول التوطين المشترك لعديد السكاريد (الجلوكان، والمنان، والكيتين)، والحمض النووي الذي يشكل المصفوفة خارج الخلية (ECM). في المقابل، أظهرت الأغشية الحيوية المفردة هياكل منظمة للغاية: أظهر A. fumigatus نموًا خثاريًا وفيرًا، ومفاغرة خثارية، وقنوات، بالإضافة إلى بعض المخاريط، و ECM. أظهر S. aureus مستعمرات دقيقة وجسور من خلية إلى خلية ووحدة التحكم في المحرك. وصفنا هنا علاقة المضادات الحيوية لـ S. aureus ضد A. fumigatus أثناء تكوين الأغشية الحيوية في المختبر، وأبلغنا عن تكوين وحدة التحكم في المحرك التي تم تشكيلها.Translated Description (French)
Les micro-organismes de différentes espèces interagissent dans plusieurs niches écologiques, provoquant même une infection. Au cours du processus infectieux, un biofilm d'une ou de plusieurs espèces peut se développer. Aspergillus fumigatus et Staphyloccocus aureus sont des agents étiologiques qui peuvent causer une kératite infectieuse. Nous avons analysé in vitro des biofilms uniques d'A. fumigatus et de S. aureus et des biofilms mixtes d'A. fumigatus-S. aureus. Les deux isolats provenaient de patients atteints de kératite infectieuse. La structure des biofilms a été analysée à l'aide de techniques microscopiques, notamment la microscopie électronique à balayage (MEB), la microscopie électronique à transmission (met), la microscopie confocale et la microscopie à fluorescence (CLSM) dans un biofilm mixte par rapport au biofilm unique d'A. fumigatus. À notre connaissance, c'est la première fois que les caractéristiques structurelles du biofilm mixte d'A. fumigatus-A. fumigatus ont été décrites et présentées. S. aureus a fortement inhibé le développement du biofilm formé par A. fumigatus, quel que soit le stade de formation du biofilm et de l'inoculum bactérien. L'effet antibiose de la bactérie sur le champignon était le suivant : production rare de biofilm d'A. fumigatus ; structures fongiques désorganisées ; hyphes avortés ; et croissance limitée des hyphes ; tandis que les conidies étaient également rares, ont des modifications à leur surface et présentaient des lyses. L'effet antagoniste ne dépendait pas de la concentration bactérienne, qui pourrait probablement être due aux interactions de contact cellule-cellule et à la libération de produits bactériens. De plus, nous présentons des images sur la co-localisation des polysaccharides (glucanes, mannanes et chitine) et de l'ADN qui forment la matrice extracellulaire (mec). En revanche, les biofilms uniques ont montré des structures extrêmement organisées : A. fumigatus a montré une croissance abondante des hyphes, une anastomose des hyphes et des canaux, ainsi que certaines conidies et ECM. S. aureus a montré des microcolonies et des ponts de cellule à cellule et ECM.Herein nous avons décrit la relation d'antibiose de S. aureus contre A. fumigatus pendant la formation de biofilm in vitro, et rapportons la composition de l'ECM formée.Translated Description (Spanish)
Los microorganismos de diferentes especies interactúan en varios nichos ecológicos, incluso causando infección. Durante el proceso infeccioso, se puede desarrollar una biopelícula de una o varias especies. Aspergillus fumigatus y Staphyloccocus aureus son agentes etiológicos que pueden causar queratitis infecciosa. Analizamos in vitro biofilms individuales de A. fumigatus y S. aureus, y biofilms mixtos de A. fumigatus-S. aureus. Ambos aislados eran de pacientes con queratitis infecciosa. La estructura de las biopelículas se analizó mediante técnicas microscópicas que incluyen microscopía electrónica de barrido (SEM), microscopía electrónica de transmisión (TEM), microscopía confocal y de fluorescencia (CLSM) en biopelícula mixta en comparación con la única biopelícula de A. fumigatus. Hasta donde sabemos, esta es la primera vez que se describen y muestran las características estructurales de la biopelícula mixta A. fumigatus-A. fumigatus. S. aureus inhibió bruscamente el desarrollo de la biopelícula formada por A. fumigatus, independientemente de la etapa de formación de la biopelícula y el inóculo bacteriano. El efecto antibiótico de la bacteria sobre el hongo fue el siguiente: escasa producción de biopelícula de A. fumigatus; estructuras fúngicas desorganizadas; hifas abortivas; y crecimiento limitado de hifas; mientras que los conidios también fueron escasos, tienen modificaciones en su superficie y presentan lisis. El efecto antagonista no dependía de la concentración bacteriana, lo que probablemente podría deberse a las interacciones de contacto célula-célula y la liberación de productos bacterianos. Además, presentamos imágenes sobre la colocalización de polisacáridos (glucanos, mananos y quitina) y ADN que forman la matriz extracelular (ECM). En contraste, las biopelículas individuales mostraron estructuras extremadamente organizadas: A. fumigatus mostró abundante crecimiento de hifas, anastomosis de hifas y canales, así como algunos conidios y ECM. S. aureus mostró microcolonias y puentes de célula a célula y ECM. Aquí describimos la relación de antibiosis de S. aureus contra A. fumigatus durante la formación de biopelículas in vitro e informamos la composición de la ECM formada.Files
s12866-015-0363-2.pdf
Files
(2.2 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:21aae84ccb3d23cdcacfe275b1df5dbf
|
2.2 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تفاعل المضادات الحيوية من Staphylococccus aureus على Aspergillus fumigatus تم تقييمه في المختبر عن طريق تكوين غشاء حيوي مختلط
- Translated title (French)
- Interaction antibiose de Staphylococccus aureus sur Aspergillus fumigatus évaluée in vitro par formation de biofilm mixte
- Translated title (Spanish)
- Interacción antibiótica de Staphylococccus aureus en Aspergillus fumigatus evaluada in vitro mediante la formación de biopelículas mixtas
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2058411824
- DOI
- 10.1186/s12866-015-0363-2
References
- https://openalex.org/W116247891
- https://openalex.org/W1531268983
- https://openalex.org/W1599002996
- https://openalex.org/W1776282777
- https://openalex.org/W1882965111
- https://openalex.org/W1929451968
- https://openalex.org/W1944764467
- https://openalex.org/W1963570707
- https://openalex.org/W1974073011
- https://openalex.org/W2012064808
- https://openalex.org/W2012539366
- https://openalex.org/W2017145286
- https://openalex.org/W2025725036
- https://openalex.org/W2035322645
- https://openalex.org/W2036889559
- https://openalex.org/W2037541009
- https://openalex.org/W2039828196
- https://openalex.org/W2041446253
- https://openalex.org/W2049435776
- https://openalex.org/W2054949696
- https://openalex.org/W2062689424
- https://openalex.org/W2085696148
- https://openalex.org/W2098670630
- https://openalex.org/W2100475145
- https://openalex.org/W2111563491
- https://openalex.org/W2111960440
- https://openalex.org/W2119696575
- https://openalex.org/W2121138608
- https://openalex.org/W2123235711
- https://openalex.org/W2130889389
- https://openalex.org/W2134595043
- https://openalex.org/W2144181899
- https://openalex.org/W2144728322
- https://openalex.org/W2145314255
- https://openalex.org/W2154401636
- https://openalex.org/W2156374809
- https://openalex.org/W2160968421
- https://openalex.org/W2163463398
- https://openalex.org/W2163948833
- https://openalex.org/W2165925548
- https://openalex.org/W2405648835
- https://openalex.org/W2487274628
- https://openalex.org/W2491157122
- https://openalex.org/W3187158005