Biofilmy oportunně patogenních mikroorganismů představují zdroj četných obtížně léčitelných onemocnění. Studium přírodních biologicky aktivních látek a jejich vlivu na tvorbu a stabilitu biofilmů hraje významnou roli v současném výzkumu. Přírodní produkty extrahované z nesčetného množství rostlin představují potenciální zdroj nových antimikrobiálních a antibiofilmových činidel. Ze zmíněné kategorie látek práce předkládá cinnamaldehyd a N‐‐acetylcystein.

The biofilms of opportunistic pathogens are a source of numerous difficult‐‐to‐‐treat infections. Exploration of natural biologically active compounds and their influence on the formation and stability of biofilms plays an important role in current research. Natural compounds isolated from plants can be viewed as a potential source of new anti‐‐microbial and anti‐‐biofilm agents. From this category, cinnamaldehyde and N‐‐acetylcysteine are presented.

• Klíčová slova
• cinnamaldehyd, antibiofilmová aktivita,
• MeSH
• acetylcystein * farmakologie   MeSH
• akrolein analogy a deriváty   farmakologie   MeSH
• antibakteriální látky MeSH
• Bacteria účinky léků   MeSH
• biofilmy * účinky léků   MeSH
• Candida albicans účinky léků   MeSH
• quorum sensing účinky léků   MeSH
• Publikační typ
• práce podpořená grantem MeSH

Odstranění mikrobiálního biofilmu a potlačení jeho tvorby jsou v současné době velkou výzvou, která vyžaduje citlivější a účinnější strategie s ohledem k nárůstu mikrobiálních rezistencí. Nanočástice zaměřené na eradikaci biofilmu vyvolávají v posledních deseti letech zájem kvůli svým vlastnostem. Tyto nanočástice mají široké spektrum biologických účinků a mezi nimiž je významná antibiofilmová aktivita. Daří se jim proniknout do biofilmové matrice, která působí jako bariéra pro mnoho antibiotik a dezinfekčních prostředků.

Eradication of microbial biofilm and prevention of its formation is currently a major challenge that requires more sensitive and effective strategies due to increasing resistence of microorganisms. Nanoparticles targeted on biofilm eradication have gained enormous popularity over the last ten years due to their unique properties. These nanoparticles have a wide range of biological applications, including a significant antibiofilm activity. They are able to penetrate into a biofilm matrix that serves as a barrier against many antibiotics and disinfectants.

• MeSH
• antiinfekční látky farmakologie   izolace a purifikace   MeSH
• biofilmy účinky léků   MeSH
• hořčík MeSH
• matrix extracelulárních polymerních látek mikrobiologie   účinky léků   MeSH
• nanočástice * chemie   terapeutické užití   MeSH
• oxid zinečnatý MeSH
• stříbro MeSH
• železo MeSH
• zlato MeSH
• Publikační typ
• práce podpořená grantem MeSH

V současnosti se značná část výzkumu věnuje nástrojům specificky ovlivňujícím tvorbu biofilmu, zejména poté aplikaci přírodních látek. Živočišná říše není nikterak bohatá na přírodní produkty s anti -biofilmovou aktivitou, přesto takové látky nalezneme. Přírodní biopolymer chitosan disponuje řadou zajímavých vlastností, mezi které patří také antimikrobiální a antibiofilmová aktivita. Mechanismus účinku chitosanu spočívá v jeho interakci s negativně nabitými buněčnými membránami, schopností jeho penetrace do mikrobiálních biofilmů a jejich zpřístupnění působení jiným látkám s antimikrobiální aktivitou, proto se nabízí také možnost jeho kombinace s antibiotiky.

Currently, a considerable part of research is devoted to tools which specifically influence biofilm formation, in particular the application of natural substances. Animal kingdom is not too rich in natural products with anti -biofilm activity, but such substances can be found. Natural biopolymer chitosan has a variety of interesting properties, which include also antimicrobial and anti -biofilm activity. Chitosan mechanism of action is represented by interaction with negatively charged cell membranes, ability of penetration into microbial biofilms and make them available to action of other substances with antimicrobial activity. Therefore the possible combination of chitosan with antibiotics is also offered.

• MeSH
• antibakteriální látky farmakologie   chemie   terapeutické užití   MeSH
• biofilmy * účinky léků   MeSH
• biopolymery MeSH
• chitosan * farmakologie   chemie   terapeutické užití   MeSH
• farmaceutický průmysl * MeSH
• nosiče léků MeSH
• Publikační typ
• práce podpořená grantem MeSH

Cieľom práce bolo sledovanie potenciálnych antibiofilmových vlastností biosurfaktantov (BS) izolovaných z kmeňa Bacillus amyloliquefaciens 3/22 voči tvorbe biofilmu indikátorového kmeňa Staphylococcus aureus CCM 4223. V práci bol sledovaný účinok BS 3/22 na rast biofilmu počas spoločnej inkubácie, inhibícia adhézie biofilm tvoriacich buniek a disperzia biofilmu. BS 3/22 inhibovali tvorbu biofilmu, pričom sa jeho tvorba s rastúcou koncentráciou BS signifikantne (p < 0,05; p < 0,01; p < 0,001) znižovala. BS 3/22 preukázali aj antiadhezívnu aktivitu, ktorá korelovala s použitou koncentráciou. Detegovaný bol taktiež disperzný efekt izolovaných BS 3/22 na 24-hodinový biofilm S. aureus CCM 4223. BS 3/22 boli pri disperzii biofilmu účinné aj pri nižších koncentráciách v porovnaní s antiadhezívnou aktivitou a inhibíciou tvorby biofilmu.

The aim of this work was to monitor the potential antibiofilm properties of biosurfactants (BS) isolated from Bacillus amyloliquefaciens 3/22 against biofilm formation of the indicator strain Staphylococcus aureus CCM 4223. In this work, the effect of BS 3/22 on biofilm growth during co-incubation, inhibition of biofilm-forming cell adhesion and biofilm dispersion was studied. BS 3/22 inhibited biofilm formation, with its formation decreasing significantly (p < 0.05; p < 0.01; p < 0.001) with increasing BS 3/22 concentration. BS 3/22 also showed antiadhesive activity, which correlated with the concentration used. The dispersing effect of isolated BS 3/22 on a 24-hour biofilm was also detected. BS 3/22 were effective in biofilm dispersion even at lower concentrations compared to antiadhesive activity and inhibition of biofilm formation.

• Klíčová slova
• biosurfaktanty,
• MeSH
• Bacillus amyloliquefaciens MeSH
• biofilmy * účinky léků   MeSH
• lidé MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• Publikační typ
• práce podpořená grantem MeSH

Mikrobiální biofilmy jsou společenství mikroorganismů, která jsou nevratně přichycena k povrchu, rozhraní či k sobě navzájem a jsou obalena v extracelulární polymerní matrix. Tato mikrobiální uskupení jsou zodpovědná za širokou škálu onemocnění a kontaminace lékařských nástrojů či průmyslových zařízení. Protože mikroorganismy žijící ve formě biofimu jsou až tisíckrát odolnější než planktonické buňky, prevence vzniku či eradikace existujících biofilmů je velice obtížná. To je důvod zvýšeného zájmu mnoha vědeckých skupin o studium dané problematiky. Použití vyšších koncentrací antibiotik není vhodným řešením, protože mikroorganismy si vůči nim velmi snadno vytváří multirezistenci. Proto je velice aktuální snaha o využití přírodních látek pro léčbu biofilmových infekcí. Přírodní látky mohou být často použity v nižších koncentracích a u mikroorganismů vůči nim nevzniká rezistence. V nedávné době byla u mnoha přírodních látek produkovaných mikroorganismy či izolovaných z rostlin experimentálně potvrzena jejich antimikrobiální, antifungální či dokonce antibiofilmová aktivita. Jako příklady lze uvést polyfenoly, terpeny, flavonoidy, stilbeny, některé složky běžně používaného koření, biosurfaktanty a mnoho dalších. Tento přehledový článek pojednává o možných aplikacích některých z nich.

Microbial biofilms are communities of microorganisms, which are irreversibly attached to a surface, interface or to each other and are embedded in an extracellular polymeric matrix. They cause wide range of human infections and contaminate medical instruments and industrial devices. Because microorganisms in biofilm are up to 1000 times more resistant than planktonic cells, the prevention or eradication of biofilm is extremely difficult. It is the reason of increased attention to this topic in many groups of researchers. Higher concentrations of antibiotics are not solution because microorganisms soon develop multiresistance. Therefore the use of natural substances represents new promising method for the treatment of biofilm infections. They can be used in low concentrations and no resistance against them is developed. Recently many natural substances with antibacterial, antifungal or antibiofilm activities were isolated from microorganisms or plants. Examples of these substances are groups of polyphenols, flavonoids, stilbenes, terpenes, commonly used spices, biosurfactants and many others. In this review the possible application of selected natural substances is described.

• MeSH
• antibakteriální látky * terapeutické užití   MeSH
• biofilmy * růst a vývoj   účinky léků   MeSH
• flavonoidy farmakologie   MeSH
• povrchově aktivní látky * farmakologie   MeSH
• quorum sensing účinky léků   MeSH
• rostlinné extrakty farmakologie   MeSH
• Publikační typ
• práce podpořená grantem MeSH

Rezistencia patogénnych baktérií je v dnešnej dobe jedným z hlavných medicínskych problémov. Väčšina mikrobiálnych infekcií má základ v tvorbe biofilmov, ktoré sú významným rezervoárom patogénov. Táto práca sa zaoberá antibiofilmovou a antimikrobiálnou aktivitou biosurfaktantov z črevných laktobacilov a baktérií izolovaných zo vzoriek mora. Biosurfaktanty (BS) izolované z kmeňov L. fermentum 2I3, L. fermentum B2/6, L. reuteri SL16, L. reuteri B6/1, S. luteola 3/22, Brevibacillus sp. 4/9, Brevibacillus sp. 2/30 a B. amyloliquefaciens 1/6K signifikantne (p < 0,001) inhibovali tvorbu biofilmu u S. aureus CCM 3953 a P. mirabilis CCM 7188, pričom výraznejšia inhibícia bola detegovaná v prípade BS morských baktérií oproti laktobacilovým BS. Výsledky naznačujú, že mechanizmus antibiofilmového efektu laktobacilových BS voči obidvom referenčným kmeňom je rovnaký a nie je výsledkom ich antimikrobiálneho pôsobenia. Naproti tomu, mechanizmus antibiofilmového efektu BS získaných z morských baktérií je pravdepodobne závislý od vlastností použitého referenčného kmeňa.

Resistance of pathogenic bacteria is currently one of the major medical problems. Most microbial infections are based on the formation of biofilms, which are a significant reservoir of pathogens. The aim of this study is to determine the antibiofilm and antimicrobial activity of biosurfactants isolated from intestinal lactobacilli and marine bacteria. Biosurfactants (BS) isolated from the strains L. fermentum 2I3, L. fermentum B2/6, L. reuteri SL16, L. reuteri B6/1, S. luteola 3/22, Brevibacillus sp. 4/9, Brevibacillus sp. 2/30 and B. amyloliquefaciens 1/6K significantly (p < 0.001) inhibited the biofilm formation of S. aureus CCM 3953 and P. mirabilis CCM 7188, with higher inhibition detected in BS of marine bacteria when compared to BS isolated from lactobacilli. The results suggest that the mechanism of the antibiofilm effect of BS isolated from lactobacilli against both the reference strains is the same and it is not the result of their antimicrobial action. In contrast, the mechanism of the antibiotic effect of BS isolated from marine bacteria probably depends on the properties of the indicator strain.

• Klíčová slova
• biosurfaktanty,
• MeSH
• antibakteriální látky * farmakologie   chemie   metabolismus   MeSH
• biofilmy * účinky léků   MeSH
• lidé MeSH
• mořská voda mikrobiologie   MeSH
• povrchově aktivní látky farmakologie   metabolismus   MeSH
• výzkum MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• Publikační typ
• práce podpořená grantem MeSH