مقاله ی مروری: بيوفيلم پسودوموناس ائروژينوزا و روش هاي پيشگيري و درمان هاي تازه آن

مقاله مروری - دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان دوره ۱۲ آذر ۱۳۹۲ ص ص ۷۴۷-۷۶۸

بيوفيلم پسودوموناس ائروژينوزا و روش هاي پيشگيري و درمان هاي تازه آن

دکتر رضا قوطاسلو1، بهناز صلاحی اشلقی2

عنوان کوتاه: درمان بيوفيلم

1- (نويسنده مسئول) دانشيار ميكروبشناسي باليني M.D, Ph. D، دپارتمان ميكروبشناسي، دانشكده پزشكي، دانشگاه علوم پزشكي تبريز آدرس پستي: آذربايجان شرقي، تبريز، دانشگاه تبريز، صندوق پستي 379-51665

Email: [email protected] تلفكس: 04113364661

2- دانشجوی کارشناسی ارشد مامائی دانشگاه علوم پزشكي تبريز

Biofilm of Pseudomonas aeruginosa and new preventive measures and anti- biofilm agents

Reza Ghotaslou M. D, Ph. D 1, Behnaz Salahi- Eshlaqghi 2

1. Associated Professor of Clinical Microbiology, Department of Microbiology, School of Medicine, Tabriz University of Medical Sciences. P. o. Box 51665-379, Tabriz University, Tabriz, Iran Telefax: 00984113364661. Email: [email protected]

2. M.Sc Student of Midwifery, Tabriz University of Medical Sciences

Abstract

Background and objectives: Microbial biofilms are responsible for 65% of human infections, and bacterial biofilms are resistance to antibiotics. Pseudomonas aeruginosa is one of the most important biofilm producing bacteria. This review tries to explain the last mechanisms of Pseudomonas aeruginosa biofilm formation, the reasons for its resistance to antimicrobial agents, as well as new various preventive measures and anti- biofilms agents.

Materials and methods:In this review article, the information resources include Pub Med, Daneshyar network, DOAJ, ProQuest, Ovid, Elsevier Sciences, Google Scholar, and Integrated Digital Library were applied using pseudomonas biofilm, anti-biofilm and biofilm treatment as the key words.

Results: Routine antimicrobial treatment fails to eradicate biofilms. Since the distinctive properties of biofilm, it requires a different treatment. Biofilms are important in drug resistance, therefore scientists explore appropriate ways to control and prevent biofilm formation.

Conclusion: In conclusion, surface modification and physical methods, techniques that prevent biofilm formation. Due to resistance of biofilm to current antibiotics, various unconventional treatments have been reported from around the world.

Keywords: Biofilm, Pseudomonas aeruginosa, Anti- Biofilm agents

Conflict of interest: None declared.

Ethical approval: It was not necessary.

چکیده

زمینه و هدف: بيوفيلم هاي ميكروبي در 65 درصد عفونت هاي انسان ديده مي شوند. باكتري هاي موجود در بيوفيلم نسبت به آنتي بيوتيك ها مقاوم هستند. پسودوموناس ائروژينوزا يكي از مهم ترين باكتري هاي ايجاد كننده بيوفيلم مي باشد. در اين مقاله مروري سعي داريم آخرين تئوري هاي تشكيل بيوفيلم، دلائل مقاومت و روش هاي جديد پيشگيري و درمان بيوفيلم " پسودوموناس ائروژينوزا" را مورد بررسي قرار دهيم.

مواد و روش ها: در این مطالعه مروری کلمات کلیدی بیوفیلم و مواد ضد بیوفیلم و درمان بیوفیلم و پسودوموناس ائرووژینوزا در منابع اطلاعاتی Pub MedDaneshyar network, DOAJ, ProQuest, Ovid, , Elsevier Sciences, Google Scholar و Integrated Digital Library مورد جستجو قرار گرفت.

یافته ها: درمان فعلي عفونت هاي منتسب به بيوفيلم سخت و پزشكان با معضلات زيادي روبرو هستند. به دلیل خواص متمایز بیوفیلم ها، مقاومت داروئی زیادی داشته و نياز به درمان متفاوت دارد. محققان به دليل اهميت بيوفيلم در ايجاد بيماري ها و مقاومت داروئي در جستجوي راه هاي مناسبی براي مهار و پيشگيري از تشكيل بيوفيلم هستند.

نتیجه گیری: بطور كلي تكنيك هاي مقابله با تشكيل بيوفيلم شامل تغيير پوشش سطحي و تكنيك هاي فيزيكي است. به دليل مقاومت بيوفيلم ها به آنتي بيوتيك هاي فعلي، درمان هاي غير متعارف گوناگوني از گوشه و كنار جهان گزارش شده است.

واژه های کلیدی: بیوفیلم، پسودوموناس ائرووژینوزا، مواد ضد بیوفیلم

مقدمه

در طبیعت باکتری ها به دو شکل پلانکتونیک و بیوفیلم يافت می شوند [1]. بیوفیلم‌های باکتریائي، تجمعات پیچیده باکتری ها هستند که در یک پوشش گلیکوکالیکس محصور شده و به سطوح مخاطی مي چسبند [2]. تشکیل بیوفیلم در گونه های مختلف باکتری ها از جمله پسودوموناس ائروژینوزا مشاهده شده است. تشکیل بیوفیلم های پسودوموناسی در راه های هوایی بیماران سیستیس فیبروزیس، پنومونی همراه با ونتیلاتور و بیماران ریوی مزمن، یکی از عوامل مهم در طولانی شدن دوره درمان، تشدید علائم بالینی و حتی مرگ بیماران می باشد [5-3]. هم چنين بیوفیلم در عفونت های جسم خارجی مانند دریچه های مصنوعی قلب، دندان، کاتتر، مفصل مصنوعی و سوند اداراری مشاهده می شوند [8-6]. عفونت های بیوفیلم حتي در اشخاص سالم با سیستم ایمنی مناسب هم ندرتا" خوب شده و بافت مجاور بیوفیلم به دلیل پاسخ ایمنی دچار تخریب می شوند و تا زمانی که جراحی نشده و يا وسیله خارجی برداشته نشوند، عفونت پابرجا خواهد بود [10-9]. مهم ترین خاصیت متمایز بیوفیلم ها تفاوت در رشد آنها می باشد که سبب مقاومت داروئی و نياز به درمان متفاوت و روش های متمايز شناسائی بیوفیلم ها می گردد [6]. این توده ها مانند اسپور باکتری ها به آنتی بیوتیک ها مقاوم بوده [9] بطوریکه بعضی از محققین ادعا می کنند که مقاومت بیوفیلم نسبت به آنتی بیوتیک ها هزار برابر پلانكتونيك است [ 10- 8 و5 ]. بیوفیلم ها با عوامل ضد باكتريائي مثل ضدعفونی کننده ها، حرارت، خشک کردن از بین نمی روند و بر روی سطح باقی مانده و خصوصا" در بیمارستان ها سبب آلودگی و انتقال بیماری های عفونی می گردند [11] و به طور فیزیکی از باکتری ها در برابر سیستم ایمنی میزبان و آنتی بیوتیک ها محافظت می کند [13-12]. این پدیده یکی از علل عود بیماری های عفونی می باشد (شکل-1). آنتی بیوتیک ها و سیستم ایمنی میزبان، بيشتر باکتری های موجود در سطح بیوفیلم را نابود کرده اما بر باکتری های عمق بیوفیلم تاثیر ندارند [9]. پس از قطع آنتی بیوتیک، باکتری های مقیم بیوفیلم رشد و تکثیر پیدا نموده و بیماری عفوني برگشت دوباره ای خواهد داشت. از طرفی اگر سیستم ایمنی میزبان مشکل داشته باشد مقاومت داروئی و عود زودتر مشاهده می شود [ 9و1].

شکل-1 تاثیر آنتی بیوتیک و سییتم ایمنی بر علیه بیوفیلم

مواد و روش ها

در این مطالعه مروری کلمات کلیدی بیوفیلم و مواد ضد بیوفیلم و درمان بیوفیلم و پسودوموناس ائرووژینوزا در منابع اطلاعاتی Pub Med Daneshyar network, DOAJ, ProQuest, Ovid, , Elsevier Sciences, Google Scholar و Integrated Digital Library در طی 22 سال اخیر مورد جستجو قرار گرفت. مقاله های تکراری حذف شدند. در مجموع 310 مقاله یافت شد و متن 118 مقاله مرتبط مطالعه و در این مقاله مروری مورد استفاده قرار گرفت. مقاله های غیر چاپ شده مورد استفاده قرار نگرفتند.

بحث

مراحل تشكيل بيوفيلم: بيوفيلم در 5 مرحله ايجاد مي شود. مرحله نخست اتصال اوليه است كه در عرض چند ثانيه و توسط نيروهاي واندوالس (Vandervals)صورت مي گيرد و برگشت پذير است. پيلي(Pilli) و مولكول هاي چسبنده در اين اتصال نقش دارند. مرحله دوم اتصال غيرقابل برگشتي است كه حركت سلول ها كم شده و باكتري ها تجمع مي يابند. اگزوپلي ساكاريد خارجي توليد شده كه در مورد پسودوموناس ائروژينوزا از جنس آلژينات است و نقش خانه را براي ميكروارگانيسم ها ايفا مي نمايد. مرحله سوم با افزايش ضخامت تا 10 ميلي متر و با اتصال و تجمع باكتري ها همراه است. بيوفيلم با افزايش ضخامت به بيش از 10 ميلي متر تشكيل مي گردد. در مرحله آخر توليد سلول هاي دختر و جدا شدن سلول ها اتفاق مي افتد. بعضي از مقالات اين مرحله را " حركت موقت" مي نامند [14].

دليل ايجاد بيوفيلم: ميكروارگانيسم هاي موجود در بيوفيلم به سطوح چسبيده و در بين آنها تقسيم كار صورت مي گيرد. در واقع قابليت متابوليكي جامعه سلولي در سطح مطلوبي افزايش مي يابد. كلونيزاسيون راحت تر صورت مي گيرد و در برابر جريان خون و ادرار پابرجا مانده و باكتري هاي بيوفيلم از دسترس سيستم ايمني ميزبان مانند فاگوسيتوز در امان مي مانند. انتقال ژن راحتتر صورت مي گيرد و بدنبال آن ژن هاي ويرولانس توليد و غلظت بالائي از سم خارجی )اگزوتوكسين( ايجاد مي شود. كوئروم سنسينگ (quorum sensing) يك نوع ارتباط خاص بين باكتري ها است و به تشكيل بيوفيلم باكتري ها كمك نموده و آنها را در برابر آنتي بيوتيك ها محافظت مي كند [10-5]. در بیماران دچار سیستیک فیبروزیس، استافیلوکوک اورئوس و پسودوموناس ائروژينوزا اغلب باهم یافت می شوند [16و 15]. اخیرا گزارش کرده اند که پسودوموناس ائروژينوزا ماده ای به نام HQNO (hydroxy-2-heptylquinoline-N-oxide) تولید می کند که باعث تشکیل کلنی های ریز استافیلوکوک اورئوس با رشد آهسته و بیوفیلم می گردد. در واقعاستافیلوکوک توانائی زندگی در مجاورت پسودوموناس ائروژينوزا را پیدا می نماید [17]. در بیماران سیستیک فیبروزیس کلنی های ریز استافیلوکوک اورئوس با رشد آهسته فراوان جدا مي شود و درمان آنها سخت است [17]. HQNO سبب تحریک تولید بیوفیلم در استافیلوکوک هاینرمال می گردد اما روی استافیلوکوک اورئوس کلنی های ریز چنین تاثیری ندارد [18]. بنابراین تولید این ماده در بیماران سیستیک فیبروزیس باعث تشکیل کلنی های ریز استافیلوکوک اورئوس، مزمن شدن عفونت ها، تولید بیوفیلم و مقاومت های داروئی می گردد.

تشخیص بیوفیلم: می توان از میکروسکوپ نوری برای شناسائی بیوفیلم در نمونه های بالینی استفاده کرد، گر
چه تشخیص قطعی با تکنیک های هیبریدیزاسیون DNA و رنگ آمیزی اختصاصی ماتریکس مقدور است [6]. نمونه برداری معمولی برای کشت و آنتی بیوگرام بیوفیلم مناسب نيست و روش های خاصی برای کشت، شناسائی و آنتی بیوگرام بیوفیلم وجود دارند.

دلائل مقاومت بيوفيلم ها به آنتي بيوتيك ها: پس از اینکه اهمیت بیوفیلم ها در ایجاد عفونت ها خصوصا عفونت های بیمارستانی مشخص گردید، تحقیق روی مکانیسم مقاومت های داروئی بیوفیلم ها افزایش پیدا کرد [6]. تاکنون درباره علل مقاومت باکتری های مقیم بیوفیلم چهار دلیل اصلی ارائه شده است: الف) فنوتیپ تطبیقی: فنوتیپ مقاوم در بیوفیلم تطابق پیدا نموده و باقی می ماند و توسط آنتی بیوتیک از بین نمی رود. بعد از مدتی فنوتیپ مقاوم، نوع غالب خواهد بود. حدس می زنند که حدود 0.1 درصد تا 10 درصد باکتری های بیوفیلم مقاوم باشند [19]. زمانی که آنتی بیوتیک قطع می گردد باکتری ها رشد مجدد کرده و فعالیت خود را آغاز نموده و یک بیوفیلم تازه تشکیل می دهند و به همین دلیل بيماري عفوني عود پیدا می کنند [9]. ب) محدودیت ورود آنتی بیوتیک: خصوصیات اگزوپلی ساکارید مانع درمان موثر بيوفيلم ها می گردد. آنتی بیوتیک به اگزوپلی ساکارید وارد شده اما در آن رقیق شده و زمانی که به سلول باکتری می رسد غلظت کافی برای از بین بردن باکتری ها را پیدا نمی کند [20]. به همین علت در درمان بیوفیلم توصیه می شود دارو با دوز بالا تجویز شود. در واقع بیوفیلم به عنوان سد غیر قابل نفوذ عمل کرده و مانع نفوذ آنتی بیوتیک شده و یا با مولکول های اگزوپلی ساکارید واکنش می دهد [21]. شارژ منفی اگزوپلی ساکارید از ورود آنتی بیوتیک های با شارژ مثبت مانند آمینوگلیکوزیدها به دلیل اتصال مولکولی یا واکنش شیمیائی جلوگیری می نماید. اگر آنتی بیوتیک به سطوح بیوفیلم اتصال یابد طبيعي است كه نمی تواند به عمق بیوفیلم نفوذ و اثر نماید [9 و1]. ماتریکس بیوفیلم پسودوموناس ائروژينوزا حاوی آلژینات، پروتئین های میزبانو DNA خارج سلولی است [24-22]. DNA خارج سلولی در باکتری های گرم مثبت و منفی در نگهداری ساختمان سه بعدی بیوفیلم شرکت دارد [24]. DNA ژنومیک در سطح بیوفیلم قرار دارد [25]. DNA اصلی بیوفیلم از باکتری های مرده یا سلول های ایمنی ميزبان و DNA غشای سیتوپلاسمی منشا می گیرد [27-26 و 5]. DNA خارج سلولی در فعالیت ضد آنتی بیوتیکی بیوفیلم نقش داشته و به علت آنیونیک بودن، به عنوان جذب کننده کاتیونیک عمل می نماید[5]. این کار باعث تغییر ژن های لیپوپلی ساکارید و مقاومت آنتی بیوتیکی می گردد. Mulcahyو همکاران معتقدند غلظت های بالای DNA در ماتریکس بیوفیلم سبب القای اپرون PhoPQ و PmrAB تنظیم کننده مقاومت به آنتی بیوتیک های کاتیونیک می گردد. از طرفی DNA خارج سلولی سبب افزایش مقاومت به آمینوگلیکوزیدها [حدود 640 برابر ] می شوند اما روی بتالاکتام ها و فلئوروکینولون ها تاثیر ندارد [5]. پ) متابولیسم کاهش یافته و رشد آهسته: سلول های موجود در عمق بیوفیلم از نظر متابولیکی غیر فعال بوده و به همین دلیل به دارو کمتر حساس هستند [29-28]. اکسیژن و گلوکز در سطح بیوفیلم مصرف شده و در عمق بیوفیلم فضای بی هوازی حاکم است. باکتری ها در شرایط بی هوازی با رشد آهسته و یا عدم رشد مواجه هستند [30]. از طرفی حساسیت و مقاومت باکتری ها به سن بیوفیلم هم ارتباط دارد. بیوفیلم های کهنه ( بیش از 10 روز) مقاوم تر از بیوفیلم های تازه ( کمتر از 2 روز) هستند [31]. به همین دلیل پیشگیری اهمیت پیدا می کند و توصیه می شود بیوفیلم ها زودتر شناسائی و درمان شوند. از طرفی بعضی از آنتی بیوتیک ها مانند آمینوگلیکوزیدها به علت محیط بی هوازی، تجمع مواد اسیدی و کاهش pH در بیوفیلم کاهش فعالیت نشان می دهند [9]. محیط اسموتیک بالای بیوفیلم منجر به القای پاسخ استرس می گردد. عده ای معتقدند دلیل اصلی رشد آهسته باکتری ها در عمق بیوفیلم به دلیل کمبود مواد غذائی نبوده بلکه به علت پاسخ عمومی به استرس در بیوفیلم است [34-32 ]. در زمان استرس پاسخ های فیزیولوژیکی در باکتری بوجود آمده و سلول را از اثرات شوک، سرما، حرارت، اسیدیته و آنتی بیوتیک ها محافظت می کنند [35]. تنظیم کننده اصلی استرس فاکتور سیگما [RpoS] است که در مرحله توقف منحنی رشد اعمال تاثیر می نماید [32]. مطالعات اخیر ثابت می کند که در بیوفیلم به دلیل تعداد بالای سلول، RpoS القا و منجر به پاسخ استرسی و تولید تره هالوز ( محافظت کننده اسمولاریته) و کاتالاز ( محاقظت كننده راديكال هيدروكسيل) می شود [36]. Foley به روش RT-PCR

( (Real Time- PCR نشان دادکه در خلط بیماران سیستیک فیبروزیس میزان RpoS-mRNA بالا است [37]. در پسودوموناس ائروژينوزا فاکتور سیگمای دیگری به نام Alg است که پاسخ استرس را تنظیم می نماید [37 و 33] . ت) ژن های مقاومت اختصاصی: یکی از علل مقاومت داروئی بیوفیلم داشتن ژن های اختصاصی مقاومت است که در نوع پلانکتونیک planktonic) ( بیان نمی شوند[39-38 و8]. جهش در باکتری های بیوفیلم در مقایسه با فرم پلانکتونیک زیاد و انتقال افقی ژن راحتتر صورت می گیرد و به همین دلیل به طور دسته جمعی به آنتی بیوتیک ها مقاوم می شوند. اغلب باکتری های بیوفیلم دارای مقاومت چندگانه هستند [6]. ژن ampC سبب مقاومت به بتالاکتام ها می گردد. بیان ampC توسط AmpR تنظیم می شود و نزدیک ژن ampC قرار دارد [40]. در مطالعات قبلی نشان داده شده که AmpR تنظیم کننده ampC و کوئروم سنسینگ است [41 و6]. AmpR در بیان بیش از 100 ژن پسودوموناس ائروژينوزا نقش دارد [42]. دانشمندان آمریکائی معتقدند AmpR در تنظیم بیوفیلم به طور مستقیم و غیر مستقیم نقش دارد. توانائی تولید بیوفیلم در سویه های جهش یافته در ژن ampR بهتر از سویه های بدون جهش است. این موضوع نشاندهنده نقش تنظیم کنندگی منفی AmpR در تولید بیوفیلم می باشد. Zhang و همکاران در سال 2008 یک سیستم جدید خروج دارو در پسودوموناس ائروژينوزا ایجاد کننده بیوفیلم یافته اند و به نظر می رسد در مقاومت آنتی بیوتیکی بیوفیلم ها نقش دارد [6و 43]. پمپ افلاکس مذکور سبب مقاومت به آمینوگلیکوزیدها و کینولون ها شده و در باکتری های بیوفیلم نسبت به فرم پلانکتونیک بیشتر بیان می شوند. ژن arr(aminoglycoside response regulator) در پسودوموناس ائروژينوزاتنظیم کننده پاسخ به آمینوگلیکوزیدها است. اين ژن برای تحریک و ایجاد بیوفیلم مقاوم به آمینوگلیکوزیدها ضروری مي باشد [44]. این ژن، یک آنزیم فسفودی استراز غشاء داخلی باکتری را کد كرده که سوبسترای این آنزیم ترکیبی به نام di-GMP حلقوی می باشد. di-GMP حلقوی، یک پیامبر ثانویه در سلول باکتری است که اتصالات به سطوح را تنظیم می نماید. با موتاسیون در ژن arr ، فعالیت فسفو دی استراز کاهش و سویه های جهش يافته قادر به تشکیل بیوفیلم و مقاومت به توبرامایسین نمی باشند. تحقیقات نشان می دهد که تشکیل بیوفیلم توسط باکتری می تواند یک واکنش اختصاصی باکتری برای دفاع در برابر آنتی بیوتیک باشد که اساس مولکولی این پاسخ، در تغییر سطح di-GMP حلقوی است و با تمرکز بر این مکانیسم، می توان داروها و راهکارهای جدیدي برای درمان عفونت های مزمن ناشی از باکتری های تشکیل دهنده بیوفیلم طراحی نمود [44]. علاوه بر دلائل فوق علل دیگری ممكن است در مقاومت باکتری های مقیم بیوفیلم دخالت داشته باشند.

مهار كننده هاي بيوفيلم و تكنيك های مقابله با تشكيل بيوفيلم: محققان به دليل اهميت بيوفيلم در ايجاد بيماري ها و مقاومت داروئي در جستجوي راه هاي مناسبی براي مهار و پيشگيري از تشكيل بيوفيلم هستند. حداقل غلظت مهاري مواد ضد ميكروبي در حضور بيوفيلم افزايش قابل توجهي دارد [48] و اين موضوع در زخم هاي ناشی از سوختگي اهميت زيادي دارد [47- 45]. بطور كلي تكنيك هاي مقابله با تشكيل بيوفيلم شامل تغيير پوشش سطحي و تكنيك هاي فيزيكي است. 1) تغيير پوشش سطحي: موادي از جنس پلي اتيلن گليكول، پلي اتيلن اكسيد و پلي ارورتان هيدروفيل(polyurethane)ساخته شده كه بدليل خاصيت فيزيكوشيميائي خاص خود بيوفيلم تشكيل نداده و يا به صورت پاسيو مانع اتصال باكتري می شوند. متاسفانه اين نوع تغيير پوشش سطحي غير فعال، محدوديت هاي زيادي داشته و بيشتر به گونه باكتري ارتباط دارد [14]. كار ديگري كه مي توان انجام داد استفاده از پوشش ضدباكتريائي روي وسايل پزشكي مانند كاتتر و آنژيوكت است كه به نام پوشش سطحي فعال معروف است. با اين كار از اتصال باكتري ها در اولين قدم جلوگيري مي شود. چند ساعت پس از عمل پيوند پوشش آنتي بيوتيكي روي پيوند مي كشند تا از اتصال باكتري و تشكيل بيوفيلم جلوگيري شود. آنتي بيوتيك هائي مثل آموكسي سيلين، ريفامپين و مينوسايكلين استفاده مي گردد. از ديگر مواد شيميائي مي توان از تركيب مينوسايكلين EDTA (ethylene-diamine-tetraacetic acid ) ، تورواليدین (taurolidine)، اتانل، اسيد هيدرروكلريك نام برد [52-49]. 2) تكنيك هاي فيزيكي: يك سري روش هاي فيزيكي است كه به تنهائي و يا به همراه مواد ضد ميكروبي و آنتي بيوتيك ها بكار مي رود(شكل 2). بيوالكتريك ها از تشكيل بيوفيلم جلوگيري و از طرفي سبب افزايش فعاليت آنتي بيوتيك ها مي شوند. در اين روش به همراه تجويز آنتي بيوتيك از جريان الكتريكي ضعيف 2- 1.5 ولتي استفاده مي شود [53]. امواج اولتراسوند با فركانس پائين (70كيلوهرتز) سبب تسهيل انتقال آنتي بيوتيك ها به داخل بيوفيلم مي گردند . اولتراسوند احتمالا" باعث افزايش انتقال مواد غذائي و اكسيژن شده و در نتيجه رشد باكتري ها را افزايش مي دهد و به همين دليل آنتي بيوتيك ها موثر تر خواهند بود [54]. از تكنيك فتوديناميك در بيوفيلم هاي پوست و دهان استفاده مي گردد. داروهاي حساس به نور توليد راديكال هاي آزاد اكسيژن نموده و منجر به مرگ باكتري هاي موجود در بيوفيلم مي شوند. طي يك مطالعه روي بيوفيلم هاي حفره دهان، نشان داده شده كه نور ليزر هليوم/ نئون در حضور آبي تولوئيدون سبب مرگ 95 درصد باكتري ها مي شود [55]. 3) سيستم پلي مري: ذرات نانو پلي استر، هيدروژل، ميسل ها و فيبرها ناقلين موثر داروها مي باشند. اين ذرات آنتي بيوتيك ها را به محل ضايعه رسانده و باعث مرگ باكتري ها مي گردند [57-56].

تركيب درماني: تعدادی از محققین فعالیت هم افزائی و ترکیب درمانی را بر علیه بیوفیلم پسودوموناس ائروژينوزا پیشنهاد می کنند [59-58]. Tr´e-Hardy و همکاران فعالیت آزمایشگاهی داروهای توبرامایسین/ کلاریترومایسین بر علیه بیوفیلم پسودوموناس ائروژينوزا را مورد بررسی قرار داده و مقدار فعالیت دو داروی فوق را پس از 12 ساعت و 12 روز مورد مطالعه قرار دادند [58]. در اين تحقيق تاثیر دو دارو بیشتر از تاثیر هرکدام به تنهائی بود. اين محققان نشان دادند که توبرامایسین/کلاریترومایسین اثر سینرژیستی ضد بیوفیلم پسودوموناس ائروژينوزا داشته که احتمالا به دلیل افزایش نفوذپذیری در بیوفیلم می باشد. نویسندگان مقاله معتقدند اين داروها روی بیوفیلم بالغ هم موثر بوده و توصیه می نمایند در بیماران دارای بیوفیلم پسودوموناس ائروژينوزا مانند بیماران سیستیک فیبروزیس از ترکیب توبرامایسین/ کلاریترومایسین استفاده شود. گزارش شده که کلاریترومایسین روی حرکت باکتری اثر گذاشته و مانع تشکیل بیوفیلم می گردد [60]. گروه علمي مطالعه سيستيك فيبروزيس گزارش كرده است كه توبرامایسین/ کلاریترومایسین روی آنزیم گوانوزین دی-فسفات-دی مانوز دهیدروژناز اثر گذاشته و از سنتز آلژینات جلوگیری می نماید [61].

شكل 2- تكنيك هاي جلوگيري از بيوفيلم

سفالوسپورين هاي جديد: دانشمندان با توجه به قدرت خارق العاده پسودوموناس ائروژينوزا در تشكيل بيوفيلم، ايجاد جهش و مقاومت آنتي بيوتيكي به دنبال كشف داروهاي جديدي هستند. يكي از شايعترين جهش هاي تطبيقي پسودوموناس ائروژينوزا عامل عفونت هاي ريه، غيرفعال شدن ژن mucA است كه منجر به توليد بيش از حد آلژينات مي گردد [62]. سويه هاي موكوئيدي پسودوموناس ائروژينوزا باعث كاهش كليرانس باكتريائي و هم چنين مهار فاگوسيتوز، فعال شدن كمپلمان، نفوذ آنتي بيوتيك و خنثي سازي راديكال هاي اكسيژن مي گردد [63]. اخيرا" سفالوسپورين جديدي به نام CXA-101 تحت كارآزمائي باليني قرار گرفته و به نظر مي رسد برتري هاي خاصي عليه پسودوموناس ائروژينوزا دارد [64]. نشان داده شده كه اين داروي نوين در بيماران ريوي مزمن و سيستيك فيبروزيس مناسب و در برابر جهش هاي ايجاد شده در پسودوموناس ائروژينوز مقاوم است [66-65]. Riera و همكاران در سال 2010 ميزان فعاليتCXA-101 در بيماران مزمن ريوي دچار عفونت پسودوموناسي را با سفتازيديم، مروپنم و سيپروفلوگساسين مورد مقايسه قرار دادند [67]. اين مطالعه نشان مي دهد كه CXA-101 فعاليت باكتري كشي مستقل از غلظت دارو داشته و قدرتمندترين دارو بر عليه سويه هاي موكوئيدي جهش یافته پسودوموناس ائروژينوزا مي باشد. فراواني جهش هاي پسودوموناس ائروژينوزا زماني كه در معرض CXA-101قرار مي گيرد بسيار كم [كمتر از 11-10*5] است. اين مطالعه قويا" ثابت مي كند كه جهش هاي منفرد در پسودوموناس ائروژينوزا توليد كننده بيوفيلم توانائي القاي مقاومت نسبت به CXA-101 نمي باشد. چنين خاصيت جالب توجه CXA-101 را براي درمان بيماران دچار عفونت مزمن ريوي و سيستيك فيبروزيس، برونشكتازي بسيار ايده آل مي سازد و بهتر است در مدل هاي حيواني نيز آزمايش شود.

ان- استيل سيتوزين: ان- استیل سیتوزین ماده ضد باکتریائی غیر آنتی بیوتیکی است [19]. اثر ضدباکتریائی این ماده احتمالا" مهار رقابتی سیتوزین یا واکنش با پروتئین های باکتری ها به دلیل داشتن گروه سولفیدریل می باشد [68]. ان- استیل سیتوزین لیز کننده موکوس است [69]. اثبات شده که این ماده مانع تشکیل بیوفیلم می گردد [71-70] و باعث کاهش تولید ماتریکس پلی ساکاریدی خارج سلولی و اختلال در بیوفیلم بالغ می شود [72و 70]. Zhao و Liu اثر ان- استیل سیتوزین روی بیوفیلم پسودوموناس ائروژينوزا را مورد مطالعه قرار دادند [69]. MIC این ماده روی 18 پسودوموناس ائروژينوزا بین 10 تا 40 میلی گرم در میلی لیتر بود. این دو محقق چینی اثر ان- استیل سیتوزین و سیپروفلوگساسین را بر روی بیوفیلم پسودوموناس ائروژينوزا آزمايش کرده و گزارش نموده اند که این دو خاصیت هم افزائی دارند. اگر عفونت با بیوفیلم پسودوموناس ائروژينوزا مزمن شود، درمان آن سخت می گردد [73]. به همین دلیل یافتن داروهای جدید ضد بیوفیلم مانند ان- استیل سیتوزین اهمیت فوق العاده ای دارد. خاطر نشان می گردد هنوز ان- استیل سیتوزین کار آزمائی بالینی نشده است. می توان ان- استیل سیتوزین را به شکل آئروسل، خوراکی یا داخل وریدی تجویز نمود. شکل آئروسل برای درمان عفونت های مزمن ریوی مانند سیستیک فیبروزیس، برونشکتازی، برونشیت مزمن مناسب بوده و باعث مهار تولید بیوفیلم مي گردد.

شلاتورهاي فلزات: شلاتورهای فلزات مانند EDTA سبب لیز و افزایش حساسیت به عوامل ضد میکروبی در شکل پلانکتونیکی باکتری ها می شود [74]. به همین دلیل EDTA به عنوان نگهدارنده در اغلب محصولات بکار می رود [75]. Raad ترکیب EDTA با مینوسایکلین را برای جلوگیری از تشکیل بیوفیلم استافیلوکوک اپیدرمیدیس، استافیلوکوک اورئوس، کاندیدا آلبیکانس و پسودوموناس ائروژينوزا مورد بررسی و گزارش نموده که این دو باعث کاهش شدید باکتری های بیوفیلم می شوند [76]. Kite و همکاران گزارش کرده اند که EDTA دارای سه سدیم باعث مرگ بیوفیلم های کاتترها می شود [77]. Ayres و همکاران عقیده دارند EDTA سبب افزایش نفوذ پذیری در بیوفیلم ها می گردد [78]. Banin و همکاران معتقدند EDTA بر روی سلول های پسودوموناس ائروژينوزا زنده بیوفیلم تاثیر دارد [79]. این اثر به دلیل خاصیت شلات کنننده کاتیون های دو ظرفیتی است. این یون ها در پایدار کردن ساختار ماتریکس آلژینات نقش دارد. قبلا" نقش کلسیم در پایدار کردن بیوفیلم باکتری ها گزارش شده است [81-80]. EDTA یون های آهن، منیزیم و کلسیم باکتری را شلات کرده و باعث عدم اتصال به بیوفیلم می شود. Banin معتقد است EDTA با شلات کردن منیزیم لیپوپلی ساکارید باکتری های گرم منفی سبب آزاد شدن لیپوپلی ساکارید و مرگ باکتری می شود. این محققین آمریکائی ادعا دارند که اثر باکتری کشی EDTA هزار برابر جنتامایسین است. هم چنین گزارش نموده اند که در درمان بیوفیلم های پسودوموناس ائروژينوزا ترکیب جنتامایسین/ EDTA بسیار موثرتر است [79].

كرم ها: به دليل مقاومت بيوفيلم ها به آنتي بيوتيك هاي فعلي، درمان هاي غير متعارف گوناگوني از گوشه و كنار جهان گزارش شده است. Van den Plas و همكاران براي رفع اين معضل اثر كرم ها روي بيوفيلم استافيلوكوك اورئوس و پسودوموناس ائروژينوزا را مورد آزمايش قرار دادند [82]. محققان هلندي كرم ها را در درمان بيوفيلم ها ي هر دو باكتري مورد مطالعه موثر گزارش كرده اند اما روي پسودوموناس ائروژينوزا ديرتر اثر مي نمايند. در مورد بيوفيلم پسودوموناس ائروژينوزا مقدار ماده موثر بيشتري نسبت به نوع استافيلوكوكي مورد نياز است. آنها پيشنهاد مي كنند اگر كرم ها به همراه آنتي بيوتيك بكار رود تاثير آن بيشتر خواهد بود. قبلا استفاده از كرم هاي استريل Lucilia sericata در درمان زخم ها خصوصا" زخم هاي جراحي مورد استفاده قرار گرفته است [84-83]. كرم هاي مذكور بافت اضافی زخم ها را برداشته و از پاسخ آماسي جلوگيري و سبب تسريع بهبودي زخم ها مي شود [85]. مولكول هاي مترشحه و دفعي كرم ها عامل اين اثر شگفت انگيز مي باشد [82].

كشف اهداف داروئي جديد بر عليه پسودوموناس ائروژينوزا موجود در بيوفيلم با كمك كامپيوتر: با توجه به عدم تاثير مناسب آنتي بيوتيك هاي فعلي بر عليه پسودوموناس ائروژينوزا موجود در بيوفيلم دانشمندان دنبال اهداف ديگري در اين باكتري هاي مقاوم هستند. براي نيل به اين هدف مدل هاي كامپيوتري در كانون توجه قرار دارند [86] که در این راستا ژنوم باكتري و مسيرهاي متابوليكي كمك كننده خواهد بود. يكي از اين سيستم هاي بيولوژي كامپيوتري كبري (Constraint- Based Reconstruction and Analysis= COBRA) مي باشد [87]. سیستم كبري توانائي تحليل ژن هاي شبكه هاي بيوشيميائي باكتري ها را داشته و مي توان از آن براي طراحي، پيشگوئي و سازماندهي پارامترهاي ناشناخته بكار برد [ 89و 88]. هم اكنون يكي از نيازهاي مبرم جامعه پزشكي داروهاي موثر بر بيوفيلم پسودوموناس ائروژينوزا مي باشد و اهداف متابوليكي باكتري ها نامزد مناسبي براي نسل جديد داروهاي ضد بيوفيلم هستند [90].

تاثير عسل بر روي بيوفيلم: استفاده از مواد طبيعي مانند عسل براي درمان بيوفيلم به دليل معضلات فراوان درمان فعلي بيوفيلم ها مورد توجه قرار گرفته است. براي درمان عفونت هاي زخم سوختگي عسل از قديم الايام بكار رفته و طي چندين مطالعه خاصيت ضد باكتريائي آن نشان داده شده است [91و 92]. Alandejani و همكاران در آزمايشگاه تاثير عسل روي بيوفيلم باكتري ها از جمله پسودوموناس ائروژينوزا را مورد بررسي قرار دادند [93]. اين محققين ادعا مي كنند عسل خاصيت باكتري كشي خوبي بر عليه باكتري هاي بيوفيلم داشته و ميزان باكتري كشي آن براي از بين بردن پسودوموناس ائروژينوزا 91 درصد است.

مهارکننده های کوئوروم سنسینگ: حدود 10 درصد از ژنوم پسودوموناس ائروژينوزا ( حدود 300 ژن) نقش تنظیم کننده کوئوروم سنسینگ داشته و لاکتون ها سیگنال اصلی شروع کننده کوئوروم سنسینگ می باشند [94]. محققان با توجه به نقش مهم کوئوروم سنسینگ در ایجاد بیوفیلم، دنبال مهارکننده های کوئوروم سنسینگ برای مقابله با بیوفیلم هستند. مهار کننده های کوئوروم سنسینگ به طور طبیعی و ساختگی وجود دارند [6]. چندین گزارش مبنی بر اثرات خوب مهارکننده های کوئوروم سنسینگ در کنترل بیوفیلم و مقاومت های داروئی وجود دارد [96-95و 6]. محققان با تغییراتی روی مهارکننده های طبیعی سعی دارند از آنها برای درمان بیوفیلم استفاده نمایند [6]. تعدادی از آنتی بیوتیک ها مانند ماکرولیدها خصوصا آزیترومایسین، سفتازیدیم و سیپروفلوگساسین روی کوئوروم سنسینگ پسودوموناس ائروژينوزا اثر مهاری دارند. کارآزمائی بالینی نشان داده اند که آزیترومایسین سبب بهبود وضعیت عمومی بیماران سیستیک فیبروزیس می گردد [98-97]. هم اکنون آزیترومایسین برای درمان عفونت های مزمن بیوفیلم مانند سیستیک فیبروزیس استفاده می شود [6]. در سیر ماده ی مهارکننده کوئوروم سنسینگ وجود دارد که می توان مصرف آن را در عفونت های مزمن ریوی توصیه کرد. از طرفی سیر باعث افزایش فعالیت گلبول های چند هسته ای می گردد [99]. Kiran و همکاران برای بررسی اثر مهارکننده هایکوئوروم سنسینگ از آنزیم لاکتوناز استخراج شده از پلاسمیدها استفاده کردند که سبب تخریب لاکتون می شود [96]. این محققان هندی نشان دادند لاکتوناز اثر قابل توجهی در از بین بردن بیوفیلم داشته و باعث کاهش MIC جنتامایسین و سیپروفلوگساسین می گردد. این تحقیق ارزش مهارکننده هایکوئوروم سنسینگ را نشان داده و بنابراین می توان با دستکاری مسیر ساخت کوئوروم سنسینگ، جلوی تشکیل بیوفیلم و مقاومت داروئی متعاقب آن را گرفت. در آینده با طراحی و ساخت داروهای مهارکننده کوئوروم سنسینگ شاهد بهبود مقاومت های داروئی خواهیم بود.

هالوژن ها: Kim و همكاران معتقدند سلول هاي خفته ي بيوفيلم مهم ترين عامل مقاومت باكتري هاي موجود در بيوفيلم به آنتي بيوتيك ها است [100]. سلول هاي عمق بيوفيلم به دليل كاهش غلظت اكسيژن و مواد غذائي به حالت خفته در آمده و همانند سازي انجام نمي دهند [33]. اغلب آنتي بيوتيك هاي رايج روي سلول هاي خفته تاثير نمي گذارند [102- 101و 33]. از طرفي كاهش اكسيژن در عمق لايه هاي بيوفيلم سبب تشديد مقاومت نسبت به آنتي بيوتيك ها مي گردد [103]. به دليل عدم تاثير آنتي بيوتيك ها روي سلول هاي خفته ي بيوفيلم، مواد ضد ميكروبي غير آنتي بيوتيكي مانند كلر ها به دليل عملكرد جداگانه اي كه دارند توصيه شده است [100].

اكسيد نيترو: هم چنانكه توضيح داده شد سلول هاي بيوفيلم در مرحله آخر تشكيل بيوفيلم كنده و آزاد مي شوند. مكانيسم دقيق اين عمل هنوز مشخص نيست و احتمالا به علت كوئروم سنسينگ و فرايند پيچيده تمايز صورت مي گيرد [104]. استرس اكسيداتيو و استرس نيتروساتيو در اين امر دخالت دارند [105]. استرس اكسيداتيو در اثر توليد واسطه هاي اكسيژن مانند O2-,H2O2, HO- و استرس نيتروساتيو در اثر واسطه هاي نيتروژن مانندNO, ONOO-, HNO2 وN2O3 ايجاد مي شود [106]. در نتيجه پروتئين ها و اسيدهاي نوكلئيك دچار آسيب مي شوند. آب اكسيژنه نقش كشنده روي باكتري ها داشته و كوئروم سنسينگ نقش مهمي در مقاومت در برابر هيدروكسيد هيدروژن دارد. آب اكسيژنه سبب جهش در ژن كد كننده فاكتور ضد سيگما شده و بالاخره باعث تبديل بيوفيلم به شكل آزاد مي شود [104]. Yoon و همكاران نشان دادند كه در شرايط بي هوازي واسطه هاي نيترواستاتيو خاصيت كوئروم سنسينگ خود را از دست مي دهند [107]. اين مواد غير از خاصيت اتوليز در مسير هاي تنظيمي زيادي شركت دارند [108]. توليدNO در پسودوموناس ائروژينوزا سبب فعال شدن ژن هاي متابوليسم بي هوازي باكتري مي گردد و در شرايط بي هوازي حاكم بر بيوفيلم راحت تر ايجاد مي شود [109]. Barraud و همكاران گزارش كردند كه پسودوموناس ائروژينوزا در مرحله توقف رشد در شرايط بي هوازي توليد راديكال هاي آزاد نيتروژن كرده و از شكل بيوفيلم به شكل آزاد تبديل مي گردد [108]. اين محققين معتقدند NO سيگنال آغازين تبديل بيوفيلم به شكل آزاد است و نقش تنظيم كننده دارد. اين محققين انگليسي پيشنهاد مي نمايند كه از اين گاز براي درمان بيوفيلم استفاده گردد. گازNO اتصال اوليه باكتري ها به سطوح را كاهش داده و باعث تمايز فرم بيوفيلم به پلانكتونيك مي شود ) شكل3 (. با كتري آزاد به آنتي بيوتيك ها و ساير مواد ضد ميكروبي بيشتر حساس مي باشند. از طرفي اگر NO به همراه آنتي بيوتيك مصرف شود تاثير آن بيشتر است.

شكل 3- تاثير اكسيد نيترو روي بيوفيلم

در سال 2002 مولكول آزاد كننده مونواكسيد كربن معرفي شده است [110]. اين تركيبات حاوي فلزاتي است كه به شكل ناپايدار به CO متصل هستند. دانشمندان معتقدندCO آزاد شده از اين مولكول ها به پروتئين هاي زنجيره انتقال الكترون متصل و منجر به كاهش مصرف اكسيژن و مرگ باكتري مي شود [112-111]. بنابراين مي توان CO را جزو مواد ضد ميكروبي محسوب كرد. Murray و همكاران يك مولكول آزاد كننده مونواكسيد كربن به نام CORM-2 شناسائي نموده اند كه روي بيوفيلم پسودوموناس ائروژينوزا اثر مهاري داشته و از بلوغ بيوفيلم جلوگيري نموده و بالاخره سبب مرگ باكتري مي شود. اگر CORM-2 با توبرامايسين مصرف شود اثر هم افزائي دارد [106].

فاژ درماني: استفاده از فاژها براي مبارزه و كنترل بيوفيلم ها چندين مزيت دارد. اولا" در محل عفونت تكثير پيدا نموده و در فاز ليتيك يك فاژ داخل يك باكتري شده و تبديل به صدها فاژ مي گردد. دوما" تعدادي از فاژها آنزيم هايي توليد نموده كه اثر تخريبي روي ماتريكس بيوفيلم دارد [114-113]. Curtin و همكاران در آزمايشگاه نشان دادند كه فاژها روي بيوفيلم استافيلوكوك اپيديميديس تاثير خوبي دارد [115]. چندين مطالعه ديگر نشاندهنده تاثير فاژها روي بيوفيلم است [114-113 و 117-116]. Fu و همكاران اثر فاژها روي بيوفيلم پسودوموناس ائروژينوزا رابررسي و گزارش نمودند كه اثر مهاري دارد [118]. اين محققين آمريكائي معتقدند استفاده از كوكتل فاژها بر روي وسايل پزشكي يك راه مناسب براي كاهش كلونيزاسيون باكتري و بيوفيلم است. آنها توصيه مي كنند فاژ درماني روي موجودات زنده هم آزمايش شود. جدول 1 راه هاي احتمالي آينده براي مهار بيوفیلم را نشان
مي دهد.

جدول 1 راه هاي احتمالي مهار بيوفیلم در آينده

جلوگيري از	راه ها

اتصال اوليه و كلونيزاسيون	اختلال در خصوصيات سطحي ايمپلنت ها
رفتار گروهي	جلوگيري از كوئروم سنسينگ
كشته شدن كامل ميكروارگانيسم	با فعاليت بيشتر روي باكتري هاي مقاوم
تشكيل بيوفيلم	جلوگيري از تشكيل ماتريكس پلي ساكاريدي
كشته شدن ميكروارگانيسم ها	با افزايش نفوذ پذيري بيوفيلم
تشكيل بيوفيلم	با خاموش كردن ژن هاي كد كننده بيوفيلم

نتیجه گیری

با توجه به بررسی متون بعمل آمده باكتري هاي موجود در بيوفيلم نسبت به آنتي بيوتيك ها مقاوم هستند. درمان بیوفیلم هنوز یکی از معضلات مهم بشر بوده و نیاز به مطالعه بیشتری دارد. به طور كلي از بين بردن بيوفيلم ها پس از تشكيل سخت و طاقت فرسا است و بهتر است از تشكيل بيوفيلم جلوگيري شود. در اين راستا شناساگرهاي تشكيل بيوفيلم در تشخيص زود هنگام بيوفيلم كمك كننده خواهند بود. استفاده از آنتي بيوتيك هاي آهسته رهش يا به همراه حاملين پلي مري موثر مي باشند. تحقيق روي ژنوم باكتري و طرز تشكيل بيوفيلم در افزايش درك ما از خصوصيات فيزيولوژي بيوفيلم كمك مي نمايد. طراحي كامپيوتري اهداف جديدي را ارائه كرده و با كمك سيستم هاي بيولوژيكي آنرا براي درمان بيوفيلم پيشنهاد مي نمايد. شناسائي ژن هاي ويرولانس موثر بر تشكيل بيوفيلم و كلونيزاسيون راه را براي درمان بهتر بيوفيلم هموار مي نمايد. درك عميق كوئروم سنسينگ و نقش آن در تشكيل بيوفيلم يكي ديگر از راه هاي مقابله مي باشد. با توجه به عدم تاثير مناسب آنتي بيوتيك هاي فعلي بر عليه پسودوموناس ائروژينوزا موجود در بيوفيلم دانشمندان دنبال اهداف درمانی ديگري هستند.

منابع

[1] Lewis K. Riddle of biofilm resistance. Antimicrob Agents and Chemother 2001; 45(4): 999–1007.

[2] Gilpin DF, Graham J, Elborn JS, Tunney MM. Biofilm foundation and antimicrobial susceptibility of Pseudomonas aeruginosa isolates cultured before and after antibiotic treatment of an acute exacerbation of pulmonary infection. J Cyst Fibros 2008; 7(2): S39.

[3] Wagner VE, Iglewski BH. Pseudomonas aeruginosa biofilms in CF infection. Clin Rev Allergy Immunol 2008; 35(3): 124-34.

[4] Parsek MR, Greenberg EP. Sociomicrobiology: the connections between quorum sensing and biofilms. Trends Microbiol 2005; 13:27–33.

[5] Mulcahy H, Charron-Mazenod L, Lewenza S. Extracellular DNA chelates cations and induces antibiotic resistance in Pseudomonas aeruginosa Biofilms. PLoS Pathog 2008; 4(11): e1000213.

[6] Høiby N, Bjarnsholt T, Givskov M, Molin S, Ciofu S. Antibiotic resistance of bacterial biofilms. Intern J Antimicrob Agents 2010; 35 322–332.

[7] Lyczak JB, Cannon CL, Pier GB: Lung infections associated with cystic fibrosis. Clin Microbiol Rev 2002; 15[2]:194-222.

[8] Fricks-Lima J, Hendrickson CM, Allgaier M, Zhuo H, Wiener-Kronish JP, Lynch SV, et al. Differences in biofilm formation and antimicrobial resistance of Pseudomonas aeruginosa isolated from airways of mechanically ventilated patients and cystic fibrosis patients. Intern J Antimicrob Agents 2011; 37, 309–315.

[9] Stewart PS, Costerton JW, “Antibiotic resistance of bacteria in biofilms”. Lancet 2001, 358, 135–138.

[10] Bjarnsholt T, Jensen PØ, Fiandaca MJ, Pedersen J, Hansen CR, Andersen CB, Pseudomonas aeruginosa biofilms in the respiratory tract of cystic fibrosis patients. Pediatr Pulmonol 2009; 44:547–58.

[11] Branda SS, Vik S, Friedman L, Kolter R. Biofilms: the matrix revisited. Trends Microbiol 2005 Jan; 13[1]:20-6.

[12] Hoyle BD, Jass, Costerton JW. The biofilm glycocalyx as a resistance factor. J Antimicrob Chemother1990. 26:1–5

[13] Von Eiff C, Heilmann C, Peters G. New aspects in the molecular basis of polymer-associated infections due to staphylococci. Eur J Clin Microbiol 1999. Infect Dis. 18:843–846.

[14]PrasannaSS, DobleM. Medical biofilms – Its formation and prevention using organic molecules. J Ind Instit of Sci 2008; 88:1.

[15] Hoffman LR, Deziel E, D’Argenio DA, Lepine F, Emerson J, McNamara S, et al. Selection for Staphylococcus aureus small-colony variants due to growth in the presence of Pseudomonas aeruginosa. Proc Natl Acad Sci USA 2006, 103(52):19890-19895.

[16] Harrison F: Microbial ecology of the cystic fibrosis lung. Microbiology 2007,

153[Pt 4]:917-923.

[17] Biswas L, Biswas R, Schlag M, Bertram R, Gotz F: Small-colony variant selection as a survival strategy for Staphylococcus aureus in the presence of Pseudomonas aeruginosa Appl Environ Microbiol 2009, 75(21):6910-6912.

[18] Mitchell G, Séguin DL, Asselin A, Déziel E, Cantin AM, Frost EH, Michaud S, Malouin F. Staphylococcus aureus sigma B-dependent emergence of small-colony variants and biofilm production following exposure to Pseudomonas aeruginosa 4-hydroxy-2-heptylquinoline-N-oxide. BMC Microbiology 2010, 10:33.

[19] Roberts ME, Stewart PS. “Modeling protection from antimicrobial agents in biofilms through the formation of persister cells”, Microbiology 2005, 151, pp 75–80.

[20] Dibdin GH, Assinder SJ, Nichols WW, Lambert PA, “Mathematical model of β-lactam penetration into a biofilm of Pseudomonas aeruginosa while undergoing simultaneous inactivation by released β-lactamases”, J Antimicrob Chemother 1996, 38, 757–769.

[21] Donlan RM, Costerton JW, “Biofilms: survivalmechanisms of clinically relevant microorganisms”, Clin Microbiol Rev 2002, 15, 167–193.

[22] Ryder C, Byrd M, Wozniak DJ. Role of polysaccharides in Pseudomonas

aeruginosa biofilm development. Curr Opin Microbiol 2007; 10: 644–648.

[23] Moreau-Marquis S, Stanton BA, O’Toole GA. Pseudomonas aeruginosa

biofilm formation in the cystic fibrosis airway. Pulm Pharmacol Ther 2008; 21:

595–599.

[24] Whitchurch CB, Tolker-Nielsen T, Ragas PC, Mattick JS. Extracellular

DNA required for bacterial biofilm formation. Science 2002; 295: 1487.

[25] Allesen-Holm M, Barken KB, Yang L, Klausen M, Webb JS. A characterization of DNA release in Pseudomonas aeruginosa cultures and biofilms. Mol Microbiol 2006; 59: 1114–1128.

[26] Qin Z, Ou Y, Yang L, Zhu Y, Tolker-Nielsen T. Role of autolysinmediated DNA release in biofilm formation of Staphylococcus epidermidis. Microbiology 2007; 153: 2083–2092.

[27] Schooling SR, Beveridge TJ. Membrane vesicles: An overlooked component of the matrices of biofilms. J Bacteriol 2006; 188: 5945–5957.

[28] Spoering AL, Lewis K. Biofilms and planktonic cells of Pseudomonas aeruginosa have similar resistance to killing by antimicrobials. J Bacteriol 2001; 183: 6746–6751.

[29] Keren I, Kaldalu N, Spoering A, Wang Y, Lewis K. Persister cells and tolerance to antimicrobials. FEMS Microbiol Lett 2004; 230: 13–18.

[30] Gilbert P, Collier PJ, Brown MR. Influence of growth rate on susceptibility to antimicrobial agents: Biofilms, cell cycle, dormancy, and stringent response. Antimicrob Agents Chemother 1990; 34: 1865–1868.

[31] Davies D. Understanding biofilm resistance to antibacterial agents. Nat Rev Drug Discov 2003; 2: 114–122.

[32] Mah TC, O’Toole GA. Mechanisms of biofilm resistance to antimicrobial agents. TRENDS in Microbiol 2001; 9 (1):34-39.

[33] Brown MRW, Allison DG, Gilbert P. Resistance of bacterial biofilms to antibiotics: a growth-rate related effect? J Antimicrob Chemother 1988; 22: 777–83.

[34] Brown, M.R. and Barker, J. Unexplored reservoirs of pathogenic bacteria: protozoa and biofilms. Trends Microbiol 1999; 7, 46–50.

[35] Hengge-Aronis R. Regulation of gene expression during entry into stationary phase. In Escherichia coli and Salmonella: Cellular and Molecular Biology 1996 (Neidhart, F.C. et al., eds), pp. 1497–1512, ASM Press.

[36] Liu Xl. Global adaptations resulting from high population densities in Escherichia colicultures. J. Bacteriol. 2000; 182, 4158–4164.

[37] Foley I. General stress response master regulator rpoS is expressed in human infection: a possible role in chronicity. J. Antimicrob. Chemother 1999; 43, 164–165

[38] Lynch SV, Dixon L, Benoit MR, Brodie EL, Keyhan M, Hu P, et al. Role of the rapA gene in controlling antibiotic resistance of Escherichia coli biofilms. Antimicrob

Agents Chemother 2007; 51:3650–8.

مقاله ی مروری: بيوفيلم پسودوموناس ائروژينوزا و روش هاي پيشگيري و درمان هاي تازه آن

مطالب مشابه :

دارو80- آنتي‌بيوتيک درماني جديد براي پاي ديابتي

داروها - داروهای ضد باکتری

مقاله ی مروری: بيوفيلم پسودوموناس ائروژينوزا و روش هاي پيشگيري و درمان هاي تازه آن

عفونتهای مجاری ادراری و تشخیص آنها

داروهای ضد باکتری قسمت اول

مولتی پل اسکلروزیس در یک کودک هشت ساله

عفونتهای مجاری ادراری و تشخیص آنها

پنومونی Penumonia