Kistik fibrozizde Pseudomonas aeruginosa ve Burkholderia cepacia arasındaki etkileşimler

ÖZDEMİR, GÜVEN; CEYHAN, Nur

Kistik fibrozizde Pseudomonas aeruginosa ve Burkholderia cepacia arasındaki etkileşimler

Nur CEYHAN, (Muğla Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Biyoloji Bölümü, Muğla, Türkiye)

Güven ÖZDEMİR (Ege Üniversitesi, Fen Fakültesi, Biyoloji Anabilim Dalı, İzmir, Türkiye)

İnfeksiyon Dergisi

21 0

Yıl: 2006 Cilt: 20 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 287 - 293 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Kistik fibrozizde Pseudomonas aeruginosa ve Burkholderia cepacia arasındaki etkileşimler

Öz:

Gram-negatif bakteriler olan Pseudomonas aeruginosa ve Burkholderia cepacia bağışık baskılı hastalarda çeşitli nozokom'iyal infeksiyonlardan sorumlu fırsatçı insan patojenleri olup kistik fıbrozis (KF)'deki başlıca patojenlerdir. Bu iki bakteri sadece doğada benzer yerlerde yayılım göstermekle kalmaz aynı zamanda KF'li hastaların ciğerlerindeki karışık biyofilmlerin oluşumuna da neden olurlar. Böylelikle, iki organizmanın birbiriyle etkileşim içerisinde olduğu, aralarında patogenez açısından sinerjik bir ilişki olduğu ve aralarında sıklıkla genetik materyal aktarımı bulunduğu kesindir. Bu makalede, KF'deki P. aeruginosa ve S. cepacia etkileşimleri; mikrobiyal patogenez, bakteri infeksiyonları, KF izolatları, hücreler arası iletişim-sinyalleşme, KF'li akciğerdeki biyofilm oluşumları konularına odaklanılarak yeniden ele alınmıştır.

Anahtar Kelime: Hücre haberleşmesi Kistik fibröz Pseudomonas aeruginosa Burkholderia cepacia Patogenez

Konular: Mikrobiyoloji Biyoteknoloji ve Uygulamalı Mikrobiyoloji

Interactions of Pseudomonas aeruginosa and Burkholderia cepacia in cystic fibrosis

Öz:

The Gram-negative bacteria Pseudomonas aeruginosa and Burkholderia cepacia are opportunistic human pathogens that are responsible for severe nosocomial infections in immunocompromised patients and are the major pathogens in cystic fibrosis (CF). The two bacteria not only inhabit the same environmental niches but can also form mixed biofilms in the lungs of CF patients. Hence, it appears very likely that the two organisms are capable of interacting with each other, there is a synergism for pathogenesis and frequent exchange of genetic material between the two organisms. In this article, interactions of P. aeruginosa and B. cepacia in CF is reviewed based on the recent literature, focusing on microbial pathogenesis, bacterial infections, CF isolates, cellto- cell communication and biofilm formations in the CF lung.

Anahtar Kelime: Pseudomonas aeruginosa Burkholderia cepacia Pathogenesis Cell Communication Cystic Fibrosis

Konular: Mikrobiyoloji Biyoteknoloji ve Uygulamalı Mikrobiyoloji

Belge Türü: Makale Makale Türü: Derleme Erişim Türü: Erişime Açık

1. Tsui LC. The cystic fibrosis transmembrane conductance regulator gene. Am J Respir Crit Care Med 1995; 151: 47-53.
2. Tuğ E, Tuğ T. Kistik fibrozis ve moleküler-genetik yaklaşımlar. Toraks Dergisi 2003; 4:198-204.
3. Özçelik U. Kistik fibrozis akciğer hastalığında patogenez. Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Dergisi 2004; 47: 299-302.
4. Tümmler B, Kiewitz C. Cystic fibrosis: an inherited susceptibility to bacterial respiratory infections. Mol Med Today 1999; 5: 351-8.
5. Ratjen F, Döring G. Cystic fibrosis. Lancet 2003; 361: 681 -9.
6. Dinwiddie R. Pathogenesis of lung disease in cystic fibrosis. Respiration 2000; 67: 3-8.
7. Smith A. Pathogenesis of bacterial bronchitis in cystic fibrosis. Pediatr Infect Dis J1997; 16: 91-6.
8. Conese M, Assael BM. Bacterial infections and inflammation in the lungs of cystic fibrosis patients. Pediatr Infect Dis J 2001; 20: 207-13.
9. Govan JRW, Deretic V. Microbial pathogenesis in cystic fibrosis: Mucoid Pseudomonas aeruginosa and Burkholderia cepacia. Microbiol Rev 1996; 60: 539-74.
10. Gilligan PH. Microbiology of airway disease in patients with cystic fibrosis. Clin Microbiol Rev 1991; 4: 35-51.
11. May TB, Shinabarger D, Maharaj R, et al. Alginate synthesis by Pseudomonas aeruginosa: a key pathogenic factor in chronic pulmonary infections of cystic fibrosis patients. Clin Microbiol Rev 1991; 4: 191-206.
12. Fegan M, Francis P, Hayward AC, Fuerst JA. Heterogenecity, persistence, and distribution of Pseudomonas aeruginosa genotypes in cystic fibrosis patients. J Clin Microbiol 1991; 29: 2151 -7.
13. Şener B. Kistik fibrozisde mikrobiyal patogenez. Hacettepe Tıp Dergisi 2002; 33: 49 - 57.
14. Şener B, Köseoğlu Ö, Özçelik U, Kocagöz T, Günalp A. Epidemiology of chronic Pseudomonas aeruginosa infections in cystic fibrosis. Int J Med Microbiol 2001; 291: 387-93.
15. Lyczak JB, Cannon CL, Pier GB, Lung infections associated with cystic fibrosis. Clin Microbiol Rev 2002; 15: 194-222.
16. Saiman L, Siegel J. Infection control in cystic fibrosis. Clin Microbiol Rev 2004: 17, 57-71.
17. Hodson ME. Bacterial infection in cystic fibrosis (CF): Special reference to Mycobacteria and Burkholderia cepacia. Pediatric Pulmonology 1995; 11:(Suppl):66-7.
18. De KievitTR. Iglewski BH. Bacterial quorum sensing in pathogenic relationships. Infect Immun 2000.68: 4839-49.19. Camara M, Williams P, Hardman A. Controlling infection by tuning in and turning down the volume of bacterial small-talk. Lancet Infect Dis 2002; 2: 667-76.
20. Latifi A, Foglino M, Tanaka K, Williams P, Lazdunski A. A hierarchical quorum-sensing cascade in Pseudomonas aeruginosa links the transcriptional activators LasR and RhIR (VsmR) to expression of the stationary-phase sigma factor RpoS. Mol Microbiol 1996; 21:1137-46.
21. Albus AM, Pesci EC, Runyen-Janecky LJ, West SE, Iglewski BH. Vfr controls quorum sensing in Pseudomonas aeruginosa. J Bacteriol 1997; 179:3928-35.
22. Reimmann C, Beyeler M, Latifi A, et al. The global activator GacA of Pseudomonas aeruginosa PAO positively controls the production of the autoinducer N-butyryl-homoserine lactone and the formation of the virulence factors pyocyanin, cyanide, and lipase. Mol Microbiol 1997; 24: 309-19.
23. De Kievit TR, Seed PC, Nezezon J, Passador L, Iglewski BH. RsaL, a novel repressor of virulence gene expression in Pseudomonas aeruginosa. J Bacteriol 1999; 181: 2175-84.
24. Diggle SP, Winzer K, Lazdunski A, Williams P, Camara M. Advancing the quorum in Pseudomonas aeruginosa: MvaT and the regulation of Nacylhomoserine lactone production and virulence gene expression. J Bacteriol 2002; 184: 2576-86.
25. Pessi G, Williams F, Hindle Z, Heurlier K, at al. The global posttranscriptional regulator RsmA modulates production of virulence determinants and N-acylhomoserine lactones in Pseudomonas aeruginosa. J Bacteriol 2001; 183: 6676-83.
26. Jude F, Köhler T, Branny P, et al. Posttranscriptional control of quorum-sensing-dependent virulence genes by DksA in Pseudomonas aeruginosa. J Bacteriol 2003; 185: 3558-66.
27. Chugani SA, Whiteley M, Lee KM, DOArgenio D, Manoil C, Greenberg EP. QscR, a modulator of quorum-sensing signal synthesis and virulence in Pseudomonas aeruginosa. Proc Natl Acad Sci 2001; 98: 2752-7.
28. Juhas M, Wiehlmann L, Huber B, et al. Global regulation of quorum sensing and virulence by VqsR in Pseudomonas aeruginosa. Microbiology 2004; 150:831-41.
29. Davies DG, Parsek MR, Pearson JP, Iglewski BH, Costerton JW, Greenberg EP. The involvement of cell-to-cell signals in the development of a bacterial biofilm. Science 1998; 280: 295-8.
30. Yoon SS, Hennigan RF, Hilliard GM, et al. Pseudomonas aeruginosa anaerobic respiration in biofilms. Relationships to cystic fibrosis pathogenesis. Dev Cell 2002; 593-603.
31. Hentzer M, Givskov M, Eberl L. Quorum sensing in biofilms: Gossip in slime city. In: OToole G Ghannoum MA (eds.), Microbial Biofilms. Washington, DC: ASM Press, 2004: 118-40.
32. Passador L, Cook JM, Gambello MJ, Rust L, Iglewski BH. Expression of Pseudomonas aeruginosa virulence genes requires cell-to-cell communication. Science 1993; 260: 1127-30.
33. Winson MK, Camara M, Latifi A, et al. Multiple N-acyl-L-homoserine lactone signal molecules regulate production of virulence determinants and secondary metabolites in Pseudomonas aeruginosa. Proc Natl Acad Sc 1995; 2: 9427-31.
34. Hogardt M, Roeder M, Schreff AM, Eberl L Heesemann J. The Pseudomonas aeruginosa exoenzyme S is controlled by quorum sensing and RpoS. Microbiology 2004; 150: 843-51.
35. Lewenza S, Sokol PA. Regulation of ornibactin biosynthesis and N-acyl-L-homoserine lactone production by CepR in Burkholderia cepacia. J Bacteriol 2001; 183: 2212-8.
36. Gotschlich A, Huber B, Geisenberger O, et al Synthesis of multiple N-acylhomoserine lactones is wide-spread among the members of the Burkholderia cepacia complex. Syst Appl Microbiol 2001; 24: 1 -14.
37. Huber B, Riedel K, Hentzer M, et al The cep quorum-sensing system of Burkholderia cepacia H111 controls biofilm formation and swarming motility. Microbiology 2001; 147: 2517-28.
38. Lewenza S, Conway B, Greenberg EP, Sokol PA. Quorum sensing in Burkholderia cepacia: identification of the LuxRI homologs CepRI. J Bacteriol 1999; 181: 748-56.
39. Lam J, Chan R, Lam K, Costerton JW. Production of mucoid microcolonies by Pseudomonas aeruginosa within infected lungs in cystic fibrosis. Infect Immun 1980; 28: 546-56.
40. Costerton JW, Stewart PS, Greenberg EP. Bacterial biofilms: a common cause of persistent infections. Science 1999; 284: 1318-22.
41. Singh PK, Schaefer AL, Parsek MR, Moninger TO, Welsh MJ, Greenberg EP. Quorum-sensing signals indicate that cystic fibrosis lungs are infected with bacterial biofilms. Nature 2000; 407: 762-4.
42. Huber B, Riedel K, Köthe M, Givskov M, Molin S, Eberl L Genetic analysis of genes involved in the late stages of biofilm formation in Burkholderia cepacia H111. Mol Microbiol 2002; 46: 411-26.
43. Riedel K, Hentzer M, Geisenberger O, et al. NAcylhomoserine-lactone-mediated communication between Pseudomonas aeruginosa and Burkholderia cepâcia in mixed biofilms. Microbiology 2001; 147: 3249-62.
44. Saiman L, Cacalano G, Prince A. Pseudomonas cepacia adherence to respiratory epithelial cells is enhanced by Pseudomonas aeruginosa. Infect Immun 1990; 58: 2578-84.
45. Hentzer M, Eberl L, Nielsen J, Givskov M. Quorum sensing: a novel target for the treatment of biofilm infections. BioDrugs 2003a; 17: 241-50.
46. Hentzer M, Wu H, Andersen JB, et al Attenuation of Pseudomonas aeruginosa virulence by quorum sensing inhibitors. EMBO J. 2003b; 22:3803-15.

APA	CEYHAN N, ÖZDEMİR G (2006). Kistik fibrozizde Pseudomonas aeruginosa ve Burkholderia cepacia arasındaki etkileşimler. , 287 - 293.
Chicago	CEYHAN Nur,ÖZDEMİR GÜVEN Kistik fibrozizde Pseudomonas aeruginosa ve Burkholderia cepacia arasındaki etkileşimler. (2006): 287 - 293.
MLA	CEYHAN Nur,ÖZDEMİR GÜVEN Kistik fibrozizde Pseudomonas aeruginosa ve Burkholderia cepacia arasındaki etkileşimler. , 2006, ss.287 - 293.
AMA	CEYHAN N,ÖZDEMİR G Kistik fibrozizde Pseudomonas aeruginosa ve Burkholderia cepacia arasındaki etkileşimler. . 2006; 287 - 293.
Vancouver	CEYHAN N,ÖZDEMİR G Kistik fibrozizde Pseudomonas aeruginosa ve Burkholderia cepacia arasındaki etkileşimler. . 2006; 287 - 293.
IEEE	CEYHAN N,ÖZDEMİR G "Kistik fibrozizde Pseudomonas aeruginosa ve Burkholderia cepacia arasındaki etkileşimler." , ss.287 - 293, 2006.
ISNAD	CEYHAN, Nur - ÖZDEMİR, GÜVEN. "Kistik fibrozizde Pseudomonas aeruginosa ve Burkholderia cepacia arasındaki etkileşimler". (2006), 287-293.

APA	CEYHAN N, ÖZDEMİR G (2006). Kistik fibrozizde Pseudomonas aeruginosa ve Burkholderia cepacia arasındaki etkileşimler. İnfeksiyon Dergisi, 20(4), 287 - 293.
Chicago	CEYHAN Nur,ÖZDEMİR GÜVEN Kistik fibrozizde Pseudomonas aeruginosa ve Burkholderia cepacia arasındaki etkileşimler. İnfeksiyon Dergisi 20, no.4 (2006): 287 - 293.
MLA	CEYHAN Nur,ÖZDEMİR GÜVEN Kistik fibrozizde Pseudomonas aeruginosa ve Burkholderia cepacia arasındaki etkileşimler. İnfeksiyon Dergisi, vol.20, no.4, 2006, ss.287 - 293.
AMA	CEYHAN N,ÖZDEMİR G Kistik fibrozizde Pseudomonas aeruginosa ve Burkholderia cepacia arasındaki etkileşimler. İnfeksiyon Dergisi. 2006; 20(4): 287 - 293.
Vancouver	CEYHAN N,ÖZDEMİR G Kistik fibrozizde Pseudomonas aeruginosa ve Burkholderia cepacia arasındaki etkileşimler. İnfeksiyon Dergisi. 2006; 20(4): 287 - 293.
IEEE	CEYHAN N,ÖZDEMİR G "Kistik fibrozizde Pseudomonas aeruginosa ve Burkholderia cepacia arasındaki etkileşimler." İnfeksiyon Dergisi, 20, ss.287 - 293, 2006.
ISNAD	CEYHAN, Nur - ÖZDEMİR, GÜVEN. "Kistik fibrozizde Pseudomonas aeruginosa ve Burkholderia cepacia arasındaki etkileşimler". İnfeksiyon Dergisi 20/4 (2006), 287-293.