細菌のバイオフィルムに対するバチルスセリンプロテアーゼの効果

Serratia Marcescensは、カテーテル関連の菌血症および尿路および呼吸器感染症など、多くの病院で獲得された感染症の原因となる新たな日和見病原体です。バイオフィルム形成は、S。marcescensがその病原性と病原性を高めるために使用するメカニズムの1つです。ここでは、S。MarcescensSR 41-8000によるバイオフィルム形成の主なステップを調査しました。バイオフィルムの成長は、栄養豊富な環境によって刺激されることがわかった。時間コースの実験は、S。marcescens細胞がカテーテルの表面に接着し、成長の最初の2日以内に細胞外高分子物質（EPS）を生成し始めることを示しました。7日後、S。marcescensバイオフィルムは成熟し、水和EPSの自己生産マトリックスに埋め込まれた細菌細胞で構成されます。この研究では、7日齢のS. marcescensバイオフィルムの構造に対するBacillus pumilus 3-19タンパク質分解酵素の効果を調べました。バイオフィルムの検出のための定量的方法と走査型電子顕微鏡を使用して、バイオフィルム除去におけるサブチリシン様プロテアーゼとグルタミルエンドペプチダーゼの高い有効性を実証しました。酵素治療により、EPS成分の分解とバイオフィルムの著しい根絶がもたらされました。

Serratia marcescens is an emerging opportunistic pathogen responsible for many hospital-acquired infections including catheter-associated bacteremia and urinary tract and respiratory tract infections. Biofilm formation is one of the mechanisms employed by S. marcescens to increase its virulence and pathogenicity. Here, we have investigated the main steps of the biofilm formation by S. marcescens SR 41-8000. It was found that the biofilm growth is stimulated by the nutrient-rich environment. The time-course experiments showed that S. marcescens cells adhere to the surface of the catheter and start to produce extracellular polymeric substances (EPS) within the first 2 days of growth. After 7 days, S. marcescens biofilms maturate and consist of bacterial cells embedded in a self-produced matrix of hydrated EPS. In this study, the effect of Bacillus pumilus 3-19 proteolytic enzymes on the structure of 7-day-old S. marcescens biofilms was examined. Using quantitative methods and scanning electron microscopy for the detection of biofilm, we demonstrated a high efficacy of subtilisin-like protease and glutamyl endopeptidase in biofilm removal. Enzymatic treatment resulted in the degradation of the EPS components and significant eradication of the biofilms.