Uropathogenic Еscherichia coli strains: biological properties and colonization activity

Authors

  • M.V. Kuznetsova Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms UB RAS
  • J.S. Gizatullina Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms UB RAS
  • V.A. Demakov Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms UB RAS

DOI:

https://doi.org/10.7242/2658-705X/2019.1.1

Keywords:

uropathogenic Escherichia coli, biofilms, urological catheters, microbial associations

Abstract

The problem of catheter-associated urinary tract infections is caused by the active colonization of embedded medical materials by bacteria and biofilm formation. The article presents the characteristics of urinary and catheter-associated nosocomial Escherichia coli (UPEC) strains. It observes biofilm formation and UPEC viability on different types of urological catheters both in monoculture, and associations in vitro . The influence of the properties of the attacked surface, as well as environmental factors, on the colonization activity of bacteria has been shown in the study.

Author Biographies

  • M.V. Kuznetsova, Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms UB RAS
    доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной микробиологии и биотехнологии ИЭГМ УрО РАН
  • J.S. Gizatullina, Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms UB RAS
    инженер лаборатории молекулярной микробиологии и биотехнологии ИЭГМ УрО РАН
  • V.A. Demakov, Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms UB RAS
    доктор медицинских наук, член-корреспондент РАН, профессор, заведующий лабораторией молекулярной микробиологии и биотехнологии ИЭГМ УрО РАН

References

  1. Бухарин О.В., Гриценко В.А., Вялкова А.А. Факторы уропатогенности бактерий: роль в патогенезе и значение в диагностике пиелонефрита // Нефрология и диализ. - 2001. - Т. 3. - № 4. - С. 469-475.
  2. Гизатуллина Ю.С., Кузнецова М.В. Формирование биопленок уропатогенными штаммами Escherichia coli на различных абиотических поверхностях // Вестник Пермского университета. - 2017. - № 2. - С. 185-192.
  3. Жабченко И.А. Уропатогенные штаммы Escherichia coli: особенности функционирования, факторы вирулентности, значение в клинической практике // Таврический медико-биологический вестник. - 2013. - Т. 16. - № 2. - Ч. 2. - С. 201-206.
  4. Каримова Н.В., Гизатуллина Ю.С., Демаков В.А. Колонизационная активность уропатогенных Escherichia coli в полимикробных ассоциациях // Высокие технологии, определяющие качество жизни: материалы II Международной науч. конф. - Пермь. - 2018. - С. 221.
  5. Коган М.И., Хасигов А.В., Белоусов И.И. Микробный спектр мочи при коралловидном нефролитиазе // Саратовский научно-медицинский журнал. - 2011. - Т. 7. - № 3. - С. 714-718.
  6. Кузнецова М.В., Проворова С.В., Кубарев О.Г., Юдин Д.П., Каримова Н.В., Баяндина Н.В., Теплякова М.А., Демаков В.А. Сравнительная характеристика штаммов уропатогенной Escherichia coli, выделенных в условиях поликлиники и стационара // Урология. - 2018. - № 6. - С. 37-44.
  7. Лагун Л.В., Жаворонок С.В. Бактериальные биопленки и их роль в инфекции мочевыводящих путей // Медицинский журнал. - 2013. - № 4. - С. 21-27.
  8. Малей М. Лечение инфекций мочевыводящих путей: фокус на фторхинолоны // Медицинские аспекты здоровья мужчины. - 2015. - № 2(17). - С. 27-31.
  9. Мальцев С.В., Мансурова Г.Ш. Что такое биопленка? // Природная медицина. - 2013. - № 13. - C. 86-89.
  10. Немец Е.А., Юнес Р.А., Худошин А.К., Габриэлян Н.И., Севастьянов В.И. Образование биопленок штаммами госпитальной флоры, выделенными из биологических субстратов пациентов, на поверхности материалов и изделий медицинского назначения // Вестник трансплантологии и искусственных органов. - 2013. - Т. 15. - № 4. - С. 92-97.
  11. Перепанова Т.С. Значение инфекций, обусловленных образованием биопленок, в урологической практике // Эффективная фармакотерапия. Урология и нефрология. - 2013. - № 4(37). - С. 26-30.
  12. Сергевнин В.И., Ключарева Н.М. Факторы риска и профилактика внутрибольничных катетер- ассоциированных инфекций мочевыводящих путей // Заместитель главного врача. - 2016. - № 4(119). - С. 82-85.
  13. Abdallah N.М.А., Elsayed S.B., Yassin M.M., El-gohary M., El-gohary G.M. Biofilm forming bacteria isolated from urinary tract infection, relation to catheterization and susceptibilityto antibiotics // Int. J. Biotechnol. Mol. Biol. Res. - 2011. - Vol. 2. - Р. 172-178.
  14. Balasubramanian A., Chairman K., Ranjit Singh A.J.A., Alagumuthu G. Isolation and identification of microbes from biofilm of urinary catheters and antimicrobial susceptibility evaluation // As. Pas. J. Trop. Biomed. - 2012. - Vol. 8. - Р. 1780-1783.
  15. Donlan R.M., Costerton J. Biofilms: Survival Mechanisms of Clinically Relevant Microorganisms // Clin. Microbiol. Rev. - 2002. - Vol. 15(2). - Р. 167-193.
  16. Ferrières L. Escherichia coli strains during catheter-associated biofilm formation // FEMS Imm Med Microbiol. - 2007. - Vol. 51(1). - Р. 212-219.
  17. Giray B., Ucar F.B., Aydemir S.S. Characterization of uropathogenic Escherichia coli strains obtained from urology outpatient clinic of Ege Medical Faculty in İzmir // Turk.J. Med. Sci. - 2012. - Vol. 42. - P. 1328-1337.
  18. Grabe M., ar ole i., er lun - ohansen.E., e., ic ar H., en e., a enlehner F., ull. Инфекции мочевыводящих путей у пациентов с почечной недостаточностью, после трансплантации почки, сахарным диабетом и иммуносупрессией. Рекомендации Европейской ассоциации урологов / Урология и нефрология. Избранные вопросы нефрологии. - 2015. - № 6. - С. 4-14.
  19. Melecos M.D., Naber K.G. Complicated urinary tract infections // Int. J. Antimicrob. Agents. - 2000. - Vol. 15. - P. 247-256.
  20. Nicolle L.E. Catheter associated urinary tract infections // Antimicrob. Resist. Inf. Control. - 2014. - Vol. 3(23). - P. 1-8.
  21. Pagedar A., Singh J., Batish V.K. Surface hydrophobicity, nutritional contents affect Staphylococcus aureus biofilms and temperature influences its survival in preformed biofilms // J. B. Microbiol. - 2010. - Vol. 50. - P. 98-106.
  22. Romeo T. Bacterial biofilms // In: Springer Ed. T. Romeo - Hidelberg. - 2008. - P. 295.
  23. Schilling А.Т. The effect of pH on the bacterium E. coli // California State Science Fair (2008).
  24. Tenke P., Kovacs B., Jackel M., Nagy E. The role of biofilm infection in urology // World J. Urol. - 2006. - Vol. 24. - P. 13-20.

###

  1. Buharin O.V., Gricenko V.A., Valkova A.A. Faktory uropatogennosti bakterij: rol’ v patogeneze i znacenie v diagnostike pielonefrita // Nefrologia i dializ. - 2001. - T. 3. - No 4. - S. 469-475.
  2. Gizatullina U.S., Kuznecova M.V. Formirovanie bioplenok uropatogennymi stammami Escherichia coli na razlicnyh abioticeskih poverhnostah // Vestnik Permskogo universiteta. - 2017. - No 2. - S. 185-192.
  3. Zabcenko I.A. Uropatogennye stammy Escherichia coli: osobennosti funkcionirovania, faktory virulentnosti, znacenie v kliniceskoj praktike // Tavriceskij mediko-biologiceskij vestnik. - 2013. - T. 16. - No 2. - C. 2. - S. 201-206.
  4. Karimova N.V., Gizatullina U.S., Demakov V.A. Kolonizacionnaa aktivnost’ uropatogennyh Escherichia coli v polimikrobnyh associaciah // Vysokie tehnologii, opredelausie kacestvo zizni: materialy II Mezdunarodnoj nauc. konf. - Perm’. - 2018. - S. 221.
  5. Kogan M.I., Hasigov A.V., Belousov I.I. Mikrobnyj spektr moci pri korallovidnom nefrolitiaze // Saratovskij naucno-medicinskij zurnal. - 2011. - T. 7. - No 3. - S. 714-718.
  6. Kuznecova M.V., Provorova S.V., Kubarev O.G., Udin D.P., Karimova N.V., Baandina N.V., Teplakova M.A., Demakov V.A. Sravnitel’naa harakteristika stammov uropatogennoj Escherichia coli, vydelennyh v usloviah polikliniki i stacionara // Urologia. - 2018. - No 6. - S. 37-44.
  7. Lagun L.V., Zavoronok S.V. Bakterial’nye bioplenki i ih rol’ v infekcii mocevyvodasih putej // Medicinskij zurnal. - 2013. - No 4. - S. 21-27.
  8. Malej M. Lecenie infekcij mocevyvodasih putej: fokus na ftorhinolony // Medicinskie aspekty zdorov’a muzciny. - 2015. - No 2(17). - S. 27-31.
  9. Mal’cev S.V., Mansurova G.S. Cto takoe bioplenka? // Prirodnaa medicina. - 2013. - No 13. - C. 86-89.
  10. Nemec E.A., Unes R.A., Hudosin A.K., Gabrielan N.I., Sevast’anov V.I. Obrazovanie bioplenok stammami gospital’noj flory, vydelennymi iz biologiceskih substratov pacientov, na poverhnosti materialov i izdelij medicinskogo naznacenia // Vestnik transplantologii i iskusstvennyh organov. - 2013. - T. 15. - No 4. - S. 92-97.
  11. Perepanova T.S. Znacenie infekcij, obuslovlennyh obrazovaniem bioplenok, v urologiceskoj praktike // Effektivnaa farmakoterapia. Urologia i nefrologia. - 2013. - No 4(37). - S. 26-30.
  12. Sergevnin V.I., Klucareva N.M. Faktory riska i profilaktika vnutribol’nicnyh kateter- associirovannyh infekcij mocevyvodasih putej // Zamestitel’ glavnogo vraca. - 2016. - No 4(119). - S. 82-85.
  13. Abdallah N.M.A., Elsayed S.B., Yassin M.M., El-gohary M., El-gohary G.M. Biofilm forming bacteria isolated from urinary tract infection, relation to catheterization and susceptibilityto antibiotics // Int. J. Biotechnol. Mol. Biol. Res. - 2011. - Vol. 2. - R. 172-178.
  14. Balasubramanian A., Chairman K., Ranjit Singh A.J.A., Alagumuthu G. Isolation and identification of microbes from biofilm of urinary catheters and antimicrobial susceptibility evaluation // As. Pas. J. Trop. Biomed. - 2012. - Vol. 8. - R. 1780-1783.
  15. Donlan R.M., Costerton J. Biofilms: Survival Mechanisms of Clinically Relevant Microorganisms // Clin. Microbiol. Rev. - 2002. - Vol. 15(2). - R. 167-193.
  16. Ferrieres L. Escherichia coli strains during catheter-associated biofilm formation // FEMS Imm Med Microbiol. - 2007. - Vol. 51(1). - R. 212-219.
  17. Giray B., Ucar F.B., Aydemir S.S. Characterization of uropathogenic Escherichia coli strains obtained from urology outpatient clinic of Ege Medical Faculty in Izmir // Turk.J. Med. Sci. - 2012. - Vol. 42. - P. 1328-1337.
  18. Grabe M., ar ole i., er lun - ohansen.E., e., ic ar H., en e., a enlehner F., ull. Infekcii mocevyvodasih putej u pacientov s pocecnoj nedostatocnost’u, posle transplantacii pocki, saharnym diabetom i immunosupressiej. Rekomendacii Evropejskoj associacii urologov / Urologia i nefrologia. Izbrannye voprosy nefrologii. - 2015. - No 6. - S. 4-14.
  19. Melecos M.D., Naber K.G. Complicated urinary tract infections // Int. J. Antimicrob. Agents. - 2000. - Vol. 15. - P. 247-256.
  20. Nicolle L.E. Catheter associated urinary tract infections // Antimicrob. Resist. Inf. Control. - 2014. - Vol. 3(23). - P. 1-8.
  21. Pagedar A., Singh J., Batish V.K. Surface hydrophobicity, nutritional contents affect Staphylococcus aureus biofilms and temperature influences its survival in preformed biofilms // J. B. Microbiol. - 2010. - Vol. 50. - P. 98-106.
  22. Romeo T. Bacterial biofilms // In: Springer Ed. T. Romeo - Hidelberg. - 2008. - P. 295.
  23. Schilling A.T. The effect of pH on the bacterium E. coli // California State Science Fair (2008).
  24. Tenke P., Kovacs B., Jackel M., Nagy E. The role of biofilm infection in urology // World J. Urol. - 2006. - Vol. 24. - P. 13-20.

Downloads

Published

2019-05-21

Issue

No. 1 (2019)

Section

Research: theory and experiment

How to Cite

Kuznetsova, M. ., Gizatullina, J. ., & Demakov, V. . (2019). Uropathogenic Еscherichia coli strains: biological properties and colonization activity. Perm Federal Research Centre Journal, 1, 14-22. https://doi.org/10.7242/2658-705X/2019.1.1