Bacterial surface hydrophobicity is one of the determinant biophysical parameters of bacterial aggregation for being networked to form biofilm. Phytoconstituents like vitexin have long been in use for their antibacterial effect. The present work is aimed to characterise the effect of vitexin on S. aureus surface hydrophobicity and corresponding aggregation to form biofilm. We have found that vitexin shows minimum inhibitory concentration at 252 μg/ml against S. aureus. Vitexin reduces cell surface hydrophobicity and membrane permeability at sub-MIC dose of 126 μg/ml. The in silico binding analysis showed higher binding affinity of vitexin with surface proteins of S. aureus. Down regulation of dltA, icaAB and reduction in membrane potential under sub-MIC dose of vitexin, explains reduced S. aureus surface hydrophobicity. Vitexin has substantially reduced the intracellular adhesion of planktonic cells to form biofilm through interference of EPS formation, motility and subsequent execution of virulence. This was supported by the observation that vitexin down regulates the expression of icaAB and agrAC gene of S. aureus. In addition, vitexin also found to potentiate antibiofilm activity of sub-MIC dose of gentamicin and azithromycin. Furthermore, CFU count, histologic examination of mouse tissue and immunomodulatory study justifies the in vivo protective effect of vitexin from S. aureus biofilm associated infection. Finally it can be inferred that, vitexin has the ability to modulate S. aureus cell surface hydrophobicity which can further interfere biofilm formation of the bacteria.

Abstract Mycobacteriophages are phages that interact with mycobacteria resulting in their killing. Although lysis is the major mechanism by which mycobacteriophages cause cell death, other mechanisms may also be involved. The present study was initiated with the objective of investigating the changes that take place at the cellular level following the infection of mycobacterial cells by phage D29. To investigate this issue, we took recourse to performing immunofluorescence and electron microscopic studies. Transmission electron microscopic examination revealed the adsorption of phages on to the surface of mycobacteria, following which penetration of the tail through the thick mycoloic acid layer was seen. At later time points discrete populations of cells at different stages of lysis were observed, which comprised of completely lysed cells, in which the cells were fragmented and those at the early onset stage exhibited formation of membrane pores through which the phages and intracellular contents were released. SEM results also indicated that phages may come out through the entire surface of the cell, or alternatively through gaps in the surface. In some of the images we observed structures that apparently resembled membrane blebs which are normally encountered when cells undergo programmed cell death (PCD). In addition, we observed significant increase in DNA fragmentation as well as membrane depolarization, which are also indicative of occurrence of PCD. As several bacterial PCD pathways are mediated by the toxin-antitoxin (TA) modules, the expression profile of all the TA systems was examined before and after phage infection. Apart from specifically addressing the issue of PCD in mycobacteriophage infected cells, this investigation has led to the development of facile tools necessary for investigating mycobacteriophage-mycobacteria interactions by means of microscopic methods.