Healthy Research Rewards
ResearchHub is incentivizing healthy research behavior. At this time, first authors of open access papers are eligible for rewards. Visit the publications tab to view your eligible publications.
Got it
MB
Manjeet Bains
Author with expertise in Bacterial Biofilms and Quorum Sensing Mechanisms
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
4
(100% Open Access)
Cited by:
1,690
h-index:
33
/
i10-index:
41
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Human Host Defense Peptide LL-37 Prevents Bacterial Biofilm Formation

Joerg Overhage et al.Jul 1, 2008
ABSTRACT The ability to form biofilms is a critical factor in chronic infections by Pseudomonas aeruginosa and has made this bacterium a model organism with respect to biofilm formation. This study describes a new, previously unrecognized role for the human cationic host defense peptide LL-37. In addition to its key role in modulating the innate immune response and weak antimicrobial activity, LL-37 potently inhibited the formation of bacterial biofilms in vitro. This occurred at the very low and physiologically meaningful concentration of 0.5 μg/ml, far below that required to kill or inhibit growth (MIC = 64 μg/ml). LL-37 also affected existing, pregrown P. aeruginosa biofilms. Similar results were obtained using the bovine neutrophil peptide indolicidin, but no inhibitory effect on biofilm formation was detected using subinhibitory concentrations of the mouse peptide CRAMP, which shares 67% identity with LL-37, polymyxin B, or the bovine bactenecin homolog Bac2A. Using microarrays and follow-up studies, we were able to demonstrate that LL-37 affected biofilm formation by decreasing the attachment of bacterial cells, stimulating twitching motility, and influencing two major quorum sensing systems (Las and Rhl), leading to the downregulation of genes essential for biofilm development.
0
Citation629
0
Save
0

Inhibition of Bacterial Biofilm Formation and Swarming Motility by a Small Synthetic Cationic Peptide

César Fuente‐Núñez et al.Feb 22, 2012
ABSTRACT Biofilms cause up to 80% of infections and are difficult to treat due to their substantial multidrug resistance compared to their planktonic counterparts. Based on the observation that human peptide LL-37 is able to block biofilm formation at concentrations below its MIC, we screened for small peptides with antibiofilm activity and identified novel synthetic cationic peptide 1037 of only 9 amino acids in length. Peptide 1037 had very weak antimicrobial activity, but at 1/30th the MIC the peptide was able to effectively prevent biofilm formation (>50% reduction in cell biomass) by the Gram-negative pathogens Pseudomonas aeruginosa and Burkholderia cenocepacia and Gram-positive Listeria monocytogenes . Using a flow cell system and a widefield fluorescence microscope, 1037 was shown to significantly reduce biofilm formation and lead to cell death in biofilms. Microarray and follow-up studies showed that, in P. aeruginosa , 1037 directly inhibited biofilms by reducing swimming and swarming motilities, stimulating twitching motility, and suppressing the expression of a variety of genes involved in biofilm formation (e.g., PA2204). Comparison of microarray data from cells treated with peptides LL-37 and 1037 enabled the identification of 11 common P. aeruginosa genes that have a role in biofilm formation and are proposed to represent functional targets of these peptides. Peptide 1037 shows promise as a potential therapeutic agent against chronic, recurrent biofilm infections caused by a variety of bacteria.
0
Citation418
0
Save
0

Swarming of Pseudomonas aeruginosa Is a Complex Adaptation Leading to Increased Production of Virulence Factors and Antibiotic Resistance

Joerg Overhage et al.Feb 2, 2008
ABSTRACT In addition to exhibiting swimming and twitching motility, Pseudomonas aeruginosa is able to swarm on semisolid (viscous) surfaces. Recent studies have indicated that swarming is a more complex type of motility influenced by a large number of different genes. To investigate the adaptation process involved in swarming motility, gene expression profiles were analyzed by performing microarrays on bacteria from the leading edge of a swarm zone compared to bacteria growing in identical medium under swimming conditions. Major shifts in gene expression patterns were observed under swarming conditions, including, among others, the overexpression of a large number of virulence-related genes such as those encoding the type III secretion system and its effectors, those encoding extracellular proteases, and those associated with iron transport. In addition, swarming cells exhibited adaptive antibiotic resistance against polymyxin B, gentamicin, and ciprofloxacin compared to what was seen for their planktonic (swimming) counterparts. By analyzing a large subset of up-regulated genes, we were able to show that two virulence genes, lasB and pvdQ , were required for swarming motility. These results clearly favored the conclusion that swarming of P. aeruginosa is a complex adaptation process in response to a viscous environment resulting in a substantial change in virulence gene expression and antibiotic resistance.
0
Citation349
0
Save
0

Adaptive Resistance to the “Last Hope” Antibiotics Polymyxin B and Colistin in Pseudomonas aeruginosa Is Mediated by the Novel Two-Component Regulatory System ParR-ParS

Lucía Fernández et al.Jun 15, 2010
As multidrug resistance increases alarmingly, polymyxin B and colistin are increasingly being used in the clinic to treat serious Pseudomonas aeruginosa infections. In this opportunistic pathogen, subinhibitory levels of polymyxins and certain antimicrobial peptides induce resistance toward higher, otherwise lethal, levels of these antimicrobial agents. It is known that the modification of lipid A of lipopolysaccharide (LPS) is a key component of this adaptive peptide resistance, but to date, the regulatory mechanism underlying peptide regulation in P. aeruginosa has remained elusive. The PhoP-PhoQ and PmrA-PmrB two-component systems, which control this modification under low-Mg2+ conditions, do not appear to play a major role in peptide-mediated adaptive resistance, unlike in Salmonella where PhoQ is a peptide sensor. Here we describe the identification and characterization of a novel P. aeruginosa two-component regulator affecting polymyxin-adaptive resistance, ParR-ParS (PA1799-PA1798). This system was required for activation of the arnBCADTEF LPS modification operon in the presence of subinhibitory concentrations of polymyxin, colistin, or the bovine peptide indolicidin, leading to increased resistance to various polycationic antibiotics, including aminoglycosides. This study highlights the complexity of the regulatory network controlling resistance to cationic antibiotics and host peptides in P. aeruginosa, which has major relevance in the development and deployment of cationic antimicrobials.
0
Citation294
0
Save