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将毒素假说纳入持久性形成和动力学的数学模型。 (英语) Zbl 1451.92198号

摘要:众所周知,生物膜对抗生素具有极高的耐受性。最近的实验证据表明,一小部分特殊的持续细胞的存在可能是这种耐受性的原因。虽然持久性细胞似乎存在于浮游细菌种群中,但在生物膜中,聚合物基质提供的额外保护使持久性细胞能够避免被清除,并成为重新种群的来源。
持久性细胞是通过与毒素/抗毒素模块的相互作用形成的,还是衰老细菌,这是一个悬而未决的问题。在本研究中,我们对比了恒化器中细菌毒素/抗毒素假设数学模型的分析结果与纳入衰老假设的结果。我们发现,人口的持续比例作为冲刷率的函数,在这两个假设之间提供了可行的区别。
我们还提供了模拟结果,表明交替剂量/撤药消毒策略可以有效地清除整个持久性和易感菌群。在分析持久性形成的通用模型时,曾考虑过该策略。我们发现,将持久性形成模型扩展到包括恒化器中的毒素/抗毒素相互作用,并不会改变定量给药策略的成功取决于停药时间的定性结果。
虽然这种处理仅限于浮游细菌种群,但它可以作为一个框架,将持久性细胞包含在一个空间依赖的生物膜模型中。

理学硕士:

92C70型 微生物学
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Ackerman,M。;南卡罗来纳州斯坦恩斯。;Jenal,U.,《不对称分裂细菌的衰老》,《科学》,3001920(2003)
[2] 新泽西州巴拉班。;梅林,J。;Chait,R.主席。;科瓦利克,L。;Leibler,S.,作为表型转换的细菌持久性,《科学》,3051622-1625(2005)
[3] 鼓风机,S.M。;Dowlatabadi,H.,《复杂疾病传播模型的敏感性和不确定性分析:以HIV模型为例》,《国际统计评论》,62,229-243(1994)·兹比尔0825.62860
[4] Brown,J.M。;Shaw,K.J.,大肠杆菌毒素-抗毒素基因对的一个新家族,细菌学杂志。,185, 6600-6608 (2003)
[5] Chambliss,J.D。;亨特,S.M。;Stewart,P.S.,四种假设机制的三维计算机模型,保护生物膜免受抗菌药物的影响,应用。环境。微生物。,72, 2005-2013 (2006)
[6] Chang,D.-E。;D.J.斯莫利。;Conway,T.,《大肠杆菌生长转变的基因表达谱:扩展的严格响应模型》,《微生物分子》。,45, 289-306 (2002)
[7] 科采尔,S。;Cloete,T.,《工业水系统中的生物污染和生物腐蚀》,《微生物评论》。,31, 213-232 (2005)
[8] Cogan,N.G.,持久剂形成对细菌对给药反应的影响,J.Theor。生物学,238,3694-703(2006)·Zbl 1445.92160号
[9] 科根,N.G。;Keener,J.P.,生物膜基质在结构发育中的作用,数学。医学生物学。,21, 147-166 (2004) ·Zbl 1055.92034号
[10] Costerton,J.,囊性纤维化发病机制和生物膜在持续感染中的作用,微生物趋势。,9, 50-52 (2001)
[11] Davies,D.,《了解生物膜对抗菌剂的耐药性》,《国家药物发现评论》,第2114-122页(2003年)
[12] 德赛,M。;Buhler,T。;韦勒,P。;Brown,M.,洋葱伯克霍尔德菌浮游和生物膜培养物在指数增长期间对环丙沙星和头孢他啶的耐药性增加,抗微生物杂志。化学疗法。,42, 153-160 (1998)
[13] 多兹,M.G。;格罗布·K·J。;Stewart,P.S.,生物膜抗菌性建模,生物技术。生物工程。,68, 456-465 (2000)
[14] Dormand,J.R。;Prince,P.J.,嵌入式Runge-Kutta公式家族,J.Compute。申请。数学。,6, 19-26 (1980) ·兹比尔0448.65045
[15] 格罗布,K。;扎勒,J。;Stewart,P.,剂量浓度在对抗铜绿假单胞菌生物膜的杀菌效果中的作用,《微生物生物学杂志》。生物技术。,29, 10-15 (2002)
[16] 哈赞,R。;周六,B。;Engelberg-Kulka,H.,大肠杆菌mazEF介导的细胞死亡是由各种应激条件触发的,《细菌学杂志》。,186, 3663-3669 (2004)
[17] 克伦,I。;北卡罗来纳州卡尔达鲁。;斯波林,A。;Wang,Y。;Lewis,K.,《持久性细胞与抗菌药物耐受性》,FEMS Microbiol。莱特。,230, 13-18 (2004)
[18] Klapper,I.,Gilbert,P.,Ayati,B.P.,Dockery,J.,Stewart,P.S.,2006年。衰老可以解释微生物的持久性,eprint:q-bio/\(0610026,\langle\)http://adsabs.harvard.edu/as/2006q.bio….10029K\(\范围\)。
[19] Korch,S.B。;Hill,T.M.,《大肠杆菌中野生型和突变型hipa基因的异位过度表达:对大分子合成和持久性形成的影响》,《细菌学杂志》。,188, 3826-3836 (2006)
[20] Lappin-Scott,H.M.,Costerton,J.W.(编辑),1995年。In:抗菌剂对细菌生物膜的保护机制。微生物生物膜。剑桥大学出版社,剑桥,1995年,第118-130页。
[21] Lewis,K.,《生物膜阻力之谜》,抗微生物。化学试剂。,45, 999-1007 (2001)
[22] Lewis,K.,《持久细胞与生物膜存活之谜》,生物化学(莫斯科),70267-285(2005)
[23] Lindsay,D。;von Holy,A.,《临床环境中的细菌生物膜:医疗专业人员应该知道的》,J.Hosp.Infect。,64, 313-325 (2006)
[24] 潘迪,D.P。;Gerdes,K.,毒素抗毒素基因座在自由生活中高度丰富,但在与宿主相关的原核生物中丢失,核酸研究,33,966-976(2005)
[25] Roberts,医学博士。;Stewart,P.S.,《通过考虑营养限制模拟生物膜中的抗生素耐受性》,抗微生物。化学试剂。,48, 48-52 (2004)
[26] 罗伯茨,M.E。;Stewart,P.S.,通过形成持久细胞模拟生物膜中抗菌剂的保护,微生物学(英国),151,75-80(2005)
[27] Sanderson,S.S。;Stewart,P.S.,《铜绿假单胞菌生物膜中细菌对一氯胺适应的证据和杀菌剂作用模型的评估》,生物技术。生物工程。,56, 201-209 (1997)
[28] 沙阿·D·。;张,Z。;Khodursky,A。;卡尔达卢,北。;Kurg,K。;Lewis,K.,《持久性:大肠杆菌的一种独特生理状态,BMC微生物》。,6 (2006)
[29] 斯图尔特,E.J。;马登,R。;保罗·G。;Taddei,F.,《通过形态对称分裂繁殖的生物体中的衰老和死亡》,《公共科学图书馆·生物学》。,3,e45(2005)
[30] Stewart,P.S.,抗生素扩散到微生物生物膜的理论方面,抗微生物。化学试剂。,40, 2517-2522 (1996)
[31] 北苏菲亚。;Allison,D。;Gilbert,P.,《最大比生长速率和抗菌药物敏感性的克隆变异》,J.Appl。微生物。,95, 1261-1267 (2003)
[32] 威夫,C。;Anderson,D.I.,表型耐受菌群的体外抗生素治疗,J.抗微生物。化学家。,59, 254-263 (2007)
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