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Comparative adherence to human A549 cells, plant fibronectin-like protein, and polystyrene surfaces of four Pseudomonas fluorescens strains from different ecological origin

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Abstract:

The main objective of this study was to compare the adherence properties of four Pseudomonas fluorescens isolates from different ecological niches (human tissue, rhizosphere, drinking water, and cow milk). The substrates used to test P. fluorescens adherence were as follows: cultured human respiratory epithelial cells A549, immobilized plant fibronectin-like protein, and polystyrene. For all the experiments, bacteria were grown at 27 °C. The adherence assay to human cells was performed at 37 °C, whereas adherence to fibronectin and polystyrene was done at 27 °C. The four strains tested adhered to A549 cells but showed different adherence patterns. At 3 h, the milk isolate showed an aggregative adherence phenotype, whereas the three other isolates showed a diffuse adherence pattern. With a longer incubation time of 24 h, the aggregative pattern of the milk isolate disappeared, the adherence of the clinical strain increased, the adherence of the water isolate decreased, and morphological changes in A549 cells were observed with the clinical, water, and soil isolates. The four strains tested formed biofilms on polystyrene dishes. The clinical and milk isolates were the more efficient colonizers of polystyrene surfaces and also the more adherent to immobilized plant fibronectin-like protein. There was no relation between bacterial surface hydrophobicity and P. fluorescens adherence to the substrates tested. The main conclusions of these results are that P. fluorescens is an adherent bacterium, that no clear correlation exists between adherence and ecological habitat, and that P. fluorescens can adhere well to substrates not present in its natural environment.Key words: Pseudomonas fluorescens, adherence, biofilm, ecological niche, plant fibronectin-like protein, A549, polystyrene.

L'objectif principal de cette étude était de comparer les propriétés d'adhérence de quatre souches de Pseudomonas fluorescens provenant de niches écologiques variées (infection humaine, rhizosphère, eau potable, lait de vache). Les surfaces utilisées pour tester l'adhérence bactérienne étaient les cellules épithéliales respiratoires humaines A549, la protéine de plante semblable à la fibronectine immobilisée et des puits de polystyrène. Pour toutes les expérimentations, les croissances bactériennes ont été réalisées à 27 °C. Les tests d'adhérence aux cellules humaines ont été réalisés à 37 °C, les tests d'adhérence aux deux autres surfaces ont été réalisés à 27 °C. Les quatre souches testées ont adhéré aux cellules A549 mais ont démontré différents motifs d'adhérence. Pour une durée d'incubation courte de 3 h, l'isolat laitier a exprimé un phénotype d'adhérence agrégatif et les trois autres isolats ont exprimé un phénotype d'adhérence diffuse. Avec une durée d'incubation plus longue de 24 h, le phénotype agrégatif a disparu, l'indice d'adhérence de la souche clinique a augmenté, l'indice d'adhérence de l'isolat de l'eau a diminué et des altérations de la monocouche de cellules A549 furent observées avec les isolats cliniques, d'eau et de sol. Les quatre souches testées ont formé efficacement des biofilms dans les puits de polystyrène. Les isolats cliniques et laitiers furent les plus efficaces pour la colonisation des surfaces de polystyrène et des surfaces recouvertes de protéines de plante semblables à la fibronectine immobilisées. Aucune corrélation n'a été trouvée entre l'hydrophobicité générale bactérienne de surface et l'adhérence aux différentes surfaces testées. P. fluorescens est donc une bactérie adhérente pouvant se fixer efficacement à des substrats absents de son environnement naturel. Il n'y pas de corrélation claire entre adhérence et habitat écologique pour cette espèce.Mots clés : Pseudomonas fluorescens, adhérence, biofilm, niche écologique, protéine de plante semblable à la fibronectine, A549, polystyrène.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2005-09-01

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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