Zmiany w kompozycji białek błony zewnętrznej szczepów Escherichia coli wywołane działaniem nanokompozytów srebra
[Changes in the composition of outer membrane proteins of Escherichia coli strains caused by silver nanocomposites]

STRESZCZENIE

Rezultatem wykorzystania nanotechnologii w pozamedycznych sektorach przemysłu jest obecność na rynku konsumenckim szerokiego spektrum artykułów codziennego użytku, zawierających nanocząstki srebra – struktury o unikalnych właściwościach fizyko-chemicznych i wynikającym z nich działaniu antybakteryjnym. Powszechność występowania produktów tego typu budzi obawy w środowisku naukowym, zwłaszcza w świetle potencjalnego ryzyka rozwoju oporności wśród bakterii Gram-ujemnych. Celem tej pracy jest analiza porównawcza zmian w profilu elektroforetycznym białek osłon komórkowych między izolatami klinicznymi E. coli i ich wariantami powstałymi wskutek długotrwałej ekspozycji na subletalne dawki nanokompozytów srebra, różniących się właściwościami fizyko-chemicznymi (rodzajem i rozmiarem nośnika, zawartością, stopniem utlenienia oraz sposobem osadzania srebra na nośniku).

ABSTRACT

Introduction: The aim of this study was to determine the role of outer membrane proteins in the resistance to silver nanocomposites. For this purpose we performed a comparative analysis of changes in the outer membrane proteome between E. coli clinical isolates and variants with reduced susceptibility to silver after prolonged exposure to sublethal doses of silver nanocomposites.

Materials and Methods: Escherichia coli 408, E. coli 555 and E. coli ATCC 11228 were subjected to sublethal doses of silver nanocomposites with different physicochemical properties (A-D). Outer membrane proteins were extracted according to the method described by Murphy and Bartos, then the SDS-PAGE was performed.

Results: Examined strains showed reduced susceptibility only to one tested silver nanocomposite. Electrophoretic analysis showed differences in protein profiles between the variants and wild type strains of E. coli 408 and E. coli ATCC 11228. No changes in the outer membrane profiles of E. coli 555 strains were observed.

Conclusions: Efficiency of silver nanocomposites depends on its physicochemical properties such as size, form and immobilization on inorganic carriers. Occurrence of reduced susceptibility to silver nanocomposites is correlated with disappearance, amount changes or synthesis of new proteins.

Keywords: silver nanocomposites, outer membrane proteins, E. coli