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김동엽
김동엽 (Dongyeop Kim) 저자 이메일 보기
University of Pennsylvania
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  CV updated 2020-05-25 09:27
 
조회 1217  인쇄하기 주소복사 트위터 공유 페이스북 공유 
Bacterial-derived exopolysaccharides enhance antifungal drug tolerance in a cross-kingdom oral biofilm
열기 Authors and Affiliations

Abstract
Fungal-bacterial interactions generate unique biofilms that cause many infections in humans. Candida albicans interact with Streptococcus mutans in dental biofilms associated with severe childhood tooth-decay, a prevalent pediatric oral disease. Current modalities are ineffective and primarily based on antimicrobial monotherapies despite the polymicrobial nature of the infection. Here, we show that the combination of clinically used topical antifungal fluconazole with povidone iodine (PI) can completely suppress C. albicans carriage and mixed-biofilm formation without increasing bacterial killing activity in vivo. We unexpectedly found that the inclusion of PI enhanced fluconazole efficacy by potently disrupting the assembly of a protective bacterial exopolysaccharide (EPS) matrix through inhibition of α-glucan synthesis by S. mutans exoenzyme (GtfB) bound on the fungal surface. Further analyses revealed that the EPS produced in situ directly bind and sequester fluconazole, reducing uptake and intracellular transportation of the drug. Conversely, inhibition of GtfB activity by PI, enzymatic degradation of the α-glucan matrix or co-culturing with gtfB-defective S. mutans re-established antifungal susceptibility. Hence, topical antifungal has limitations in mixed oral biofilms due to enhanced C. albicans tolerance to fluconazole afforded by the shielding effect of bacterial-derived EPS. The data provide new insights for treatment of C. albicans in cross-kingdom biofilms, indicating that EPS inhibitors may be required for enhanced killing efficacy and optimal anti-biofilm activity.
논문정보
- 형식: Research article
- 게재일: 2018년 04월 (BRIC 등록일 2018-04-24)
- 연구진: 국외연구진
- 분야: Microbiology
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