Trần thị minh thu đánh giá khả năng kháng biofilm staphylococcus aureus của cao chiết lá ổi psidium guajava l và cao chiết nhục đậu khấu myristica fragrans houtt

Nghiên cứu khả năng kháng biofilm Staphylococcus aureus của cao chiết lá ổi (Psidium guajava L.) và nhục đậu khấu (Myristica fragrans Houtt.). Tìm hiểu dược tính tự nhiên.

• Tác giả: Trần Thị Minh Thu
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Khắc Tiệp
• Trường học: Trường Đại học Dược Hà Nội
• Chuyên ngành: Dược học
• Đề tài: Đánh giá khả năng kháng biofilm Staphylococcus aureus của cao chiết lá ổi (Psidium guajava L.) và cao chiết nhục đậu khấu (Myristica fragrans Houtt.)
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Khám phá Biofilm Staphylococcus aureus và thách thức

Staphylococcus aureus là một tác nhân gây bệnh hàng đầu, gây ra nhiều bệnh nhiễm trùng từ nhẹ đến nghiêm trọng. Việc điều trị nhiễm trùng do S. aureus gặp nhiều khó khăn do khả năng kháng thuốc, các yếu tố độc lực và khả năng hình thành biofilm. Biofilm là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự tồn tại dai dẳng của nhiễm trùng. Hầu hết các loại kháng sinh hiện nay đều có hiệu quả hạn chế trong việc điều trị các bệnh nhiễm trùng liên quan đến biofilm. Cần có những chiến lược mới như chế tạo bề mặt chống nhiễm trùng, tìm kiếm các hoạt chất mới có hoạt tính kháng biofilm. Các hợp chất kháng khuẩn tự nhiên từ thực vật được xem là một lựa chọn thay thế quan trọng cho các kháng sinh truyền thống. Việc sử dụng các chất chuyển hóa thứ cấp từ thực vật, với đặc tính kháng khuẩn, chống biofilm là một phương pháp đầy hứa hẹn để chống lại nhiễm trùng do vi khuẩn. Một nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng cao chiết lá ổi và cao chiết nhục đậu khấu có tiềm năng kháng biofilm S. aureus. Do đó, nghiên cứu này tập trung vào lá ổi và nhục đậu khấu, với hy vọng tìm ra hoạt chất mới có hoạt tính kháng biofilm S. aureus từ thực vật.

1.1. Tổng quan về Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus (S. aureus), hay còn gọi là tụ cầu vàng, là một loại vi khuẩn Gram dương không di động. Vi khuẩn này có thể gây ra nhiều bệnh nhiễm trùng khác nhau, từ nhiễm trùng da và mô mềm đến viêm nội tâm mạc nhiễm khuẩn và nhiễm khuẩn huyết. S. aureus được phân biệt với các loài tụ cầu khác dựa trên sắc tố vàng của khuẩn lạc và kết quả dương tính của các phép thử coagulase. Theo độ nhạy cảm với thuốc kháng sinh, S. aureus có thể được chia thành MSSA và MRSA.

1.2. Tổng quan về Biofilm

Biofilm được định nghĩa là một cộng đồng vi sinh vật (VSV) gồm các tế bào nằm trong chất nền các chất cao phân tử ngoại bào mà chúng đã tạo ra. Chất nền này được cấu tạo từ polysaccharid, ADN ngoại bào (eDNA) và protein. Sự hình thành biofilm của S. aureus có thể được chia thành ba giai đoạn chính: (1) gắn ban đầu, (2) tăng sinh tế bào và sản xuất chất nền ngoại bào, (3) tách tế bào và hình thành biofilm mới.

1.3. Vai trò của Biofilm trong thất bại điều trị

Biofilm không chỉ bảo vệ vi sinh vật (VSV) khỏi sự thay đổi pH, nhiệt độ, sự khan hiếm chất dinh dưỡng mà còn ngăn chặn sự tiếp cận của vi khuẩn trong biofilm khỏi tế bào miễn dịch của vật chủ và thuốc kháng sinh. VSV trong biofilm có thể chịu được nồng độ kháng sinh cao gấp 10-1000 lần so với tế bào ở dạng tự do. Sự kém đáp ứng với kháng sinh của vi khuẩn trong biofilm liên quan đến các yếu tố liên quan đến dược động học (PK) và và dược lực học (PD) của thuốc.

II. Lá ổi và Nhục đậu khấu Bí quyết kháng Biofilm

Các hợp chất kháng khuẩn tự nhiên từ thực vật đã trở thành một lựa chọn thay thế quan trọng cho các kháng sinh truyền thống. Các nghiên cứu trước đây đã chứng minh tiềm năng của một số loại dược liệu trong việc chống lại sự hình thành biofilm. Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá khả năng kháng biofilm của cao chiết lá ổi (Psidium guajava L.) và cao chiết nhục đậu khấu (Myristica fragrans Houtt.) đối với Staphylococcus aureus. Lá ổi và nhục đậu khấu được chọn vì kết quả sàng lọc cho thấy chúng có tiềm năng kháng biofilm S. aureus. Mục tiêu của nghiên cứu là đánh giá khả năng kháng biofilm S. aureus của cao chiết lá ổi và các phân đoạn, cũng như đánh giá khả năng kháng biofilm S. aureus của cao chiết nhục đậu khấu và các phân đoạn.

2.1. Lá ổi Psidium guajava L. Tổng quan và tác dụng

Lá ổi (Psidium guajava L.) là một loại dược liệu được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng lá ổi chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học, bao gồm hợp chất phenolic, flavonoid và tinh dầu. Các hợp chất này có khả năng kháng khuẩn, chống oxy hóa và chống viêm. Lá ổi cũng đã được chứng minh là có khả năng ức chế sự phát triển của một số loại vi khuẩn, bao gồm Staphylococcus aureus.

2.2. Nhục đậu khấu Myristica fragrans Houtt. Tổng quan và tác dụng

Nhục đậu khấu (Myristica fragrans Houtt.) là một loại gia vị và dược liệu có giá trị. Nhục đậu khấu chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học, bao gồm tinh dầu và các hợp chất phenolic. Các hợp chất này có khả năng kháng khuẩn, chống viêm và chống oxy hóa. Nhục đậu khấu cũng đã được chứng minh là có khả năng ức chế sự phát triển của một số loại vi khuẩn, bao gồm Staphylococcus aureus.

2.3. Các nghiên cứu về tác dụng kháng biofilm của dược liệu

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh tác dụng kháng biofilm của các cao chiết dược liệu khác nhau đối với Staphylococcus aureus. Các nghiên cứu này đã sử dụng các phương pháp khác nhau để đánh giá khả năng kháng biofilm, bao gồm phương pháp nhuộm tinh thể tím và phương pháp đếm số lượng vi khuẩn trong biofilm. Kết quả của các nghiên cứu này cho thấy rằng một số cao chiết dược liệu có khả năng ức chế sự hình thành biofilm của S. aureus.

III. Phương pháp Chiết xuất và Đánh giá Kháng Biofilm S

Nghiên cứu sử dụng các phương pháp chuẩn để chiết xuất các hợp chất từ lá ổi và nhục đậu khấu. Các phương pháp này bao gồm sử dụng các dung môi chiết xuất khác nhau để phân tách các hợp chất có hoạt tính sinh học. Sau khi chiết xuất, các cao chiết được đánh giá về khả năng kháng biofilm S. aureus bằng các phương pháp in vitro. Các phương pháp này bao gồm đánh giá nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) và nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC), cũng như đánh giá khả năng ức chế sự hình thành biofilm.

3.1. Phương pháp chiết xuất dược liệu

Việc chiết xuất dược liệu là một quá trình quan trọng để thu được các hợp chất có hoạt tính sinh học. Nghiên cứu này sử dụng các dung môi chiết xuất khác nhau, bao gồm ethanol, n-hexan, diclorometan, ethyl acetate và nước, để phân tách các hợp chất từ lá ổi và nhục đậu khấu. Quá trình chiết xuất được thực hiện theo quy trình chuẩn để đảm bảo thu được cao chiết có chất lượng tốt.

3.2. Đánh giá khả năng kháng khuẩn bằng phương pháp khuếch tán

Phương pháp khuếch tán trên đĩa thạch được sử dụng để đánh giá khả năng kháng khuẩn của các cao chiết đối với Staphylococcus aureus. Phương pháp này dựa trên việc đo đường kính vòng vô khuẩn hình thành xung quanh đĩa giấy tẩm cao chiết. Đường kính vòng vô khuẩn càng lớn, khả năng kháng khuẩn càng cao.

3.3. Phương pháp nuôi cấy và đánh giá hoạt tính kháng biofilm

Các phương pháp nuôi cấy và đánh giá hoạt tính kháng biofilm in vitro được sử dụng để đánh giá khả năng ức chế sự hình thành biofilm của S. aureus bởi các cao chiết. Các phương pháp này bao gồm đánh giá nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) và nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC), cũng như đánh giá khả năng ức chế sự hình thành biofilm bằng phương pháp nhuộm tinh thể tím và phương pháp đếm số lượng vi khuẩn trong biofilm.

IV. Cao chiết lá ổi và nhục đậu khấu Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy cao chiết lá ổi và cao chiết nhục đậu khấu có khả năng kháng biofilm Staphylococcus aureus in vitro. Các cao chiết này ức chế sự hình thành biofilm và giảm số lượng vi khuẩn trong biofilm. Phân tích sâu hơn cho thấy một số phân đoạn của cao chiết lá ổi và cao chiết nhục đậu khấu có hoạt tính kháng biofilm mạnh hơn so với cao chiết tổng. Các kết quả này cho thấy lá ổi và nhục đậu khấu có tiềm năng trở thành nguồn cung cấp các hợp chất kháng biofilm mới.

4.1. Khả năng kháng biofilm của cao chiết lá ổi và các phân đoạn

Nghiên cứu đánh giá khả năng kháng biofilm S. aureus của cao chiết lá ổi và các phân đoạn EtOH, n-hexan, CH2Cl2, EtOAc, H2O. Kết quả cho thấy các phân đoạn n-hexan từ lá ổi có khả năng kháng biofilm tốt. Đánh giá hoạt tính kháng biofilm của đa nồng độ phân đoạn O1 cho thấy phản ứng ức chế rõ rệt khi tăng nồng độ phân đoạn.

4.2. Khả năng kháng biofilm của cao chiết nhục đậu khấu và các phân đoạn

Nghiên cứu đánh giá khả năng kháng biofilm S. aureus của cao chiết nhục đậu khấu và các phân đoạn EtOH, CH2Cl2, EtOAc, H2O. Kết quả cho thấy các phân đoạn CH2Cl2 từ nhục đậu khấu có khả năng kháng biofilm tốt. Đánh giá hoạt tính kháng biofilm của các phân đoạn NĐK1.7 và NĐK2.5 cho thấy có tác dụng ức chế.

4.3. So sánh hiệu quả kháng biofilm giữa lá ổi và nhục đậu khấu

Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng cả lá ổi và nhục đậu khấu đều có khả năng kháng biofilm S. aureus. Tuy nhiên, hiệu quả kháng biofilm có thể khác nhau tùy thuộc vào phương pháp chiết xuất, dung môi chiết xuất và các phân đoạn được sử dụng. Cần có thêm nghiên cứu để so sánh trực tiếp hiệu quả kháng biofilm của lá ổi và nhục đậu khấu và xác định các hợp chất hoạt tính sinh học chính.

V. Hướng dẫn Ứng dụng Cao chiết lá ổi và nhục đậu khấu

Nghiên cứu này cung cấp cơ sở khoa học cho việc sử dụng lá ổi và nhục đậu khấu như một nguồn cung cấp các hợp chất kháng biofilm mới. Các hợp chất này có thể được sử dụng để phát triển các sản phẩm mới để điều trị và phòng ngừa nhiễm trùng Staphylococcus aureus, đặc biệt là các nhiễm trùng liên quan đến biofilm. Tuy nhiên, cần có thêm nghiên cứu để đánh giá tính an toàn và hiệu quả của các hợp chất này trong các thử nghiệm lâm sàng.

5.1. Tiềm năng ứng dụng trong dược phẩm

Cao chiết lá ổi và cao chiết nhục đậu khấu có tiềm năng ứng dụng trong dược phẩm để điều trị các bệnh nhiễm trùng do Staphylococcus aureus. Các hợp chất kháng biofilm từ lá ổi và nhục đậu khấu có thể được sử dụng để phát triển các loại thuốc mới để điều trị các nhiễm trùng da, nhiễm trùng vết thương và các nhiễm trùng khác do S. aureus.

5.2. Ứng dụng trong sản phẩm tự nhiên và vệ sinh cá nhân

Cao chiết lá ổi và cao chiết nhục đậu khấu có thể được sử dụng trong các sản phẩm tự nhiên và vệ sinh cá nhân, chẳng hạn như kem đánh răng, nước súc miệng và xà phòng, để giúp ngăn ngừa sự hình thành biofilm và giảm nguy cơ nhiễm trùng. Các sản phẩm này có thể giúp cải thiện sức khỏe răng miệng và da.

5.3. Nghiên cứu sâu hơn về độc tính tế bào và an toàn sinh học

Cần có thêm nghiên cứu để đánh giá độc tính tế bào và an toàn sinh học của cao chiết lá ổi và cao chiết nhục đậu khấu. Các nghiên cứu này sẽ giúp xác định liệu các hợp chất này có an toàn để sử dụng trong các sản phẩm dược phẩm và sản phẩm tự nhiên hay không.

VI. Kết luận Kháng Biofilm từ Lá ổi và Nhục đậu khấu

Nghiên cứu này đã chứng minh khả năng kháng biofilm Staphylococcus aureus của cao chiết lá ổi và cao chiết nhục đậu khấu in vitro. Các kết quả này cho thấy lá ổi và nhục đậu khấu có tiềm năng trở thành nguồn cung cấp các hợp chất kháng biofilm mới. Cần có thêm nghiên cứu để xác định các hợp chất hoạt tính sinh học chính và đánh giá tính an toàn và hiệu quả của các hợp chất này trong các thử nghiệm lâm sàng. Nghiên cứu sâu hơn về cơ chế kháng biofilm của các hợp chất này cũng rất quan trọng để phát triển các chiến lược điều trị hiệu quả hơn.

6.1. Tóm tắt các kết quả chính

Nghiên cứu đã chứng minh rằng cao chiết lá ổi và cao chiết nhục đậu khấu có khả năng kháng biofilm Staphylococcus aureus in vitro. Các cao chiết này ức chế sự hình thành biofilm và giảm số lượng vi khuẩn trong biofilm.

6.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo

Nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc xác định các hợp chất hoạt tính sinh học chính trong cao chiết lá ổi và cao chiết nhục đậu khấu, cũng như đánh giá tính an toàn và hiệu quả của các hợp chất này trong các thử nghiệm lâm sàng. Nghiên cứu sâu hơn về cơ chế kháng biofilm của các hợp chất này cũng rất quan trọng.

6.3. Tiềm năng phát triển các kháng sinh tự nhiên mới

Lá ổi và nhục đậu khấu có tiềm năng trở thành nguồn cung cấp các kháng sinh tự nhiên mới để điều trị nhiễm trùng Staphylococcus aureus. Nghiên cứu sâu hơn về các hợp chất kháng biofilm từ lá ổi và nhục đậu khấu có thể dẫn đến sự phát triển của các phương pháp điều trị hiệu quả hơn cho các nhiễm trùng liên quan đến biofilm.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Staphylococcus aureus (S. aureus) hay tụ cầu vàng, là một trong những tác nhân hàng đầu gây ra các bệnh nhiễm khuẩn từ đơn giản đến phức tạp [1]. Điều trị nhiễm khuẩn do S. aureus gặp rất nhiều khó khăn, không chỉ do sự đa dạng của các yếu tố độc lực, vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh, mà còn do khả năng bám dính, hình thành biofilm trên các bề mặt khác nhau của vi khuẩn [2].

Khả năng hình thành biofilm là yếu tố quan trọng quyết định sự tồn tại dai dẳng của nhiễm trùng S. Hầu hết các loại kháng sinh cho thấy hiệu quả hạn chế trong điều trị các bệnh nhiễm trùng liên quan đến biofilm. Các chiến lược mới như chế tạo bề mặt chống nhiễm trùng, tìm ra các hoạt chất mới có hoạt tính kháng biofilm mang lại nhiều tiềm năng trong việc điều trị nhiễm trùng liên quan đến biofilm [4]. Các hợp chất kháng khuẩn tự nhiên từ thực vật đã trở thành lựa chọn thay thế quan trọng cho các kháng sinh truyền thống.

Sử dụng các chất chuyển hóa thứ cấp từ thực vật, với đặc tính kháng khuẩn, chống biofilm là phương pháp đầy hứa hẹn để chống lại nhiễm trùng do vi khuẩn [5]. Kết quả sàng lọc của nhóm nghiên cứu cho thấy cao chiết lá ổi và cao chiết nhục đậu khấu có tiềm năng kháng biofilm S. Do đó, đề tài lựa chọn lá ổi và nhục đậu khấu làm đối tượng nghiên cứu, với mong muốn tạo tiền đề cho việc tìm ra hoạt chất mới có hoạt tính kháng biofilm S. aureus có nguồn gốc từ thực vật.

Chúng tôi thực hiện đề tài “Đánh giá khả năng kháng biofilm Staphylococcus aureus của cao chiết lá ổi (Psidium guajava L.) và cao chiết nhục đậu khấu (Myristica fragrans Houtt.)” với 2 mục tiêu: 1. Đánh giá khả năng kháng biofilm S. aureus của cao chiết lá ổi (Psidium guajava L.) và các phân đoạn. Đánh giá khả năng kháng biofilm S.

aureus của cao chiết nhục đậu khấu (Myristica fragrans Houtt.) và các phân đoạn. Trong đó các phân đoạn được lựa chọn để chiết xuất dựa trên cơ sở hoạt tính dẫn đường. Tổng quan về biofilm của Staphylococcus aureus 1. Tổng quan về Staphylococcus aureus Staphylococcus aureus được xác định lần đầu tiên vào năm 1884 bởi Anton Rosenbach [7, 8].

Theo Từ khóa phân loại Bergey (2001), S. aureus được xếp vào: Giới: Procaryotae; Ngành: Firmicutes; Lớp: Firmibacteria; Họ: Microccocaceae; Chi: Staphylococcus; Loài: Staphylococcus aureus [9].1 Hình ảnh vi khuẩn Staphylococcus aureus Trái: hình ảnh trên kính hiển vi; Phải: hình ảnh trên kính hiển vi điện tử S. aureus là vi khuẩn Gram dương không di động, được đặc trưng bởi các cầu khuẩn riêng lẻ có đường kính từ 0,5 đến 1,5 µm, là vi khuẩn kỵ khí đa dạng [9]. Tụ cầu vàng phát triển tối ưu ở 37°C và pH7,4 [10].

aureus có thể chịu được nhiệt độ cao tới 60ºC trong vòng 30 phút [11]. aureus được phân biệt với các loài tụ cầu khác trên cơ sở sắc tố vàng của khuẩn lạc, kết quả dương tính của các phép thử coagulase, lên men đường mannitol và deoxyribonuclease [12]. Tụ cầu vàng là một trong những mầm bệnh chính gây nhiễm trùng bệnh viện và cộng đồng. aureus có thể gây ra nhiều bệnh như nhiễm trùng da và mô mềm, viêm nội tâm mạc nhiễm khuẩn, viêm tủy xương, viêm phổi, nhiễm khuẩn huyết,.

[10] 2 Theo độ nhạy cảm với thuốc kháng sinh, S. aureus có thể được chia thành Staphylococcus aureus nhạy cảm với methicillin (MSSA) và Staphylococcus aureus kháng methicillin (MRSA). Tính kháng này được tạo ra bởi một gen mã hóa protein gắn với penicillin 2a hoặc 2′ (PBP2a hoặc PBP2′) (mecA) được tích hợp vào thành phần nhiễm sắc thể của S. aureus nhạy cảm với methicillin.

MRSA đã nhanh chóng trở thành mầm bệnh kháng thuốc xảy ra thường xuyên nhất được xác định ở nhiều nơi trên thế giới, bao gồm Châu Âu, Hoa Kỳ, Bắc Phi, Trung Đông và Đông Á. Trong những thập kỷ gần đây, do sự tiến hóa của vi khuẩn và tình trạng lạm dụng kháng sinh, tỷ lệ nhiễm MRSA tăng trên toàn thế giới và việc điều trị chống nhiễm trùng do MRSA ngày càng trở nên khó khăn hơn [10]. Khái niệm biofilm Biofilm được định nghĩa là một cộng đồng vi sinh vật (VSV) gồm các tế bào nằm trong chất nền các chất cao phân tử ngoại bào mà chúng đã tạo ra. Chất nền này được cấu tạo từ polysaccharid, ADN ngoại bào (eDNA) và protein với cấu trúc sắp xếp, tỷ lệ phần trăm, số lượng phụ thuộc nhiều vào điều kiện hình thành [13, 14].

Các giai đoạn hình thành biofilm của S. aureus Sự hình thành biofilm của S. aureus có thể được chia thành ba giai đoạn chính: (1) gắn ban đầu, (2) tăng sinh tế bào và sản xuất chất nền ngoại bào, (3) tách tế bào và hình thành biofilm mới [13, 15]. Giai đoạn gắn ban đầu: S.

aureus có thể bám dính trên cả bề mặt sinh học và nhân tạo để hình thành biofilm. Sự gắn kết của tế bào S. aureus với bề mặt xảy ra thông qua thông qua các protein bề mặt liên kết với các protein nền vật chủ (fibrinogen, fibronectin, vitronectin…) hoặc tương tác kỵ nước với bề mặt phi sinh học [13, 15]. 3 Giai đoạn tăng sinh tế bào và sản xuất chất nền ngoại bào: Trong giai đoạn này, các VSV sau khi bám dính sẽ phát triển bằng cách tăng sinh.

Ngoài ra, tế bào tiết ra các chất cao phân tử bao gồm polysaccharid và protein. Các chất cao phân tử từ tế bào chết được cho là đóng góp vào chất nền biofilm. Đáng chú ý nhất trong số đó là protein và ADN, sau khi giải phóng khỏi tế bào chết được gọi là ADN ngoại bào (eDNA) [13, 15]. Giai đoạn hình thành biofilm và tách tế bào: VSV phát triển, cấu trúc và hình thành biofilm.

Sau đó, sự tách tế bào diễn ra do sự thoái hóa của chất nền biofilm do protease và sự phá vỡ biofilm bởi các chất hoạt động bề mặt. Sự phá vỡ, tách rời biofilm đi kèm với quá trình sản sinh các biofilm mới. Các tiểu phần vi khuẩn được tách ra có thể di chuyển, bám dính ở vị trí mới và tạo một biofilm khác [13, 15].2 Các giai đoạn hình thành biofilm của S. Thành phần của biofilm S.

aureus Biofilm của S. aureus là một cộng đồng vi khuẩn S. aureus, nằm trong chất nền các hợp chất cao phân tử ngoại bào bao gồm polysaccharid (poly-β- 1,6-N-acetyl-D-glucosamin - PNAG), ADN ngoại bào (eDNA) và protein có nguồn gốc từ sự ly giải các tế bào vi khuẩn chết [16]. 4 Poly-β-1,6-N-acetyl-D-glucosamin (PNAG): còn được gọi là chất kết dính liên bào polysaccharid (PIA), là thành phần chính của các chất cao phân tử ngoại bào.

Việc sản xuất PIA phụ thuộc vào operon kết dính nội bào (ica), bao gồm các gen icaA, icaD, icaB và icaC. icaA là N-acteylglucosamin transferase, cùng với icaD đã được chứng minh là tạo ra oligomer N- acetylglucosamin. Sự phát triển của chuỗi phụ thuộc vào sự hiện diện của icaC, một protein màng, với vai trò vận chuyển PIA ra ngoài màng tế bào. icaB, nằm trên bề mặt vi khuẩn, là PIA deacetylase, với vai trò gắn PIA vào màng tế bào [13, 16].

PIA đóng vai trò quan trọng trong quá trình bám dính, hình thành biofilm và né tránh miễn dịch, đề kháng với các chất kháng khuẩn [9], [13]. Protein: nhiều protein được coi là thành phần quan trọng trong quá trình gắn kết và phát triển chất nền biofilm. Chúng bao gồm các protein liên kết bề mặt như protein A, protein liên kết fibrinogen (FnBPA và FnBPB), protein bề mặt S. Ngoài ra, các protein nội bào đã được xác định trong chất nền biofilm [3].

eDNA: eDNA trong chất nền biofilm của S. aureus có chức năng cung cấp sự ổn định cho biofilm. eDNA này có nguồn gốc từ sự ly giải các tế bào vi khuẩn chết [14]. Do đặc tính cao phân tử và anion của ADN, eDNA dễ dàng tương tác với nhiều phân tử bề mặt khác, góp phần hình thành chất nền ngoại bào [13].

Các bệnh liên quan đến biofilm của S. aureus Trong số nhiều loại nhiễm khuẩn có thể gây ra bởi S. aureus, những loại liên quan đến biofilm gây nên rất nhiều thách thức trong điều trị do sự đề kháng của tụ cầu với hệ thống miễn dịch của vật chủ và các phương pháp điều trị kháng sinh [15]. Nhiễm khuẩn thiết bị cấy ghép S.

aureus đã được biết là vi khuẩn lây nhiễm và hình thành biofilm gây nhiễm khuẩn mạn tính thường xuyên nhất trên catheter, stent, thiết bị cấy ghép 5 chỉnh hình, máy thở…[16]. Thông thường, các thiết bị này được phủ bởi chất nền vật chủ, tạo điều kiện cho sự gắn kết ban đầu và hình thành biofilm của S. Viêm tủy xương S. aureus là nguyên nhân gây ra phần lớn các trường hợp viêm tủy xương.

Vi khuẩn có thể được đưa vào qua đường máu hoặc khi phẫu thuật, chấn thương hoặc nhiễm khuẩn. aureus tăng cường sản xuất chất kết dính với nhiều phân tử của vật chủ (như fibrinogen, fibronectin, collagen,. Khi ở trong xương, S. aureus bám vào các khu vực chấn thương và phân chia để tạo thành biofilm [16].

Nhiễm khuẩn vết thương mạn tính Biofilm của S. aureus có liên quan đến các trường hợp nhiễm khuẩn vết thương mạn tính như loét bàn chân do tiểu đường, vết loét do tì đè và loét do ứ trệ tĩnh mạch [4]. Trên thực tế, S. aureus là vi khuẩn được phân lập phổ biến nhất từ các nhiễm khuẩn vết thương kể trên [16].

Viêm nội tâm mạc Viêm nội tâm mạc là bệnh lý nghiêm trọng với tỷ lệ tử vong cao bất chấp những tiến bộ trong chẩn đoán và điều trị. aureus là một trong những nguyên nhân phổ biến nhất gây viêm nội tâm mạc [17]. Nhiễm khuẩn biofilm đa vi sinh vật. Candida albicans và S.

aureus được phát hiện đồng thời trong bề mặt niêm mạc miệng và âm đạo, cả hai đều thể hiện khả năng tạo biofilm. Một số nghiên cứu đã chứng tỏ khả năng liên kết của S. aureus với dạng sợi nấm của C. albicans và phát triển biofilm.

albicans có thể xâm nhập vào các tế bào biểu mô của vật chủ, tạo lối vào cho S. aureus gây ra các nhiễm khuẩn tại chỗ và toàn thân của [16]. Biofilm và các thất bại trong điều trị nhiễm khuẩn Biofilm không chỉ bảo vệ cho VSV khỏi sự thay đổi pH, nhiệt độ, sự khan hiếm chất dinh dưỡng… mà còn ngăn chặn sự tiếp cận của vi khuẩn trong biofilm khỏi tế bào miễn dịch của vật chủ và thuốc kháng sinh [18]. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng VSV trong biofilm có thể chịu được nồng độ kháng sinh cao gấp 10-1000 lần so với tế bào ở dạng tự do [19].