Quorum sensing (QS) is a cell density-dependent communication mechanism between bacteria through small signaling molecules. When the number of QS signaling molecules reaches a threshold, they are transported back into the cells or recognized by membrane-bound receptors, triggering gene expression which affects various phenotypes including bioluminescence, virulence, adhesion, and biofilm formation. These phenotypes are beneficial for bacterial survival in harsh environments. This review summarizes the application of QS inhibitors for control of biofilm formation and virulence expression of periodontal pathogens.
Chung, Jin;Choi, Mun Jeoung;Jeong, So Yeon;Oh, Jong Suk;Kim, Hyung Keun
Molecules and Cells
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v.27
no.2
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pp.257-261
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2009
Actinobacillus actinomycetemcomitans (A. actinomycetemcomitans) is an important pathogen casuing aggressive periodontitis. The present study was designed to investigate the chemokines expression regulated by A. actinomycetemcomitans lipopolysaccharide (LPS). Chemokines genes expression profiling was performed in Raw 264.7 cells by analyses of microarray and reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR). Microarray results showed that the induction of monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1) and macrophage inflammatory protein-$1{\alpha}$ (MIP-$1{\alpha}$), MIP-$1{\beta}$, MIP-$1{\gamma}$, regulated upon activation, normal T-cell expressed and secreted (RANTES), macrophage inflammatory protein-2 (MIP-2), and interferon-${\gamma}$ inducible protein 10 (IP 10) by A. actinomycetemcomitans LPS was increased to 12.5, 1.53, 9.09, 17.3, 2.82, 16.1, and 18.1 folds at 18 h, respectively. To check these chemokines expression by A. actinomycetemcomitans LPS, we examined gene expressions by RT-PCR, and found that the expression of MIP-$1{\beta}$, MIP-$1{\gamma}$, RANTES, MIP-2, and IP 10 was increased 107.1, 93.6, 106.8, 86.5, and 162.0 folds at 18 h, respectively. These results indicate that A. actinomycetemcomitans LPS stimulates the several chemokines expressions (MIP-$1{\alpha}$, MIP-$1{\beta}$, MIP-$1{\gamma}$, RANTES, MIP-2, and IP 10) in Raw 264.7 cells.
Suk-Gyun Park;Hyun Ju Lee;Taeksoo Ji;Kyungbaek Kim;Seung-Ho Ohk
Journal of Microbiology and Biotechnology
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v.34
no.2
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pp.289-295
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2024
We have developed an aptamer that specifically binds to Porphyromonas gingivalis to reduce the cellular damage caused by P. gingivalis infection and applied it as a biosensor. P. gingivalis is one of the major pathogens causing destructive periodontal disease among the periodontal microorganisms constituting complex biofilms. Porphyromonas gingivalis G-protein (PGP) known to play an important role in the transmission of germs was used as a target protein for the screening of aptamer. The aptamer that has binds to the G-protein of P. gingivalis, was screened and developed through the Systemic Evolution of Ligands by Exponential Energy (SELEX) method. Modified-Western blot analysis was performed with the aptamer which consisted of 38 single-stranded DNA to confirm the selectivity. ELONA (enzyme linked oligonucleotide assay) used to confirm that the aptamer was sensitive to PGP even at low concentration of 1 ㎍/ml. For the rapid detection of P. gingivalis, we constructed a surface plasmon resonance biosensor with SPREETA using the PGP aptamer. It was confirmed that PGP could be detected as low concentration as at 0.1 pM, which is the minimum concentration of aptamer sensor within 5 min. Based on these results, we have constructed a SPREETA biosensor based on aptamer that can bind to P. gingivalis G-protein. It can be used as an infection diagnosis system to rapidly diagnose and analyze oral diseases caused by P. gingivalis.
Dental chair unit (DCU) is the most essential equipment for the dental treatment in dentistry. DCU output water is used for various applications during dental treatment. DCU output water must be clean at the same level as drinking water since patients and dental staff are regularly exposed to water and aerosols generated from the DCU. Many studies demonstrated that DCU output water is frequently contaminated with microorganisms including opportunistic pathogen such as Legionella and Pseudomonas species. Thus, DCU output water may be a potential source of infection. In order to reduce microbial contamination levels in DCU output water, periodic management and continuous disinfection are necessary. Currently, there are a variety of disinfection methods for managing DCU output water and its efficacy is also diverse. We reviewed the level of microbial contamination, clinical implications of contaminated DCU output water and the various DCU disinfection methods.
감초산이 인체 치은 섬유모세포에 미치는 영향을 세포의 성장과 증식, 총 교원질 합성 및 인체 치은 섬유모세포 핵내 acridine orange 결합으로 추적조사하였다. 조절이 되지 않는 성장을 해결하기 위하여 세포분화인자인 감초산이 배양 치은 섬유모세포의 활성에 미치는 효과를 검색하였다. 감초산 존재하의 배양 인체 섬유모세포의 세포성장 및 증식, 교원질 합성 및 세포 핵내 acridine orange 결합을 각각 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT)법, 4-hydroxyproline, 유식세포분석기를 이용한 acridine orange 결합으로 검색하였다. 형태학적으로 $100\;{\mu}g/ml$의 감초산으로 처리한 섬유모세포는 모양이 둥글게 되었다. 감초산은 $50\;{\mu}g/ml$ 이상의 농도에서 치은 섬유모세포의 성장과 증식을 억제하였다. 감초산 존재 시에 세포내 총 교원질 양이 감소하였고, 세포외배지내의 교원질 총 양이 증가하였다. 인체 치은 섬유모 세포를 $100\;{\mu}g/ml$의 감초산과 함께 24 시간동안 배양하였을 때, 80 채널 이상의 평균형광을 갖는 diploid 세포가 감소하였고, 80 채널 이하의 형광을 갖는 acridine orange결합이 증가하였다. 이러한 연구 결과 감초산은 인체 섬유모세포에서 세포성장 및 증식, 교원질합성 및 DNA 분절화를 유도함이 제시하였다.
Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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v.32
no.1
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pp.69-75
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2006
Head and neck squamous cell carcinoma(HNSCC) is the sixth most common cancer among men in the developed world affecting the tongue, pharynx, larynx and oral cavity. HNSCC is thought to represent a multistep process whereby carcinogen exposure leads to genetic instability in the tissue and accumulation of specific genetic events, which result in dysregulation of proliferation, differentiation, and cell loss and the acquisition of invasive capacity. Despite therapeutic and diagnostic progress in oncology during the past decades, the prognosis of HNSCC remains poor. Thus it seems that finding a biological tumor markers which will increase the early diagnosis and treatment monitoring rates, is of paramount importance in respect to improving prognosis. In an effort to identify gene expression signatures that may serve as biomarkers, this study several genes were selected, such as H3,3A, S100A7, UCHL1, GSTP1, PAI-2, PLK, TGF${\beta}$1 and bFGF, and used 7 HNSCC cell lines that were established various anatomical sites, and also 17 other cancer cell lines were used for control group using real-time quantitative RT-PCR and immunocytochemical analysis with a monoclonal antibody. In this study, S100A7 showed a clearly restricted occurrence in tongue originated cell line, and GSTP1 expression level in the pharynx originated cell line was very increased, relative to corresponding other cell lines. These results suggest that S100A7 and GSTP1 genes' expression can occur during tongue and pharynx originated head and neck tumorigenesis and that genetic change is an important driving force in the carcinogenesis process. This data indicate that S100A7 and GSTP1 expression pattern in HNSCC reflect both diagnostic clue and biological marker. And this is provides a foundation for the development of site-specific diagnostic strategies and treatments for HNSCC.
Lee, Gyu-Cheol;Kim, Min-Jeong;Kim, Jong Ik;Lee, Chan Hee
Journal of Microbiology and Biotechnology
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v.24
no.4
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pp.556-562
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2014
The occurrence of human norovirus (NoV) genogroup I (GI) and genogroup II (GII) strains was investigated in Korea. Between 2007 and 2010, 265 samples were collected from 89 Korean water source locations. NoV GI was detected in 4.5% and NoV GII in 1.5%. Samples collected in winter had the highest occurrence; 9.4% for NoV GI and 6.3% for NoV GII. NoV GI detection was highest in groundwater, with the next highest in river water and the lowest in lake water (5.9%, 5.4%, and 1.6%, respectively), and NoV GII was found only in river water. When three representative Korean basin systems (Han (H)-, Geum/Seom (G/S)-, and Nakdong (N)-river basins) were compared, both NoV genogroups were high in the G/S-, but absent in the H- river basin. The most prevalent genotypes within the GI and GII groups were GI.5 and GII.4, respectively. The NoVs found in surface water were identical to those found in patients and those found in groundwater. The NoVs appeared to be transmitted from the patient to the surface water, and then to the groundwater, suggesting a fecal-oral route of transmission. This is the first nationwide surveillance of NoV in major Korean water sources.
Tuberculosis is a highly contagious disease caused by Mycobacterium tuberculosis. It affects about 10 million people each year and is still one of the leading causes of death worldwide. About 2 to 3 billion people (equivalent to 1 in 3 people in the world) are infected with latent tuberculosis. Moreover, as the number of multidrug-resistant, extensively drug-resistant, and totally drug-resistant strains of M. tuberculosis continues to increase, there is an urgent need to develop new anti-tuberculosis drugs that are different from existing drugs to combat antibiotic-resistant M. tuberculosis. Against this background, we aimed to develop new anti-tuberculosis drugs using probiotics. Here, we report the anti-tuberculosis effect of Pediococcus acidilactici PMC202 isolated from young radish kimchi, a traditional Korean fermented food. Under coculture conditions, PMC202 inhibited the growth of M. tuberculosis. In addition, PMC202 inhibited the growth of drug-sensitive and -resistant M. tuberculosis- infected macrophages at a concentration that did not show cytotoxicity and showed a synergistic effect with isoniazid. In a 2-week, repeated oral administration toxicity study using mice, PMC202 did not cause weight change or specific clinical symptoms. Furthermore, the results of 16S rRNA-based metagenomics analysis confirmed that dysbiosis was not induced in bronchoalveolar lavage fluid after oral administration of PMC202. The anti-tuberculosis effect of PMC202 was found to be related to the reduction of nitric oxide. Our findings indicate that PMC202 could be used as an anti-tuberculosis drug candidate with the potential to replace current chemical-based drugs. However, more extensive toxicity, mechanism of action, and animal efficacy studies with clinical trials are needed.
Biofilms of oral microbes can cause various diseases in the oral cavity, such as dental caries, periodontitis and mucosal disease. Electrolyzed water generated by an electric current passed via water using a metal electrode has an antimicrobial effect on pathogenic bacteria which cause food poisoning. This study investigated the antimicrobial activity of electrolyzed waters using various metal electrodes on the floatage and biofilms of oral microbes. The electrolyzed water was generated by passing electric current using copper, silver and platinum electrodes. The electrolyzed water has a neutral pH. Streptococcus mutans, Porphyromonas gingivalis and Tannerella forsythia were cultured, and were used to form a biofilm using specific media. The floatage and biofilm of the microbes were then treated with the electrolyzed water. The electrolyzed water using platinum electrode (EWP) exhibited strong antimicrobial activity against the floatage and biofilm of the oral microbes. However, the electrolyzed water using copper and silver electrodes had no effect. The EWP disrupted the biofilm of oral microbes, except the S. mutans biofilm. Comparing the different electrolyzed waters that we created the platinum electrode generated water may be an ideal candidate for prevention of dental caries and periodontitis.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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