Eine Antibiotikabehandlung kann den Biofilm verschlimmern

npj Biofilms and Microbiomes Band 9, Artikelnummer: 26 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Quorum-Betrug, ein sozio-mikrobiologischer Prozess, der auf Mutationen in Systemen zur Erfassung der Zelldichte (Quorum-Sensing) basiert, hat sich als wichtiger Faktor für eine Biofilm-assoziierte Infektion beim führenden menschlichen Krankheitserreger Staphylococcus aureus erwiesen. Dies liegt daran, dass die Inaktivierung des Staphylokokken-Agr-Quorum-Sensing-Systems zu einer ausgeprägten Biofilmbildung führt, was die Resistenz gegen Antibiotika und Immunabwehrmechanismen erhöht. Da Biofilminfektionen in der Klinik normalerweise unter einer Antibiotikabehandlung fortschreiten, haben wir hier untersucht, ob eine solche Behandlung die Biofilminfektion über die Förderung von Quorum-Betrug fördert. Die Entwicklung von Quorum-Betrügern wurde durch mehrere Antibiotika, die bei der Behandlung von Staphylokokken-Biofilminfektionen eingesetzt werden, im Biofilm stärker stimuliert als im planktonischen Wachstumsmodus. Subinhibitorische Konzentrationen von Levofloxacin und Vancomycin wurden auf ihren Einfluss auf Biofilm-assoziierte (subkutane Katheter- und Prothesengelenk-assoziierte Infektionen) untersucht, wobei im Gegensatz zu einem nicht Biofilm-assoziierten subkutanen Hautinfektionsmodell ein signifikanter Anstieg der Infektionen zu verzeichnen war Es wurde eine Bakterienbelastung und die Entwicklung von AGR-Mutanten beobachtet. Unsere Ergebnisse belegen direkt die Entwicklung einer Agr-Dysfunktionalität in tierischen Biofilm-assoziierten Infektionsmodellen und zeigen, dass eine unangemessene Antibiotikabehandlung bei solchen Infektionen kontraproduktiv sein kann, da sie Quorum-Betrug und die damit verbundene Entwicklung von Biofilmen fördert.

Von therapieassoziierten (nosokomialen) Infektionen (HAIs) sind durchschnittlich 7,6 % der Krankenhauspatienten in Ländern mit hohem Einkommen betroffen1. In den Vereinigten Staaten wird die Sterblichkeit aufgrund von HAI auf etwa 99.000 jährliche Todesfälle geschätzt2 und bleibt trotz eines jüngsten Rückgangs beträchtlich3. In Ländern mit niedrigem Einkommen sind HAI-Inzidenz und Mortalität sogar noch höher1,4. Viele HAIs sind auf Infektionen verweilender medizinischer Geräte zurückzuführen, beispielsweise chirurgischer Implantate, prothetischer Geräte und Harnwegskatheter, intravenöser Katheter oder zentralleitungsgebundener Katheter5. Der häufig tödliche Ausgang geräteassoziierter Infektionen ist meist auf Blutkreislaufinfektionen zurückzuführen, die von den infizierten Geräten ausgehen6,7. Beispielsweise weisen Zentrallinien-assoziierte Blutstrominfektionen (CLABSIs), eine der tödlichsten Arten von HAIs, eine Sterblichkeitsrate von 12–25 %8 auf. Gerätebedingte Infektionen sind aufgrund der Bildung von Biofilmen bekanntermaßen schwer zu behandeln. Biofilme sind bakterielle Ansammlungen, die die Innen- und Außenoberfläche des Geräts bedecken können und eine ausgeprägte Antibiotikaresistenz aufweisen9,10,11,12. Aus diesem Grund sind gerätebedingte Infektionen selbst mit modernen Arzneimittelentwicklungsstrategien nach wie vor besonders schwierig zu behandeln13.

Eine der häufigsten Ursachen für gerätebedingte Infektionen ist Staphylococcus aureus14. Im Vergleich zu anderen Bakterien, die häufig bei diesen Infektionen vorkommen, wie etwa den eng verwandten Koagulase-negativen Staphylokokken, zeigen geräteassoziierte Infektionen mit S. aureus aufgrund der ausgeprägteren Virulenz von S. aureus typischerweise einen schwerwiegenderen klinischen Verlauf und Ausgang14,15. 16. S. aureus ist für seine außergewöhnliche Widerspenstigkeit gegenüber einer Antibiotikabehandlung berüchtigt17, was teilweise auf spezifische Antibiotikaresistenzgene zurückzuführen ist, wie z. B. mecA bei Methicillin-resistentem S. aureus (MRSA)17,18. Allerdings haben selbst Antibiotika, die MRSA normalerweise effizient abtöten, wie Vancomycin, eine stark verringerte Aktivität gegen MRSA in Biofilmen19,20, und Biofilme, die von Methicillin-sensitivem S. aureus (MSSA) gebildet werden, zeigen ebenfalls eine ausgeprägte Resistenz gegenüber einer Antibiotikabehandlung21,22. Daher ist das Verständnis der Mechanismen der Antibiotikaresistenz bei Biofilminfektionen von entscheidender Bedeutung, um die Therapiestrategien für diesen wichtigen nosokomialen Krankheitserreger zu verbessern.

In den letzten Jahrzehnten wurde intensiv an den molekularen Grundlagen der Biofilmbildung geforscht. Dies hat bei S. aureus und anderen biofilmbildenden Krankheitserregern zur Identifizierung einer Vielzahl von Molekülen geführt, die in struktureller, metabolischer oder regulatorischer Hinsicht an der Biofilmbildung beteiligt sind23,24. Beispielsweise spielen Quorum-Sensing-Systeme (QS), die die bakterielle Physiologie an die sich ändernden Bedingungen anpassen, die durch die zunehmende Zelldichte entstehen, bei vielen Bakterien eine Schlüsselrolle bei der Biofilmentwicklung25,26. In S. aureus gibt es ein QS-System, das Agr für akzessorischen Genregulator27,28 genannt wird. Agr kontrolliert mehrere Faktoren, die zur Biofilmentwicklung beitragen, darunter Proteasen und Nukleasen, die die Biofilmmatrix abbauen, und phenollösliche Moduline (PSMs), bei denen es sich um amphipathische Peptide handelt, die Biofilme strukturieren, indem sie nichtkovalente Wechselwirkungen zwischen Matrixmakromolekülen verhindern23,29,30. Das Fehlen von PSMs führt zu einer verminderten Bildung von Biofilmkanälen und zu insgesamt dickeren und kompakteren Biofilmen, und zwar in einem ähnlich ausgeprägten Ausmaß wie bei AGR-Mutanten, was auf eine Schlüsselrolle von PSMs bei der Biofilmentwicklung hinweist31. Wir haben auch die Rolle von Agr und PSMs in S. aureus und S. epidermidis in Modellen biofilmassoziierter Infektionen bestätigt25,31,32,33,34. Dabei handelt es sich jedoch um eher seltene Beispiele, bei denen Biofilm-Infektionsmodelle verwendet wurden, um die Gültigkeit von In-vitro-Befunden zu bestätigen25. Im Allgemeinen ist die Dynamik der Biofilminfektion noch unvollständig verstanden.

Wir haben zuvor berichtet, dass sich Agr-dysfunktionale S. aureus-Mutanten in beträchtlichem Ausmaß in vitro entwickeln . Die Entwicklung von QS-dysfunktionalen Mutanten wie S. aureus Agr-dysfunktionalen Mutanten wird allgemein als „Quorum Cheating“ bezeichnet und wurde erstmals für die QS-Systeme von Pseudomonas aeruginosa beobachtet35. Quorum-Betrug beschreibt das sozio-mikrobiologische Phänomen, dass einige Bakterien in einer Population die kostspielige, QS-kontrollierte Sekretion abbauender Enzyme, die für die Nährstoffaufnahme benötigt werden, abschalten und sich auf andere Mitglieder der Population verlassen, bis ein ausgeglichenes Gleichgewicht zwischen Betrügern und Nicht-Betrügern besteht entwickelt36.

Obwohl dies hauptsächlich durch In-vitro-Forschung festgestellt wurde, gibt es Hinweise darauf, dass ähnliche Prinzipien des Quorum-Betrugs und der Quorum-Betrugskontrolle auch für In-vivo-Infektionen gelten37,38. Wichtig ist, dass wir und andere berichtet haben, dass Agr-dysfunktionale Mutanten häufig in Isolaten von S. aureus-Infektionen zu finden sind, und insbesondere in solchen, die aus Biofilm-assoziierten Infektionen oder Blutinfektionen isoliert wurden, die oft von Biofilmen auf infizierten Wohngeräten herrühren39,40,41, 42,43. Jüngste Tierversuche in unserem Labor haben gezeigt, dass die Entwicklung von AGR-Mutanten bei Biofilm-assoziierten Infektionen nicht vollständig den Vorhersagen sozio-mikrobiologischer Modelle32 entspricht, da sie stark von der spezifischen In-vivo-Umgebung mit der erhöhten Biofilmbildung von AGR-Mutanten abhängt Vermittlung einer erhöhten Resistenz gegen angeborene Immunmechanismen. In Übereinstimmung mit dieser offensichtlichen Schlüsselbedeutung der Agr-Dysfunktionalität für die Immunumgehung in einer Biofilmumgebung haben wir kürzlich mithilfe der Analyse aufeinanderfolgender Isolate auch herausgefunden, dass sich Agr-dysfunktionelle Mutanten während der klinischen PJI beim Menschen entwickeln40, eine Beobachtung, die später in ähnlicher Form bei Mukoviszidose gemacht wurde44 . Bemerkenswert ist, dass in unserer vorherigen Studie klinische Biofilme praktisch zu 100 % aus AGR-Mutanten („Quorum-Betrügern“) bestanden und nicht aus einem Gleichgewicht von AGR-funktionalen und -dysfunktionalen Bakterien, wie das sozio-mikrobiologische Modell vorhergesagt hätte32. Die Tatsache, dass die Patienten in dieser aktuellen klinischen Studie häufig eine Antibiotikatherapie erhielten, veranlasste uns, in der vorliegenden Studie anhand von Tiermodellen für Biofilminfektionen zu untersuchen, ob eine Antibiotikatherapie über eine mögliche Stimulierung von Biofilmen eine Rolle bei der Entwicklung antibiotikaresistenter Biofilme spielt Quorum-Betrugseffekte.

Wir analysierten zunächst die Entwicklung von Agr-dysfunktionellen Mutanten unter Behandlung mit subinhibitorischen Antibiotikakonzentrationen in vitro und verwendeten dabei den üblichen Ansatz zur Bestimmung der hämolytischen Kapazität als Proxy für die Agr-Dysfunktionalität32,39,41,45 (Abb. 1a). Wir verwendeten 1/4-fache MHK-Konzentrationen für die planktonische und 5-fache (planktonische) MHK-Konzentration für den Biofilm-Wachstumsmodus40. Diese Konzentrationen wurden gewählt, da sie unter den Bedingungen des Versuchsaufbaus eine ähnlich geringe Wachstumshemmung hervorriefen (ergänzende Abbildung 1). Vancomycin (Van), Levofloxacin (Lev) und Clindamycin (Cli) wurden als Antibiotika für dieses Experiment ausgewählt, da diese in unserer Klinik am häufigsten für PJI verwendet wurden und weil wir sie auch in unserer vorherigen Studie zur durch Agr vermittelten Antibiotikatoleranz verwendet hatten -dysfunktionale Biofilme40. Für unsere Experimente verwendeten wir den MRSA-Stamm LAC (USA300), der heutzutage ein weit verbreiteter Standardstamm in der Pathogeneseforschung von S. aureus ist. USA300-Isolate sind die häufigste Ursache für gemeindeassoziierte MRSA-Infektionen und eine der Hauptursachen für krankenhausassoziierte MRSA-Infektionen in den Vereinigten Staaten46.

ein Versuchsaufbau. Für das planktonische Wachstum wurden Kulturen von S. aureus LAC 9 Tage lang täglich in neues TSB-Medium mit einem Volumen von 1/200 inokuliert. Levofloxacin (Lev), Vancomycin (Van) oder Clindamycin (Cli) wurden mit ¼× MHK verabreicht. Für das Biofilmwachstum wurden Kulturen von S. aureus LAC mit 1/200 Volumen aus Vorkulturen in Mikrotiterplattenvertiefungen mit jeweils 200 μl TSBg inokuliert und 48 Stunden lang gezüchtet, um einen Biofilm zu bilden. Dann wurde der Überstand vorsichtig entfernt und 200 μl TSBg, das Lev, Van oder Cli enthielt, bei 5× MIC in die Vertiefungen gegeben. In den folgenden 9 Tagen wurde alle 3 Tage der alte Überstand vorsichtig entfernt und durch frisches TSBg ersetzt ( 200 μl) mit den jeweiligen Antibiotika. b, c Ergebnisse für das Wachstum von Plankton (b) und Biofilm (c). Die Agr-Dysfunktionalität wurde durch Hämolyse auf Schafagarplatten beurteilt. n = 3/Gruppe und Zeitpunkt. Fehlerbalken zeigen den Mittelwert ± SD. Die statistische Analyse erfolgt durch Zwei-Wege-ANOVAs mit Dunnett-Posttests im Vergleich zu Kontrollwerten.

In diesem Experiment haben wir Kulturen durch tägliche Beimpfung von frischem Wachstumsmedium mit 1/200 Volumen der Kulturen im planktonischen Modus passagiert. Da Biofilme nicht quantitativ übertragen werden können, haben wir für den Biofilmaufbau alle drei Tage den Überstand auf den in den Vertiefungen der Mikrotiterplatte gewachsenen Biofilmen durch frisches Wachstumsmedium ausgetauscht. Wir fanden heraus, dass die angewendeten subinhibitorischen Antibiotikakonzentrationen signifikante Auswirkungen auf die Entwicklung von Quorum-Betrügern zeigten (Abb. 1b, c). Darüber hinaus traten diese antibiotikaabhängigen Effekte früher auf (bereits nach 3 statt erst nach 6 Tagen) und waren ausgeprägter (ein konsistenter Anstieg von ~50 % im Zeitraum von 3 bis 9), auch wenn die Versuchsanordnungen für Plankton und Biofilm sicherlich schwer direkt zu vergleichen sind (Tageszeitspanne) im Biofilm als eine planktonische Wachstumsart.

Dann gingen wir zu unserem Hauptziel über, das Quorum-Betrug unter Antibiotika-Behandlung während einer experimentellen Infektion zu analysieren. Zu diesem Zweck verwendeten wir erneut den Stamm LAC (USA300) und Mausinfektionsmodelle für Biofilm-assoziierte und nicht Biofilm-assoziierte subkutane Hautinfektionen (Abb. 2a). Mit Ausnahme der Geräteeinführung sind diese beiden Modelle sehr ähnlich und bieten daher die Möglichkeit, die Wirkung der Gerätebeteiligung (Biofilm) zu vergleichen. Die Antibiotikabehandlung wurde am 6. Tag nach der Infektion eingeleitet (sowohl im Hautabszess- als auch im Katheterinfektionsmodell) und noch zweimal alle 24 Stunden für insgesamt 3 Tage wiederholt. Danach wurden die CFU gezählt. Bei der Untersuchung der Wirkung von Antibiotika konzentrierten wir uns auf Van und Lev und verwendeten eine niedrig dosierte Therapie, die etwa einem Achtel der körpergewichtskorrigierten Dosis der Maus entsprach, die für die klinische Behandlung von Knochen- und Gelenkinfektionen empfohlen wird47. Damit sollte die Situation nachgeahmt werden, die häufig bei der Behandlung von Geräte-assoziierten Infektionen auftritt, wo die angewendete Dosierung aufgrund der erhöhten Antibiotikatoleranz der Geräte-assoziierten Biofilme subinhibitorisch ist, was zur Persistenz der Infektion führt. Das niedrig dosierte Regime war auch aufgrund des Vergleichs mit einer nicht katheterassoziierten Hautinfektion erforderlich, bei der höhere Dosen alle Bakterien schnell abgetötet hätten.

ein Versuchsaufbau. Es wurden weibliche, 6–8 Wochen alte C57BL/6 verwendet. Zur Antibiotikabehandlung erhielten Mäuse ab Tag 6 nach der Infektion (Katheter- und Hautabszessmodelle) alle 24 Stunden über einen Zeitraum von 3 Tagen bis zum Ende des Experiments Antibiotika. Die Kontrollen erhielten kein Antibiotikum. Mäuse erhielten intraperitoneale Injektionen von 0,25 ml mit 0,3 mg ml-1 Van (3,75 mg kg-1) oder orale Dosen von 0,4 ml mit 0,04 mg ml-1 Lev (0,8 mg kg-1). Alle Mäuse eines Infektionstyps wurden mit der gleichen KBE infiziert (Hautabszess, ~1 × 107 KBE; Katheterinfektion, 1 × 103–104 KBE mit getesteter tatsächlicher adhärenter Bakterienzahl). b, c Ergebnisse mit Infektion durch S. aureus LAC-Wildtyp mit und ohne Antibiotika. d, e Ergebnisse mit Infektion durch S. aureus LAC-Wildtyp im Vergleich zu isogener Δagr-Mutante. f, g Ergebnisse mit Infektion durch S. aureus LAC Δagr mit und ohne Antibiotika. n = 6 (b, d, f); n = 8 (c, e, g). h Repräsentative infizierte Katheterstücke oder Kontrollkatheterstücke (keine Infektion), gefärbt mit PI oder WGA-Alexa FluorTM 350. Die statistische Analyse ist eine 1-Wege-ANOVA (b, f) oder Kruskal-Wallis (c, g), mit Dunnetts Posttests im Vergleich zu den Daten erhalten mit Wildtyp-Kontrolle, Mann-Whitney-Test (d) und ungepaartem, zweiseitigem t-Test (e). Parametrische und nichtparametrische Tests wurden auf der Grundlage von Normalverteilungstests (Shapiro-Wilk) für die Daten in den jeweiligen Vergleichen ausgewählt. Fehlerbalken zeigen den geometrischen Mittelwert und die geometrische SD.

Wie beabsichtigt führte die Behandlung mit Van oder Lev nur zu einer geringfügigen und nicht signifikanten Reduzierung der CFU im Hautabszessmodell (Abb. 2b). Im Gegensatz dazu wurde im Biofilm-assoziierten subkutanen Kathetermodell die CFU durch die Zugabe von Antibiotika erhöht, was für Lev signifikant war (Abb. 2c). Unter der Annahme, dass die zugrunde liegenden Gründe mit Quorum-Betrug und seinen Auswirkungen auf die biofilmvermittelte Resistenz zusammenhängen, haben wir zunächst das Verhalten einer konstruierten isogenen QS-Mutante (Δagr) im Vergleich zu Wildtyp-LAC bestimmt. In Übereinstimmung mit dem, was wir zuvor gezeigt haben32, wies die Δagr-Mutante im Hautabszessmodell eine stark und signifikant verringerte Infektiosität auf (Abb. 2d), was aufgrund der Kontrolle mehrerer Virulenzfaktoren durch Agr zu erwarten war, von denen bekannt ist, dass sie in diesem Umfeld von entscheidender Bedeutung sind, z als PSMs oder α-Toxin48,49. Im Gegensatz dazu zeigte der Δagr-Stamm im Biofilm-assoziierten Katheterinfektionsmodell eine signifikant höhere Infektiosität als der Wildtyp-Stamm (Abb. 2e). Im Hautabszessmodell führten sowohl die Van- als auch die Lev-Behandlung zu einer deutlich verringerten CFU (Abb. 2f), was darauf hindeutet, dass die In-vivo-Resistenz gegenüber den verwendeten Antibiotikakonzentrationen im Δagr-Stamm stark verringert ist, eine wahrscheinliche Folge der stark verringerten Überlebensfähigkeit der Bakterien die mit Agr-Dysfunktionalität in diesem Umfeld verbunden sind32,49. Bemerkenswert ist, dass der signifikante Anstieg der CFU im Biofilm-assoziierten Katheterinfektionsmodell, den wir bei Antibiotikabehandlung und Infektion durch Wildtyp-S. aureus beobachteten, beim isogenen Δagr-Stamm nicht beobachtet wurde (Abb. 2g), was darauf hindeutet, dass Agr-Quorum-Sensing vorliegt kausal mit diesem Phänomen zusammenhängt. Wir haben auch Katheter mit PI oder WGA-Alexa FluorTM 350 gefärbt, die extrazelluläre Biofilm-DNA bzw. Polysaccharid färben, was bestätigt, dass Antibiotika die Biofilmbildung im LAC, nicht aber bei Δagr-infizierten Tieren erhöhten (Abb. 2h).

Das Kurzzeitexperiment (6 plus 3 Tage) wurde ausgewählt, um einen direkten Vergleich mit nicht-Biofilm-assoziierten Hautinfektionen zu ermöglichen, bei denen pathogenesebedingte Phänotypen früh auftreten. Da die Auswirkungen im Katheterinfektionsmodell jedoch 9 (6 plus 3) Tage nach der Infektion nicht sehr ausgeprägt waren und nur im wichtigen Vergleich in Abb. 2c für Lev eine Bedeutung erreichten, führten wir ein zusätzliches Katheterinfektionsexperiment durch, in dem wir verlängerte die Infektion und nahm Proben nach 6 plus 1, 3 oder 9 Tagen, um zeitabhängige Daten zu erhalten (Abb. 3a). Das Phänomen der erhöhten Infektiosität unter Antibiotikabehandlung entwickelte sich im Laufe der Zeit und erreichte bei Lev nach 3 und 9 Tagen und bei Van nach 9 Tagen eine Bedeutung, fehlte jedoch bei Mäusen, die mit Δagr anstelle von Wildtyp-S. aureus infiziert wurden, vollständig (Abb. 3b, c).

ein Versuchsaufbau. Mäusen wurden Katheter mit 1 × 103–104 anhaftenden bakteriellen KBE implantiert und sie erhielten intraperitoneale Injektionen von 0,25 ml mit 0,3 mg ml–1 Van (3,75 mg kg–1) oder orale Dosen von 0,4 ml mit 0,04 mg ml–1 Lev (0,8). mg kg−1) täglich für 9 Tage nach der Infektion. Die Kontrollen erhielten kein Antibiotikum. Verschiedene Gruppen von Mäusen (n = 6/Gruppe) wurden an den Tagen 1, 3 oder 9 nach Beginn der Antibiotikabehandlung eingeschläfert. b, c KBE auf den Kathetern in den verschiedenen Gruppen nach der Euthanasie. Die statistische Analyse erfolgt durch Mann-Whitney-Tests. Fehlerbalken zeigen den geometrischen Mittelwert und die geometrische SD. d, e Agr (QS)-Dysfunktionalität wurde durch Hämolyse auf Schafagarplatten beurteilt. Die statistische Analyse erfolgt zu jedem Zeitpunkt durch den genauen Fisher-Test, der auf den zugrunde liegenden Rohdaten (Hämolyse-Phänotyp) der analysierten Klone basiert.

Darüber hinaus verwendeten wir ein zusätzliches Biofilm-assoziiertes Infektionsmodell, ein PJI-Modell, um unsere im Katheterinfektionsmodell erzielten Ergebnisse zu bestätigen (Abb. 4a). In diesem Modell beobachteten wir auch einen signifikanten Anstieg der KBE bei Δagr im Vergleich zu LAC-infizierten Tieren und einen Anstieg der KBE bei LAC-, aber nicht bei Δagr-infizierten Tieren unter Antibiotikabehandlung (mit statistischer Signifikanz bei Lev) (Abb. 4b – d).

ein Versuchsaufbau. Es wurden weibliche, 6–8 Wochen alte C57BL/6 verwendet. Zur Antibiotikabehandlung erhielten die Mäuse ab dem 14. Tag nach der Infektion alle 24 Stunden über einen Zeitraum von 7 Tagen bis zum Ende des Experiments Antibiotika. Die Kontrollen erhielten kein Antibiotikum. Mäuse erhielten intraperitoneale Injektionen von 0,25 ml mit 0,3 mg ml-1 Van (3,75 mg kg-1) oder orale Dosen von 0,4 ml mit 0,04 mg ml-1 Lev (0,8 mg kg-1). Alle Mäuse wurden mit der gleichen KBE infiziert (~1 × 107 KBE in 50 μl, intraartikuläre Injektion). b Ergebnisse mit Infektion durch S. aureus LAC-Wildtyp mit und ohne Antibiotika. c Ergebnisse mit Infektion durch S. aureus LAC-Wildtyp im Vergleich zu isogener Δagr-Mutante. d Ergebnisse mit Infektion durch S. aureus LAC Δagr mit und ohne Antibiotika. n = 8. Bei der statistischen Analyse handelt es sich um eine 1-Wege-ANOVA mit Dunnett-Posttests im Vergleich zu Daten, die mit Wildtyp-Kontrolle (b, d) und durch ungepaarten, zweiseitigen t-Test (c) erhalten wurden. Fehlerbalken zeigen den geometrischen Mittelwert und die geometrische SD.

Wenn unsere Hypothese zutrifft, dass die QS-Dysfunktionalität der beobachteten erhöhten Infektiosität unter Antibiotikabehandlung in den Biofilm-assoziierten Modellen zugrunde liegt, erwarten wir, die Entwicklung von Quorum-Betrügern während einer Infektion mit Wildtyp S. aureus zu erkennen. Um diese Hypothese zu bestätigen, haben wir die hämolytische Kapazität von Isolaten als Indikator für die Agr-Funktionalität am Ende der Infektion bestimmt. Während Agr-dysfunktionale Mutanten bei nicht-katheterbedingten (nicht-Biofilm)-assoziierten Hautinfektionen unter keinen Umständen nachgewiesen wurden, entwickelten sie sich bei einer katheterbedingten (Biofilm-)assoziierten Infektion mit deutlich höherer Rate (Tabelle 1). Wichtig ist, dass die Rate der Entwicklung von Agr-dysfunktionalen Mutanten bei katheterassoziierten Infektionen unter der Behandlung mit Lev oder Van weiter deutlich erhöht wurde. Ähnliche Beobachtungen wurden im PJI-Modell gemacht, wo keine Agr-dysfunktionalen Mutanten ohne, jedoch in signifikanter Häufigkeit mit Lev- oder Van-Behandlung beobachtet wurden (Tabelle 1). Bei allen nicht-hämolytischen Klonen, die als Agr-Mutanten interpretiert wurden, wurde durch DNA-Sequenzierung bestätigt, dass sie nicht-synonyme Mutationen im Agr-System beherbergen (Tabellen 2 und 3). Wie zuvor für agr-Mutationen berichtet, die in vitro oder in vivo auftreten32,40,41, sind Mutationen den agrA- oder agrC-Genen zugeordnet. Interessanterweise haben wir häufig dieselbe Mutation in zwei oder mehr Isolaten einer Maus nachgewiesen, was auf die Verbreitung agr-mutierter Klone hinweist. Obwohl der Prozentsatz der QS-Mutanten nach 6 plus 3 Tagen der Intervention immer noch niedrig war, ist es wichtig zu betonen, dass in unserem zeitverlängerten Antibiotika-Interventionsmodell der Prozentsatz der QS-Mutanten, die nach 6 plus 9 Tagen entdeckt wurden, erheblich war ( Lev > 10 %; Van > 2 % der Gesamtbevölkerung) (Abb. 3d, e). Die Biofilm-assoziierten Infektionsmodelle der Maus können kaum noch erweitert werden, da die Infektionen ausheilen. Dennoch deuten diese Daten darauf hin, dass sich QS-Mutanten während der Antibiotikabehandlung einer Biofilm-assoziierten Infektion entwickeln und erheblich vermehren können. Da die von uns bei niedrig dosierten Antibiotika beobachteten Biofilm-Phänotypen theoretisch auch auf eine verringerte Agr-Expression unter diesen Bedingungen zurückzuführen sein können, haben wir analysiert, ob eine Behandlung mit niedrig dosierten Antibiotika zu Veränderungen der Agr-Expression führt. Obwohl es schwierig ist, die tatsächlichen In-vivo-Konzentrationen an der Biofilm-Infektionsstelle abzuschätzen, verwendeten wir zu diesem Zweck die 5-fachen MHK-Konzentrationen, die wir in dem in Abb. 1c gezeigten In-vitro-Experiment verwendet hatten. Wir glauben, dass die moderate Wachstumshemmung, die bei diesen Konzentrationen in vitro beobachtet wurde, darauf hindeutet, dass sie mindestens so hoch ist wie die in vivo, da wir bei den verwendeten Antibiotikakonzentrationen zu den ersten 1-Tages-Zeitpunkten keine Wachstumshemmung in vivo beobachteten. Es gab keine Hemmung der agr-Expression, gemessen durch qRT-PCR des agrA-Gens, durch 5-fache MHK von Lev, Van oder Cli (ergänzende Abbildung 2). Bei allen drei Antibiotika nahm die Agr-Expression tatsächlich eher zu.

Insgesamt zeigen unsere Ergebnisse, dass eine Antibiotikabehandlung eine geräteassoziierte S. aureus-Infektion verschlimmern kann und dieses Phänomen mechanistisch mit der erhöhten Häufigkeit der Entwicklung und Proliferation von Biofilmen aus agr-dysfunktionalen Mutanten zusammenhängt, die eine erhöhte Antibiotikaresistenz aufweisen.

Die außergewöhnliche Fähigkeit von S. aureus und anderen Krankheitserregern, darin befindliche medizinische Geräte zu besiedeln und so anhaltende, antibiotikaresistente Biofilminfektionen zu verursachen, wurde hauptsächlich auf das Vorhandensein spezifischer Gene zurückgeführt, beispielsweise solcher, die für Biofilmmatrix-Polysaccharide oder -Proteine kodieren25,50,51. Während solche Biofilm-assoziierten Faktoren bestimmte Voraussetzungen für die Auslösung und das Fortbestehen einer Biofilm-Infektion darstellen und die Infektionsumgebung auch zu Veränderungen ihrer Ausprägung führen kann52, deuten neuere Arbeiten in unseren Labors und anderswo darauf hin, dass es sich bei der geräteassoziierten Infektion um einen dynamischen Prozess handelt genetische Anpassungen, die für den Verlauf solcher Infektionen eine wichtige Rolle spielen. Insbesondere wurde inzwischen erkannt, dass Mutationen im Agr-QS-System die genetischen Anpassungen definieren, die sich während einer S. aureus-Geräte-assoziierten Infektion entwickeln und diese verschlimmern, da sie eine erhöhte Neigung zur Bildung von Biofilmen haben31,32,34,40,53,54, was die häufige Isolierung von Mutationen erklärt solche Mutanten aus diesen Infektionen34,39,41.

Da klinische Geräte-assoziierte Infektionen unter einer Antibiotikabehandlung häufig fortschreiten, wollten wir in dieser Studie direkt untersuchen, ob eine Antibiotikabehandlung sich auf Geräte-assoziierte Infektionen auswirken kann, indem sie möglicherweise Quorum-Betrug, d. h. die Entstehung von AGR-Mutanten, stimuliert. In vitro führten Antibiotika zu einer früheren und ausgeprägteren Entwicklung von Quorum-Betrügern im Biofilm als im planktonischen Wachstumsmodus. Noch wichtiger ist, dass wir zeigen, dass eine niedrig dosierte Antibiotikatherapie die Biofilm-assoziierte Infektion verschlimmerte und mit einem gleichzeitigen Anstieg und der Proliferation von AGR-Mutanten einherging.

Unsere Ergebnisse stimmen mit einem Modell (dargestellt in Abb. 5) überein, bei dem die Persistenz spontan auftretender QS-Mutanten mit Agr-Dysfunktion während einer Biofilm-assoziierten Infektion durch eine Antibiotikabehandlung gefördert wird. Wie unsere früheren Untersuchungen gezeigt haben32,40, weisen Biofilme aus AGR-Mutanten eine erhöhte Resistenz gegen Antibiotika und Leukozytenangriffe auf; Daher lässt sich die Entwicklung von Agr-dysfunktionalen Biofilmen während einer klinischen Biofilm-assoziierten Infektion wahrscheinlich durch den selektiven Druck erklären, der durch eine Kombination dieser beiden Mechanismen ausgeübt wird.

Natürlich kontaminiert der hautbesiedelnde S. aureus beim Einführen das verweilende medizinische Gerät (im Beispiel als subkutaner Katheter dargestellt). Es kommt zu einer ersten Besiedlung des Geräts durch kontaminierende Bakterien. Bei einigen Bakterien kommt es zu spontanen Mutationen im Agr-Locus, die zu Agr-dysfunktionellem S. aureus führen. Bei längerer Infektion unter selektivem Druck durch Antibiotika (Vancomycin, Levofloxacin) wachsen Agr-dysfunktionale Mutanten aus Wildtyp-Mitgliedern der Population heraus. Dadurch bildet sich ein starker Biofilm, der die Antibiotikaresistenz und die Resistenz gegen Leukozytenangriffe deutlich erhöht. Dies führt zu einer Verschlimmerung der Geräteinfektion, die zu Bakteriämie und systemischer Verbreitung führen kann.

Diese Ergebnisse haben wichtige klinische Implikationen. Die auffälligste Botschaft unserer Studie ist, dass eine Antibiotikabehandlung in Konzentrationen, die die Infektion nicht ausrotten – was genau das Problem ist, das bei geräteassoziierten Infektionen auftritt –, den Anstieg von Agr-dysfunktionalen Quorum-Cheater-Mutanten auslösen und dadurch weiter verschlimmern kann die Infektion.

Unsere Studie weist Einschränkungen auf. Für unsere Studie verwendeten wir nur ausgewählte Antibiotika. Wir glauben jedoch, dass unsere Ergebnisse verallgemeinert werden können, da (i) die von uns ausgewählten Antibiotika die in der Klinik häufig verwendeten Antibiotika abdecken, (ii) völlig unterschiedliche Wirkmechanismen (DNA-Synthese, Zellwandsynthese) darstellen und (iii) die Antibiotikatoleranz besteht durch Biofilmbildung gilt allgemein als unspezifisch. Darüber hinaus konnten wir die Infektion aufgrund der Grenzen, wie lange eine experimentelle Infektion im Zusammenhang mit dem Maus-Biofilm aufrechterhalten werden kann, nicht verlängern, bis die vollständige Überholung der Quorum-Betrüger beobachtet werden konnte, die wir bei chronischen klinischen Biofilm-Infektionen beobachteten40. Angesichts der erheblichen Ausbreitung von Quorum-Betrügern, die wir im Mausmodell während der zweiwöchigen Infektion beobachtet haben, halten wir es jedoch für vernünftig, von einer weiteren Ausbreitung bis zu dem Punkt auszugehen, der bei einer Langzeitinfektion beim Menschen beobachtet wird. Darüber hinaus war der starke Anstieg unter Antibiotika-Behandlung, der die Hauptaussage dieser Studie darstellt, im beobachteten Zeitraum deutlich sichtbar. Schließlich erkennen wir an, dass es möglicherweise zusätzliche Mechanismen gibt, die nichts mit der Biofilmbildung zu tun haben und das Überleben von Agr-dysfunktionalen Mutanten bei persistierenden Infektionen erleichtern, wie beispielsweise das intrazelluläre Überleben in Wirtszellen, das mit PSMs in Verbindung gebracht wurde55. Während die intrazelluläre Persistenz in unserer Studie nicht berücksichtigt wurde, wurde sie mit anderen Faktoren als Agr in Verbindung gebracht, wie z. B. Varianten kleiner Kolonien oder dem Regulator Rsp56,57. Mutationen, die damit verbunden sind, wurden in unserer vorherigen Studie am Menschen, in der während des Biofilms auftretende Mutationen überwacht wurden, nicht identifiziert Infektion40.

S. aureus LAC (Pulsfeldtyp USA300) wurde von NARSA (Network on Antimicrobial Resistance in S. aureus) bezogen. Der isogene Agr-Mutant von S. aureus USA300 LAC wurde bereits beschrieben48. In dieser Mutante, die durch Phagentransduktion aus dem Stamm RN691158 hergestellt wurde, ist das gesamte Agr-System deletiert. Alle Stämme wurden in tryptischer Sojabrühe (TSB und BD), ergänzt mit 30 % Glycerin, bei –80 °C gelagert. Für Vorkulturen, die wie angegeben zur Beimpfung der Hauptkulturen in den verschiedenen Experimenten verwendet wurden, wurden Bakterien etwa 24 Stunden lang auf festen Agarplatten mit TSB gezüchtet, von denen einzelne Klone zur Beimpfung verwendet wurden. Planktonkulturen wurden unter Schüttelbedingungen (200 U/min) in TSB und Biofilmkulturen in Mikrotiterplatten in TSBg (TSB plus 0,5 % Glucose) ohne Schütteln gezüchtet. Alle Bakterienkulturen wurden bei 37 °C gezüchtet.

Ähnlich wie in mehreren früheren Studien32,39,41,45 verwendeten wir die hämolytische Aktivität beim Ausplattieren auf Schafblutagar als Maß für die Agr-Funktionalität. Berichten zufolge zeigen die meisten Mutanten, die ihre hämolytische Kapazität verlieren, spontane Mutationen im Agr-System32,39,41,45. In wichtigen In-vivo-Experimenten sequenzierten wir die agrA- und agrC-Gene der nicht-hämolytischen Klone mit den Primern agrACforward (5′-GCTATACAGTGCATTTGCTAG-3′) und agrACreverse (5′-TCGCAGCTTATAGTACTTGTG-3′).

Für den planktonischen Wachstumsmodus wurden die Kulturen 24 Stunden lang in 15-ml-Rundbodenröhrchen in TSB gezüchtet, und frische Kulturen wurden jeden Tag 9 Tage lang unter Verwendung von 1/200 Volumen der vorherigen Kultur nur in TSB (Kontrolle) oder TSB beimpft mit Levofloxacin (Lev), Vancomycin (Van) oder Clindamycin (Cli) bei ¼ MHK. Die für den Stamm LAC bestimmten MHK-Werte gegen die in dieser Studie verwendeten Antibiotika betrugen: 1 μg/ml (Van), 4 μg/ml (Lev) und 0,3 μg/ml (Cli). An den Tagen 3, 6 und 9 wurden die Verdünnungen auf Schafblutagar ausplattiert und die Hämolyse nach Inkubation über Nacht bei 37 °C bewertet. Für den Biofilm-Wachstumsmodus wurden Kulturen von S. aureus LAC mit 1/200 Volumen aus Vorkulturen in Mikrotiterplattenvertiefungen mit 200 μl TSBg inokuliert und 48 Stunden lang gezüchtet, um einen Biofilm zu bilden. Dann wurde der Überstand vorsichtig entfernt und 200 μl TSBg, das Lev, Van oder Cli enthielt, bei 5× MIC in die Vertiefungen gegeben. In den folgenden 9 Tagen wurde alle 3 Tage der alte Überstand vorsichtig entfernt und durch frisches TSBg (200 μl) mit den jeweiligen Antibiotika ersetzt.

Die antimikrobiellen Empfindlichkeiten der Isolate wurden mit der Scheibendiffusionsmethode auf Mueller-Hinton-Agar gemäß den Richtlinien des Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) bestimmt. Als Qualitätskontrolle wurde S. aureus ATCC29213 verwendet.

Die Gesamt-RNA von S. aureus wurde mit einem RNA-Extraktionsreagenz (Takara RR047A) extrahiert, anschließend wurde aus der Gesamt-RNA mit dem RT-Reagenzienkit (Takara, RR037A) komplementäre DNA synthetisiert. Die Amplifikation der resultierenden komplementären DNA-Probe wurde mit dem TB Green® Fast qPCR Mix (Takara, RR430A) durchgeführt. Der 7500 Sequence Detector (Applied Biosystems) wurde zur Durchführung von Reaktionen in MicroAmp Optical 96-Well-Reaktionsplatten verwendet. Die verwendeten Oligonukleotide waren wie folgt (5′–3′): gyrB-F, CAAATGATCACAGCATTTGGTACAG, gyrB-R, CGGCATCAGTCATAATGACGAT, agrA-F, GCACATACACGCTTACAATTATTA, agr-R, ACACTGAATTACTGCCACGTTTTAA.

Weibliche C57BL/6-Mäuse wurden von JSJ Corp. gekauft (ursprünglich vom Jackson Laboratory eingeführt) und für alle Mausexperimente verwendet. Alle Mäuse waren zum Zeitpunkt der Verwendung zwischen 6 und 8 Wochen alt. Alle Tiere wurden am Ende der Studien durch CO2 eingeschläfert. In den Antibiotikabehandlungsexperimenten erhielten die Mäuse alle 24 Stunden Antibiotika, beginnend am 6. Tag nach der Infektion (Katheter- und Hautinfektionsmodelle) bzw. am 14. Tag nach der Infektion (PJI) alle 24 Stunden bis zum Ende des Experiments. Die Kontrollen erhielten kein Antibiotikum. Van und Lev wurden in Wasser bis zu einer Konzentration von 0,3 mg ml–1 bzw. 0,04 mg ml–1 gelöst und die Lösungen wurden filtersterilisiert. Mäuse erhielten intraperitoneale Injektionen von 0,25 ml mit 0,3 mg ml-1 Van (3,75 mg kg-1) oder orale Dosen von 0,4 ml mit 0,04 mg ml-1 Lev (0,8 mg kg-1). Bei der Bestimmung der CFU waren die Forscher hinsichtlich der Gruppenzuordnung blind.

Modell eines Hautabszesses. Etwa 1 × 107 KBE Bakterien in 50 μl PBS wurden subkutan in die linke und/oder rechte Flanke rasierter Mäuse injiziert. Um die Bakterienlast zu bestimmen, wurden Abszesse am 9. Tag chirurgisch entfernt, in kleine Stücke geschnitten und in vier separate Röhrchen aufgeteilt, die 500 mg Borosilikatglasperlen und 500 μl steriles PBS enthielten. Die Hautstücke wurden in einem FastPrep 96 (MP Bio) Homogenisator 5 × 1 Minute bei 1800 U/min homogenisiert. Die Homogenate wurden dann ausplattiert, 24 Stunden bei 37 °C inkubiert und gezählt.

Modell einer Katheterinfektion. Das Katheterinfektionsmodell wurde im Wesentlichen wie zuvor beschrieben durchgeführt32. Kurz gesagt, 1-cm-Katheterstücke (Surflo® Teflon iv-Katheter, 14 × 2 Zoll) wurden mit der gleichen Anzahl von Bakterien beschichtet. Die Haftung wurde in Kontrollexperimenten getestet und lag im gleichen Bereich (~ 1 × 103–104). Katheter waren Dann wurden sie unter die Rückenhaut von Mäusen eingeführt. Die Katheter wurden an den Tagen 7, 9 und 15 nach der Infektion vorsichtig aus der Haut entfernt, und die CFU auf den Kathetern und dem direkt angrenzenden Gewebe wurden durch Plattieren wie oben bestimmt, nachdem ein validiertes Ultraschallprotokoll durchgeführt wurde Zerstören Sie bakterielle Agglomerate auf den Kathetern und homogenisieren Sie die Gewebeproben mit dem Homogenisator FastPrep 96 (MP Bio), 5 × 1 min. Das Ultraschallprotokoll bestand aus der Ultraschallbehandlung geernteter Katheter für 5 Minuten in 1 ml PBS in 2 ml-Röhrchen in einem Ultraschallgerät Reiniger, gefolgt von 15-minütigem Vortexen auf einem Vortex-Genie2. Einige Katheter, die am Tag 9 nach der Infektion erhalten wurden, wurden auch 30 Minuten lang mit 2,5 % Glutaraldehyd in 0,1 M PBS fixiert und dann entweder mit 10 μM Propidiumiodid (Yeasen, Shanghai) gefärbt. (Färbung extrazellulärer DNA) für 15 Min. oder 2,5 μg/ml Weizenkeimagglutinin (WGA)-Alexa FluorTM 350 (Invitrogen, W11263) (Färbung von Staphylokokken-Biofilm-Exopolysaccharid) für 20 Min. Die gefärbten Katheter wurden dann mit PBS gewaschen und in Längsrichtung in Vertiefungen einer sterilen, mit Gewebekultur behandelten 96-Well-Mikroplatte mit schwarzen Vertiefungswänden und einem optisch klaren Boden aus zyklischem Olefin platziert und mit einem automatisierten Agilent BioTek Lionheart FX-Mikroskop unter Verwendung des konfokalen Kanals abgebildet ( 555-nm-Laser für den PI-gefärbten Staphylokokken-Biofilm und 350-nm-Laser für den WGA-gefärbten Staphylokokken-Biofilm) mit dem 4×-Objektiv.

PJI-Modell. Für das PJI-Modell wurden Mäuse mit einer 10-mm-Spritzennadel aus einer 1-ml-BD-Insulinspritze (29 G × 1/2 Zoll, 0,33 mm × 12,7 mm) unter Verwendung einer zuvor beschriebenen chirurgischen Technik einseitig in das proximale Tibiaimplantat eingeführt 59. Nachfolgend Beim Einsetzen des Implantats mit Presspassung und dem Verschluss der Arthrotomie wurde eine gasdichte Spritze (65 RN, Hamilton) verwendet, um eine 50 μl intraartikuläre Injektion von Bakterien mit etwa 1 × 107 KBE zu verabreichen. Die anfängliche KBE-Dosierung wurde durch parallele Spritzeninjektionen überprüft direkt in dreifacher Ausfertigung auf Schafblut-Agarplatten platziert. Am Tag 21 nach der Infektion wurden die Mäuse durch CO2 eingeschläfert. Jedes der gesamten einseitigen Schienbeinimplantate mit der Spritzennadel und das direkt umgebende Gewebe wurde entfernt und die CFU wurden anschließend durch Ausplattieren wie oben bestimmt Durchführung eines validierten Ultraschallprotokolls (siehe oben), um bakterielle Agglomerate auf dem gesamten einseitigen Tibiaimplantat aufzubrechen, und Homogenisierung der Gewebeproben mit dem Homogenisator FastPrep 96 (MP Bio), 5 × 1 Minute.

Die statistische Analyse wurde mit GraphPad Prism Version 9.3.1 für Mac OS durchgeführt. Für den Vergleich zweier Gruppen wurden ungepaarte, zweiseitige t-Tests oder Mann-Whitney-Tests verwendet, abhängig von den Ergebnissen der Shapiro-Wild-Tests für die Normalverteilung und der 1- oder 2-fach-ANOVAs oder Kruskal-Wallis-Tests , soweit zutreffend und abhängig von Shapiro-Wilk-Tests, für den Vergleich von mehr als zwei Gruppen. Die verwendeten spezifischen Tests sind in den Legenden der Abbildungen angegeben. Bei arithmetischen Skalen stellen Fehlerbalken die Standardabweichung (SD) und Linien den Mittelwert dar. Bei logarithmischen Skalen wird das geometrische Mittel mit der geometrischen SD dargestellt. Alle Replikate sind unabhängig.

Die Illustrationen wurden mit Biorender und Adobe Illustrator unter NIAID-Lizenzen erstellt. Mausbilder stammen von Vecteezy.com.

Alle Tierversuche entsprachen allen relevanten ethischen Vorschriften und wurden von der Ethikkommission des Ren Ji Hospital, School of Medicine, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, China, genehmigt (Genehmigungsnummer: KY2021-225-B).

Weitere Informationen zum Forschungsdesign finden Sie in der mit diesem Artikel verlinkten Nature Research Reporting Summary.

Alle während dieser Studie generierten oder analysierten Daten sind in diesem veröffentlichten Artikel oder in den ergänzenden Informationsdateien enthalten. Der Stamm S. aureus LACΔagr ist bei Dr. Min Li oder Dr. Michael Otto vorbehaltlich einer einfachen Übertragungsvereinbarung erhältlich.

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Finanzierung: Diese Studie wurde von der National Natural Science Foundation of China [Grant-Nr. 82272395 und 81974311 (an LH), 81873957 und 82172325 (an ML), 81772364 (an HS)], das Shanghai Pujiang Programm [Fördernummer 2019PJD026 (an LH)], das Medical Guidance Scientific Research Support Project der Shanghai Science and Technology Kommission [Fördernummer 19411962600 (an HS)] und das Intramural Research Program des National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID), US National Institutes of Health (NIH) [Projektnummer ZIA AI001080 (an MO)]. Die Geldgeber spielten keine Rolle bei der Gestaltung der Studie, der Sammlung, Analyse und Interpretation von Daten, dem Verfassen des Berichts oder bei der Entscheidung, den Artikel zur Veröffentlichung einzureichen.

Abteilung für Labormedizin, Ren Ji Hospital, Medizinische Fakultät der Shanghai Jiao Tong University, 160 Pujian Road, Shanghai, 200127, China

Lei He, Huiying Lv, Yanan Wang, Qian Liu, Hua Wang und Min Li

Abteilung für Orthopädie, Shanghai Jiao Tong University Affiliated Sixth People's Hospital, 600 Yishan Road, Shanghai, 200233, China

Feng Jiang, Feiyang Zhang und Hao Shen

Abteilung für molekulare Genetik von Krankheitserregern, Labor für Bakteriologie, National Institute of Allergy and Infectious Diseases, US National Institutes of Health, 50 South Drive, Bethesda, MD, 20814, USA

Michael Otto

Fakultät für medizinische Laborwissenschaften, Medizinische Fakultät der Shanghai Jiao Tong University, 227 South Chongqing Road, Shanghai, 200025, China

Min Li

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Konzeptualisierung: MO Methodik: LH, MO und ML Untersuchung: LH, HL, YW, FJ, QL, FZ und HW Visualisierung: LH und MO Finanzierungsakquise: LH, HS, ML und MO Überwachung: LH, HS und ML-Schreiben – Originalentwurf: LH und MO Schreiben – Überprüfung und Bearbeitung: LH, ML und MO

Korrespondenz mit Michael Otto oder Min Li.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

He, L., Lv, H., Wang, Y. et al. Eine Antibiotikabehandlung kann eine mit Biofilmen verbundene Infektion verschlimmern, indem sie die Entwicklung von Quorum-Betrügern fördert. npj Biofilms Microbiomes 9, 26 (2023). https://doi.org/10.1038/s41522-023-00394-4

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Eingegangen: 06. Februar 2023

Angenommen: 27. April 2023

Veröffentlicht: 18. Mai 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41522-023-00394-4

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