Teat-apex colonizer Bacillus from healthy cows antagonizes mastitis-causing Staphylococcus aureus biofilms

Autores
Isaac, Paula; Bohl, Luciana Paola; Romero, Cintia Mariana; Rodríguez, Lucía; Breser, Maria Laura; de Lillo, Maria Florencia; Orellano, María Soledad; Calvinho, Luis Fernando; Porporatto, Carina
Año de publicación
2023
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Staphylococcus aureus is the most frequent causal agent of bovine mastitis, which is largely responsible for milk production losses worldwide. The pathogen's ability to form stable biofilms facilitates intramammary colonization and may explain disease persistence. This virulence factor is also highly influential in the development of chronic intramammary infections refractory to antimicrobial therapy, which is why novel therapies that can tackle multiple targets are necessary. Since udder microbiota have important implications in mastitis pathogenesis, they offer opportunities to develop alternative prophylactic and therapeutic strategies. Here, we observed that a Bacillus strain from the teat apex of lactating cows was associated to reduce colonization by S. aureus. The strain, identified as Bacillus sp. H21, was able to antagonize in-formation or mature S. aureus biofilms associated to intramammary infections without affecting cell viability. When exploring the metabolite responsible for this activity, we found that a widespread class of Bacillus exopolysaccharide, levan, eliminated the pathogenic biofilm under evaluated conditions. Moreover, levan had no cytotoxic effects on bovine cellular lines at the biologically active concentration range, which demonstrates its potential for pathogen control. Our results indicate that commensal Bacillus may counteract S. aureus-induced mastitis, and could therefore be used in novel biotechnological strategies to prevent and/or treat this disease.
Fil: Isaac, Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Investigación y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnológica - Universidad Nacional de Villa María. Instituto Multidisciplinario de Investigación y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnológica; Argentina. Universidad Nacional de Villa María. Instituto Académico Pedagógico de Ciencias Básicas y Aplicadas; Argentina
Fil: Bohl, Luciana Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Cordoba. Instituto Multidisciplinario de Investigacion y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnologica. - Universidad Nacional de Villa Maria. Instituto Multidisciplinario de Investigacion y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnologica.; Argentina. Universidad Nacional de Villa María. Instituto Académico Pedagógico de Ciencias Básicas y Aplicadas; Argentina
Fil: Romero, Cintia Mariana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán; Argentina
Fil: Rodríguez, Lucía. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Cordoba. Instituto Multidisciplinario de Investigacion y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnologica. - Universidad Nacional de Villa Maria. Instituto Multidisciplinario de Investigacion y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnologica.; Argentina
Fil: Breser, Maria Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Cordoba. Instituto Multidisciplinario de Investigacion y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnologica. - Universidad Nacional de Villa Maria. Instituto Multidisciplinario de Investigacion y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnologica.; Argentina. Universidad Nacional de Villa María. Instituto Académico Pedagógico de Ciencias Básicas y Aplicadas; Argentina
Fil: de Lillo, Maria Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Cordoba. Instituto Multidisciplinario de Investigacion y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnologica. - Universidad Nacional de Villa Maria. Instituto Multidisciplinario de Investigacion y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnologica.; Argentina
Fil: Orellano, María Soledad. Universidad Nacional de Villa María; Argentina. Universidad del País Vasco; España. Universidad del País Vasco. Polymat; España. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Calvinho, Luis Fernando. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ciencias Veterinarias. Departamento de Clínicas; Argentina
Fil: Porporatto, Carina. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Cordoba. Instituto Multidisciplinario de Investigacion y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnologica. - Universidad Nacional de Villa Maria. Instituto Multidisciplinario de Investigacion y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnologica.; Argentina. Universidad Nacional de Villa María. Instituto Académico Pedagógico de Ciencias Básicas y Aplicadas; Argentina
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Our results indicate that commensal Bacillus may counteract S. aureus-induced mastitis, and could therefore be used in novel biotechnological strategies to prevent and/or treat this disease.Fil: Isaac, Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Investigación y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnológica - Universidad Nacional de Villa María. Instituto Multidisciplinario de Investigación y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnológica; Argentina. Universidad Nacional de Villa María. Instituto Académico Pedagógico de Ciencias Básicas y Aplicadas; ArgentinaFil: Bohl, Luciana Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Cordoba. Instituto Multidisciplinario de Investigacion y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnologica. - Universidad Nacional de Villa Maria. Instituto Multidisciplinario de Investigacion y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnologica.; Argentina. Universidad Nacional de Villa María. Instituto Académico Pedagógico de Ciencias Básicas y Aplicadas; ArgentinaFil: Romero, Cintia Mariana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán; ArgentinaFil: Rodríguez, Lucía. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Cordoba. Instituto Multidisciplinario de Investigacion y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnologica. - Universidad Nacional de Villa Maria. Instituto Multidisciplinario de Investigacion y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnologica.; ArgentinaFil: Breser, Maria Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Cordoba. Instituto Multidisciplinario de Investigacion y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnologica. - Universidad Nacional de Villa Maria. Instituto Multidisciplinario de Investigacion y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnologica.; Argentina. Universidad Nacional de Villa María. Instituto Académico Pedagógico de Ciencias Básicas y Aplicadas; ArgentinaFil: de Lillo, Maria Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Cordoba. Instituto Multidisciplinario de Investigacion y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnologica. - Universidad Nacional de Villa Maria. Instituto Multidisciplinario de Investigacion y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnologica.; ArgentinaFil: Orellano, María Soledad. Universidad Nacional de Villa María; Argentina. Universidad del País Vasco; España. Universidad del País Vasco. Polymat; España. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Calvinho, Luis Fernando. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ciencias Veterinarias. Departamento de Clínicas; ArgentinaFil: Porporatto, Carina. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Cordoba. Instituto Multidisciplinario de Investigacion y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnologica. - Universidad Nacional de Villa Maria. Instituto Multidisciplinario de Investigacion y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnologica.; Argentina. Universidad Nacional de Villa María. Instituto Académico Pedagógico de Ciencias Básicas y Aplicadas; ArgentinaElsevier2023-10info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/219312Isaac, Paula; Bohl, Luciana Paola; Romero, Cintia Mariana; Rodríguez, Lucía; Breser, Maria Laura; et al.; Teat-apex colonizer Bacillus from healthy cows antagonizes mastitis-causing Staphylococcus aureus biofilms; Elsevier; Research in Veterinary Science; 163; 104968; 10-2023; 1-410034-5288CONICET DigitalCONICETenginfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0034528823002199info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1016/j.rvsc.2023.104968info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-09-03T10:03:09Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/219312instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-09-03 10:03:09.379CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
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Fil: Isaac, Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Investigación y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnológica - Universidad Nacional de Villa María. Instituto Multidisciplinario de Investigación y Transferencia Agroalimentaria y Biotecnológica; Argentina. Universidad Nacional de Villa María. Instituto Académico Pedagógico de Ciencias Básicas y Aplicadas; Argentina
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