The role of electrostatic interactions in the Streptococcus thermophilus adhesion on human erythrocytes in media with different 1:1 electrolyte concentration

  • О. І. Гордієнко Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України, 61015, Харків, вул. Переяславська, 23, Україна
  • М. О. Баранник Національний фармацевтичний університет, 61002, Харків, вул. Пушкінська, 53, Україна
  • Є. О. Гордієнко Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України, 61015, Харків, вул. Переяславська, 23, Україна
Keywords: adhesion, DLVO theory, erythrocytes, Streptococcus thermophilus, electrostatic interactions, Debye radius, surface potential

Abstract

The process of bacterial adhesion is usually discussed in terms of the two-stage sorption model. According to the model, at the first stage the bacteria fastly attaches to the surface by weak physical interactions, while at the second stage irreversible molecular and cellular adhesion process takes place. An important factor, influencing the adhesion processes, is physical-chemical characteristics of the medium, in particular, the presence of monovalent cations therein. The aim of this work is to assess the role of electrostatic component of the intercellular interactions at the first reversible stage of adhesion. Comparison of experimental data of adhesion of lactobacilli S. thermophilus on human erythrocytes and theoretical definition of the Debye radius and the erythrocytes surface potential in the experimental solutions showed that with decreasing ionic strength of the solution the change in the adhesion index in our experiments is fully in line with the theory DLVO predictions.

Downloads

Download data is not yet available.

References

1. Marshall K.C. Mechanism of the initial events in the sorption of marine bacteria to surfaces / K.C. Marshall, R. Stout, R. Mitchell // J. Gen. Microbiol. – 1971. – V.68. – P. 337–348.

2. Carnazza S. New advances in cell adhesion Technology / S. Carnazza // Nanoparticles and Nanodevices in Biological Applications, Lecture Notes in Nanoscale science and technology / Stefano Bellucci (Ed.) – V4. – New York: Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2009. – V. 4. – Р. 69 – 130. – ISBN 978–3–540–70943–5.

3. An Y.H. Concise review of mechanisms of bacterial adhesion to biomaterial surfaces / Y.H. An, R.J. Friedman // J. Biomed. Mat. - 1998. – V. 43. – P. 338–348.

4. van Loosdrecht M.C.M. Hydrophobic and electrostatic parameters in bacterial adhesion / M.C.M. van Loosdrecht, J. Lyklemam, W. Norde, A.J.B. Zehnder // Aquatic Sci. – 1990. – V. 52. – P.103–113.

5. Israelachvili J. Intermolecular and Surface forces / J. Israelachvili // 3rd ed. – Burlington: Academic Press, 2011. – 674 p. – ISBN 978 – 0–12–375182–9.

6. Анікєєва М.О. Вплив катіонів Ca2+ і Mg2+ на поверхневий заряд еритроцитів і лактобактерій S. thermophilus та їх адгезійну взаємодію / М.О. Анікєєва, С.Л. Розанова, С.Є. Коваленко, О.І. Гордієнко, Є.О. Гордієнко // Доповіді Національної академії наук України. – 2015. – №1. – С.159–165. / Anikjejeva M.O. Vplyv kationiv Ca2+ i Mg2+ na poverhnevyj zarjad erytrocytiv i laktobakterij S. thermophilus ta i'h adgezijnu vzajemodiju / M.O. Anikjejeva, S.L. Rozanova, S.Je. Kovalenko, O.I. Gordijenko, Je.O. Gordijenko // Dopovidi Nacional'noi' akademii' nauk Ukrai'ny. – 2015. – №1. – S.159–165.

7. Anikieieva M.O. Surface charge of erythrocytes and lactobacilli S. thermophilus and their intercellular adhesion depend on the concentration of bivalent cations / M.O. Anikieieva, S.L. Rozanova, S.Ye.Kovalenko, I.F. Kovalenko, O.I. Gordiyenko, E.O. Gordiyenko // Journal of Adhesion Science and Technology. – 2015. – V.29, №10. – P.1039 – 1045.

8. Petelska A. D. The effect of contrast medium SonoVue on the electric charge density of blood cells/ A.D. Petelska, J.R. Janica, J.Kotynska, U.Łebkowska, Z.A. Figaszewski //J. Membrane Biol. – 2012. – V.245. – P.15–22.
Cited
How to Cite
Гордієнко, О. І., Баранник, М. О., & Гордієнко, Є. О. (1). The role of electrostatic interactions in the Streptococcus thermophilus adhesion on human erythrocytes in media with different 1:1 electrolyte concentration. Biophysical Bulletin, 1(33), 30-37. Retrieved from https://periodicals.karazin.ua/biophysvisnyk/article/view/4332
Section
Cell biophysics