az illóolajok Burkholderia cepacia komplex aktivitásának feltárása: előzetes elemzés

absztrakt

ebben a munkában megvizsgáltuk, hogy a hat különböző gyógynövényből (Eugenia caryophyllata, Origanum vulgare, Rosmarinus officinalis, Lavandula officinalis, Melaleuca alternifolia és Thymus vulgaris) kivont illóolajok képesek-e gátolni a 18 ismert fajhoz tartozó 18 baktériumtípus növekedését a Burkholderia cepacia komplexum (BCC). Ezek a baktériumok opportunista emberi kórokozók, amelyek súlyos fertőzést okozhatnak immunhiányos betegekben, különösen a cisztás fibrózisban (CF) szenvedőknél, és gyakran rezisztensek több antibiotikummal szemben. A hat olaj által előállított aromatogramok elemzése azt mutatta, hogy eltérő kémiai összetételük ellenére mindegyikük képes volt szembeállítani a Bcc tagok növekedését. Ezek közül három (pl., Eugenia caryophyllata, Origanum vulgare és Thymus vulgaris) különösen aktívak voltak a Bcc törzsekkel szemben, beleértve azokat is, amelyek nagyfokú vagy rezisztenciát mutatnak a ciprofloxacinnal szemben, amely a Bcc fertőzések kezelésére leggyakrabban használt antibiotikum. Ez a három olaj aktív mind a környezeti, mind a klinikai törzsekkel szemben (CF betegektől izolálva), ami arra utal, hogy a jövőben felhasználhatók a B. cepacia komplex fertőzések leküzdésére.

1. Bevezetés

az illóolajok (EOS) Illékony és illatos anyagok komplex keverékéből állnak, amelyeket általában minden növényi szerv másodlagos metabolitként szintetizál, és vízzel vagy gőzdesztillációval, oldószeres extrakcióval, nyomás alatti expresszióval, szuperkritikus folyadékkal és szubkritikus vízkivonással extrahálnak . Az Eo-k két bioszintetikailag rokon csoportot tartalmaznak, elsősorban terpéneket és terpenoidokat, másodsorban aromás és alifás összetevőket, amelyek mindegyikét alacsony molekulatömeg jellemzi. Az EOs terpenoidok biológiai tulajdonságai nem tisztázottak, de feltételezik a növények ragadozókkal és mikrobiális kórokozókkal szembeni védelmének funkcióját, és ezek fontosak lehetnek a növények más szervezetekkel való kölcsönhatásában (pl. a beporzók vonzása). Ugyanaz a növényfaj különböző EOS kemotípusokat (azaz kémiai összetevőket) képes előállítani. Például a Thymus vulgaris, morfológiailag azonos, stabil kariotípusú Fajok, hét különböző kemotípusból állnak, attól függően, hogy az illóolaj domináns összetevője a timol, a karvacrol, a linalool, a geraniol, a sabinene-hidrát, a tesztoszteron-terpineol vagy az eukaliptol.

az elmúlt években a bakteriális rezisztencia kialakulása több antibiotikummal szemben drámai módon felgyorsult. Az antimikrobiális szerek kinolonjai/fluorokinolonjai, azoljai és polién osztályai gyakran az utolsó lehetőség a fertőzések kezelésére; ezért az antimikrobiális szerekkel szembeni rezisztencia megszerzésének esélye nagyobb . Az EOs és más növényi kivonatok antibakteriális, gombaellenes és vírusellenes tulajdonságokkal rendelkeznek, és világszerte új antimikrobiális vegyületek potenciális forrásaiként szűrték . Így az EOs és összetevőik remélhetőleg figyelembe vehetők a jövőben több klinikai értékelés és lehetséges alkalmazás céljából, valamint a jelenlegi gyógyszerek adjuvánsaként . Az EOS antimikrobiális tulajdonságairól számos vizsgálatban számoltak be. A Thymus és Origanum fajok magas antimikrobiális aktivitását fenolos összetevőiknek, például a timolnak és a karvakrolnak, valamint az Eugenia caryophyllus, a Syzygium aromaticum és az Ocimum basilicum eugenolnak tulajdonítják . Valójában a kakukkfű és az oregánó EOS gátolhat bizonyos patogén baktériumtörzseket, mint például az Escherichia coli, a Salmonella enteritidis, a Salmonella cholerasuis és a Salmonella typhimurium, a gátlás közvetlenül korrelál a karvakrollal és a timollal . Azok a mechanizmusok, amelyek révén az illóolajok gátolhatják a mikroorganizmusokat, különböző hatásmechanizmusokkal járnak, részben hidrofób hatásuknak köszönhetők. Ennek eredményeként a sejtmembrán lipid kettős rétegébe osztódnak, áteresztőbbé téve azt, ami a létfontosságú sejttartalom szivárgásához vezet . Kevesebb jelentés van az EOs kombináció vagy tisztított komponenseinek mikroorganizmusokra gyakorolt hatásmechanizmusairól. Ezek közé tartozik a közös biokémiai út szekvenciális gátlása, a védő enzimek gátlása, valamint sejtfal hatóanyagok alkalmazása más antimikrobiális szerek felvételének fokozására. A szénhidrogének sejtmembránnal való kölcsönhatásának képessége megkönnyíti a karvakrol behatolását a sejtbe. Sok esetben az aktivitás az EOS-ban található vegyületek különböző osztályai, például fenolok, aldehidek, ketonok, alkoholok, észterek, éterek vagy szénhidrogének komplex kölcsönhatásából származik . Valószínű, hogy a baktériumok számára nehezebb lesz rezisztenciát kialakítani a többkomponensű EOs-val szemben, mint a közönséges antibiotikumokkal szemben, amelyek gyakran csak egyetlen molekuláris entitásból állnak . Például a teafaolaj többkomponensű jellege csökkentheti a spontán rezisztencia kialakulásának lehetőségét, mivel több egyidejű mutációra lehet szükség az egyes komponensek összes antimikrobiális hatásának leküzdéséhez. Ez azt jelenti, hogy számos célnak alkalmazkodnia kell az olaj hatásainak leküzdéséhez .

az EOs-szal végzett klinikai vizsgálatok ritkák. A helyi alkalmazás jelenleg a legígéretesebb stratégia, mind a bőr, mind a nyálkahártyák számára. Van némi remény az inhalációs felhasználásokra, de klinikai értékelésre van szükség. Az EOS szájon át történő alkalmazásával kapcsolatos biztonságosságra vonatkozóan kevés információ áll rendelkezésre, ezért az ezen úton alkalmazott EOS farmakokinetikájával, farmakodinámiájával és potenciális toxicitásával kapcsolatos ismeretek bővítése szükséges .

ebből a szempontból különösen érdekes a cisztás fibrózis (CF) betegek fertőzéseinek kezelésének lehetősége. Az egyik legfontosabb opportunista CF kórokozót a Burkholderia cepacia komplexhez (Bcc) tartozó baktériumok képviselik, amelyek a nagyon heterogén Burkholderia nemzetségbe tartoznak, amely jelenleg több mint hetven fajt tartalmaz, különféle fülkékből izolálva. A nemzetség számos tagja fertőzést okozhat növényekben, állatokban és emberekben, és a legtöbb tanulmány ezért klinikai jelentőségük miatt ezekre a patogén fajokra összpontosított . A közelmúltban azonban egyre több olyan Burkholderia fajt írtak le, amelyek a növényekhez vagy a környezethez kapcsolódnak, és képesek a nitrogén megkötésére, a hüvelyesek csomósítására vagy a növények növekedésének elősegítésére . A patogén fajok közül a Bcc baktériumok, a genetikailag különálló, de fenotípusosan hasonló baktériumok csoportja, amely eddig 18 szorosan rokon baktériumfajt tartalmaz, opportunista kórokozókként váltak ismertté az emberekben. Bár nem tekinthetők fontos kórokozóknak a normális emberi populáció számára, némelyiküket súlyos veszélyeknek tekintik bizonyos betegcsoportok, például a CF-betegek számára . A CF a kaukázusiak leghalálosabb genetikai betegsége, és a betegek morbiditásának és mortalitásának fő oka a krónikus tüdőfertőzés, amely különböző baktériumfajokat (főleg Pseudomonas aeruginosa), gombákat és vírusokat érint . Ami a Bcc fajokat illeti, a krónikus fertőzés prevalenciája (2009 és 2010) A jelentések szerint a különböző CF központokban részt vevő CF populáció 0-12% – a között változik . Bár más CF kórokozókhoz képest nem magas, a Bcc fertőzések korrelálnak a rosszabb prognózissal, a hosszabb kórházi tartózkodással és a halálozás fokozott kockázatával .

a Bcc fajok által okozott fertőzések magas halálozási arányának egyik oka az antibiotikumokkal szembeni magas rezisztencia: sok antibiotikummal szemben eredendően rezisztensek, és in vivo rezisztencia alakulhat ki az antimikrobiális gyógyszerek lényegében minden osztályával szemben . Ez a magas antibiotikum-rezisztencia az antibiotikumok bizonyos osztályaira jellemző mechanizmusok és az összes Gram-negatív baktériumra jellemző belső rezisztencia eredménye, a külső membrángát és az efflux rendszerek expressziója közötti együttműködés miatt . A multidrug efflux rendszerek között a gram-negatív baktériumok belső gyógyszerrezisztenciája elsősorban az RND (rezisztencia-noduláció-sejtosztódás fehérjecsalád) típusú gyógyszerexportőröknek tulajdonítható . Az ilyen típusú fehérjék jelenléte és eloszlása néhány rendelkezésre álló Burkholderia genomban ismert, és ezen rendszerek némelyikét kísérletileg is jellemezték .

mindig új antimikrobiális szerekre van szükség a Bcc rezisztens mutánsok ellensúlyozásához, amelyeket továbbra is a jelenlegi terápiás kezelések választanak ki. A bakteriális rezisztencia gyakran olyan kezelési kudarcot eredményez, amely súlyos utóhatásokat okoz, különösen kritikusan beteg betegeknél . A nem megfelelő vagy felesleges antibiotikum-előírások, az antibiotikumok túlzott használata a mezőgazdasági és állattenyésztési iparban, valamint a betegek teljes körű betartásának hiánya antibiotikum-kezelések, amelyek mindegyike rezisztens baktériumokat választ ki, úgy tűnik, hogy az antibiotikum-rezisztencia kialakulásának kulcsszereplői. A rezisztens baktériumok terjedhetnek és szélesebb körű fertőzéskontroll problémává válhatnak, nemcsak az egészségügyi intézményekben, hanem a közösségekben is. Ezért sürgető szükség van új antibakteriális terápiák kifejlesztésére nemcsak a Bcc baktériumok, hanem más különböző emberi kórokozók ellen is . Ebben az összefüggésben az egyik legfontosabb megközelítést a “szokatlan” forrásokból származó új természetes gyógyszerek keresése képviseli; különösen érdekes lehet az illóolajok, mivel ezek többkomponensűek, és elvileg a baktériumok ellenállóképességének valószínűsége sokkal kisebb lehet, mint egyetlen molekula esetében.

ezért ennek a munkának a célja hat különböző illóolaj antimikrobiális aktivitásának feltárása volt, szemben a Bcc baktériumok paneljével, amelyek közül néhány multirezisztenciát mutat a különböző gyógyszerekkel szemben, klinikai vagy környezeti forrással, annak ellenőrzése érdekében, hogy az illóolajok felhasználhatók-e a Bcc fertőzések leküzdésére CF betegeknél.

2. Anyagok és módszerek

2.1. Baktériumtörzsek és növekedési feltételek

Az ebben a munkában használt baktériumtörzseket az 1.táblázat sorolja fel. Vagy Tripton szója-agaron (TSA, Oxoid S. p.a., Strada Rivoltana, 20090 Rodano, MI, Olaszország) közepes 37 C-on két napig, vagy folyékony Tripton Szójalevesben (TSB, Oxoid S. p.A., Strada Rivoltana, 20090 Rodano, MI, Olaszország) közepes 37 C-on rázással.

Burkholderia cepacia complex strains
Strain Origin Species Sensitivity to
Eugenia caryophyllata Origanum vulgare Rosmarinus officinalis Lavandula hybrida Melaleuca alternifolia Thymus vulgaris Ciprofloxacin
LMG 13010 CF B. multivorans ES ES S S S ES VS
J2315 CF B. cenocepacia ES ES S S S ES S
LMG 14294 CF B. stabilis ES ES S S S ES NS
LMG 24064 CF B. latens ES ES ES S S ES ES
LMG 24065 CF B. diffusa ES ES VS S S ES VS
LMG 18943 CF B. dolosa ES ES VS S VS ES NS
LMG 24067 CF B. seminalis ES ES S S S ES VS
LMG 24068 CF B. metallica ES ES S S S ES ES
LMG 26883 CF B. pseudomultivorans ES ES VS S S ES VS
LMG 23361 AI B. contaminas ES ES VS S S ES ES
LMG 1222 Env B. cepacia VS ES S S S ES VS
LMG 10929 Env B. vietnamiensis ES ES ES S VS ES ES
LMG 19182 Env B. ambifaria ES ES NS S S ES ES
LMG 20980 Env B. anthina ES ES VS S ES ES ES
LMG 14191 Env B. pyrrocinia ES ES VS S ES ES ES
LMG 22485 Env B. lata ES ES S S S ES ES
LMG 24066 Env B. arboris ES ES VS S S ES ES
LMG 20358 Env B. ubonensis ES ES ES S VS ES ES
CF: strain isolated from cystic fibrosis patient; Env: environmental strain; AI: animal infection; NS, S, VS, and ES: nem érzékeny, érzékeny,nagyon érzékeny ,illetve rendkívül érzékeny (Ponce et al., 2003) .
1.táblázat
az ebben a munkában használt baktériumtörzsek listája és az ebben a munkában vizsgált illóolajokkal szembeni érzékenységük.

2.2. Aromatogramm
2.2.1. Mikrobiális szuszpenziók és táptalajok készítése

mindegyik baktériumtörzset 37 CC-n folyékony közegben (TSB) rázással tenyésztettük; a növekedést rendszeres időközönként ellenőriztük (spektrofotometrikus leolvasásként OD600-nál)a növekedési exponenciális fázis végéig. Az egyes baktériumszuszpenziók 1 : 10-10-5 arányú hígításait TSA Petri-csészékbe vontuk, hogy megszámoljuk a mikroorganizmusokat, és ellenőrizzük, hogy a mintákban lévő baktériumok száma megfelel-e a vizsgálatok teljesítményének.

az agar diffúziós vizsgálatok elvégzéséhez használt TSA-t megfelelő mennyiségű dimetil-szulfoxiddal dúsítottuk (DMSO, Carlo Erba Reagenti S. p.a., Strada Rivoltana km 6/7, 20090 Rodano, MI, Olaszország), 0,22 USD pórusátmérőjű szűrőkön keresztül szűréssel sterilizálva (Sartorius Italy Srl, Viale A. Casati 4, 20835 Muggi++, MB, Olaszország), így 0,5% (v/v) oldatot kapunk, amelyet a DTSA rövidítései azonosítanak. A DMSO, a szulfoxidok kategóriájába tartozó aprotikus szerves oldószer hozzáadása azzal a céllal történt, hogy megkönnyítse az illóolajok oldódását a táptalaj által képviselt vizes közegben.

2.2.2. Illóolajok hígításának előkészítése

Az ebben a vizsgálatban használt illóolajokat (Eugenia caryophyllata, Origanum vulgare, Rosmarinus officinalis, Lavandula hybrida, Melaleuca alternifolia és Thymus vulgaris) gőzdesztillációs módszerrel extrahálták, és ugyanattól a kiskereskedőtől (Prodotti Phitocosmetici Dott) vásárolták. Vannucci di Vannucci Daniela e C. Sas, Via La Cartaia Vecchia 3, 59021 Vaiano (PO), Olaszország). Használat előtt minden EOs-és EOS-hígítást 4 CC-n tároltak.

2.2.3. Agar Disk Diffusion Assay

Burkholderia sejtszuszpenziókat csíkoztunk a Dtsa Petri-csészéken. Steril szűrőpapír lemezek (Oxoid SpA. Strada Rivoltana, 20090 Rodano, MI, Olaszország) 6 mm átmérőjű, 10 db nem hígított eo-val áztattuk, és az edények felületére helyeztük. Ezenkívül pozitív és negatív kontrollokat alkalmaztak az agarlemezek felületére; ezek a ciprofloxacin antibiotikum (3 ezer/10 ezer fő) (Oxoid S. p.a. Strada Rivoltana, 20090 Rodano, MI, Olaszország) és egy 0,5% – os DMSO oldat steril ionmentesített vízben. A lemezeket inkubáltuk a CC-n 48 h aerob módon. Inkubálás után a gátlási zónák átmérőjét milliméterben mértük, beleértve a lemez átmérőjét is. Az EOS-val szembeni érzékenységet a gátlási zónák átmérője alapján osztályozták az alábbiak szerint: nem érzékeny a 8 mm-nél kisebb teljes átmérőre, érzékeny a 9-14 mm Teljes átmérőre, nagyon érzékeny a 15-19 mm Teljes átmérőre, és rendkívül érzékeny a 20 mm-nél nagyobb teljes átmérőre . Minden vizsgálatot három példányban, három külön kísérleti futtatáson végeztünk.

2.3. Meghatározása illóolaj Összetétel

Gáz cromatographic (GC) elemzések voltak teljesítve egy HP 5890 series II készülékkel felszerelt HP-5 kapilláris oszlop (30 µm × 0,25 mm, 0,25 µm rétegvastagság), a munka a következő hőmérséklet-program: 60°C-on 10 perc, rámpa 5°C/perc 220°C; injektor, valamint érzékelő hőmérséklet 250°C; fuvarozó gáz, a nitrogén (2 mL/perc); érzékelő, kettős láng-ionizációs felismerés (FID); split arány 1 : 30; injekció, a 0,5 µL. A komponensek azonosítását mindkét oszlop esetében úgy végeztük el, hogy összehasonlítottuk azok retenciós idejét a tiszta, hiteles minták retenciós idejével, valamint a-szénhidrogének sorozatához viszonyított lineáris retenciós indexeik (LRI) segítségével. Gázkromatográfia-elektron ütközési tömegspektrometria (GC-EIMS) az elemzéseket Varian CP 3800 gázkromatográfpal (Varian, Inc. Palo Alto, CA) DB-5 kapilláris oszloppal (Agilent Technologies Hewlett-Packard, Waldbronn, Németország; 30 m 0,25 mm, bevonat vastagsága 0,25 mm) és Varian Saturn 2000 ioncsapda tömegdetektorral felszerelve. Az analitikai körülmények a következők voltak: az injektor és az átviteli vezeték hőmérséklete 250, illetve 240 köbcenti, a sütő hőmérséklete 60 és 240 köbcenti között van programozva 3 köbcenti C/perc sebességgel, vivőgáz, hélium 1 ml/perc sebességgel, Split nélküli injektor. Az összetevők azonosítása a retenciós időnek a hiteles mintákkal való összehasonlításán, az N-szénhidrogének sorozatához viszonyított LRI-jük összehasonlításán, valamint az ismert minták tiszta anyagaiból és összetevőiből épített kereskedelmi és házi könyvtári tömegspektrumokkal és MS irodalmi adatokkal való számítógépes megfeleltetésen alapult . Ezenkívül az összes azonosított anyag molekulatömegét gázkromatográfiával-kémiai ionizációs tömegspektrometriával (GC-CIMS) igazoltuk, metanolt használva kémiai ionizációs gázként.

2.4. Statisztikai elemzések

a különböző EOs-ból származó Bcc törzsek gátlási zónáit a korábbi szoftverekben megvalósított főkomponens-elemzés alkalmazásával elemeztük . A Kruskal-Wallis tesztet Bonferroni hibavédelemmel alkalmaztuk a különböző EOS-k teljes gátlási zónáinak összehasonlítására az Analyz-it szoftver (Analyse-it Software, Ltd.).

3. Eredmények és megbeszélés

3.1. Az illóolajok összetétele

az illóolajok nagyon összetett természetes keverékek, amelyek körülbelül 20-60 komponenst tartalmazhatnak egészen különböző koncentrációkban. Két vagy három fő komponens jellemzi őket meglehetősen magas koncentrációban (20-70%), összehasonlítva a nyomokban jelen lévő egyéb komponensekkel. A terpenoidok (főleg monoterpenoidok és szeszkviterpenoidok) általában a fő alkotóelemeket képviselik, de egyes illóolajokat aromás (fenilpropanoidok) és alifás összetevők jelenléte jellemez, amelyek mindegyikét alacsony molekulatömeg jellemzi.

a vizsgált illóolajok kereskedelmi minták voltak, és GC-vel elemezték, detektorként kettős FID és elektron ütközéses tömegspektrometriát használva. Az alkotórészeket a két oszlop retenciós idejének és a tiszta hiteles minták retenciós idejének összehasonlításával, valamint a házi könyvtári tömegspektrumokból és irodalomból származó szénhidrogének és MS-adatok sorozatához viszonyított lineáris retenciós indexeik (LRI) segítségével azonosították.

az oregánó illóolaj illékony anyagainak csaknem 100%- át azonosították, az oxigénezett monoterpének 77,2% – át, elsősorban a karvakrol képviseli, amely az összes illóolaj 71,8% – át teszi ki; az összetevők 19,2% – át monoterpén szénhidrogének, elsősorban-cymen; 2.9% szeszkviterpén szénhidrogén, 0,6% pedig oxigénes szeszkviterpén volt.

a rozmaring illóolaj esetében is az azonosított illékony anyagok 99,9% – a volt, a fő alkotóelemeket pedig az oxigénezett monoterpének (64,6%), a fő Illékony 1,8-cineol (43,9%) képviselték. A monoterpén szénhidrogének 25,9%-ban voltak jelen, elsősorban a PPC-pinén. A szeszkviterpén szénhidrogének 9,1%, az oxigénezett szeszkviterpének pedig csak 0,3% voltak.

a kakukkfűolaj összes azonosított alkotóeleme 99,5% volt. Ezeket az illékony anyagokat az jellemezte, hogy a monoterpén szénhidrogének 53,7% – a 47 volt.9% p-cimen és oxigénes monoterpének 45,6%, elsősorban timol (43,1%). Az illékony anyagoknak csak 0,2% – a volt szeszkviterpén szénhidrogén.

a szegfűszegolaj összetevőinek körülbelül 98%-át azonosították, és a fő metabolit az eugenol (85%), egy tipikus fenilpropanoid, míg az összetevők 11,2% – át szeszkviterpén szénhidrogénként ismerték el, amely a fő molekula (9%).

megközelítőleg az M. alternifolia összes összetevőjét (99,1%) azonosították; a fő vegyületek az oxigénezett monoterpének voltak, amelyek a fő 4-terpineol (39,9%). Az olaj többi részét főként a monoterpén szénhidrogének (41,4%) képviselték, ezek a fő molekulák a következők voltak: (14,4%), (8,8%) a fő molekulák.

3.2. Az illóolajok Burkholderia cepacia Complex (Bcc) törzsek elleni antimikrobiális aktivitását

a hat különböző EOS (E. caryophyllata (Ec), O. vulgare (Ov), R. officinalis (Ro), L. hybrida (Lh), M. alternifolia (Ma) és T. vulgaris (Tv)) antimikrobiális aktivitását ellenőriztük az 1. táblázatban felsorolt 18 Bcc típusú törzs esetében, amelyek a 18 ismert Bcc fajt reprezentálják; ez a panel klinikai vagy környezeti eredetű törzseket tartalmaz.

a kapott adatokat az 1.ábra mutatja, és a következőket mutatja.(i) mind a 18 baktériumtörzs, mind a klinikai, mind a környezeti eredetű, bár eltérő mértékben érzékeny volt mind a hat vizsgált EOs-ra.(ii)Ponce et al. , három illóolaj, azaz Az Ec, a Tv és az Ov nagyon magas gátló erőt mutatott az összes vizsgált Bcc törzshez képest. Valójában mindegyik rendkívül érzékeny volt erre a három Eo-ra.(iii) nagyon érdekes, hogy ez a három Eo sokkal nagyobb gátló glóriát adott, mint a ciprofloxacin, ami arra utal, hogy aktívabbak, mint ez az antibiotikum.iv. a másik három Eo (Ro, Lh és Ma) a fent említett három Eo-nál kisebb mértékben gátolta a Bcc növekedését; az általuk előállított gátló halók azonban hasonlóak voltak, és sok esetben nagyobbak voltak, mint a ciprofloxacin által kimutatottak.V) úgy tűnik, hogy a klinikai és környezeti törzsek nem mutattak eltérő érzékenységet egy adott EO-ra (vagy egy sor EOs-ra), de eltérő érzékenységet mutattak a ciprofloxacinra (1.táblázat). Közülük kettő, azaz az LMG 14294 (B. stabilis) és az LMG 18943 (B. dolosa) rezisztens volt az antibiotikummal szemben, és a B. cenocepacia J2315, amely a CF-betegek Bcc-fertőzésének vizsgálatára szolgáló modellrendszert képviseli, alacsony érzékenységet mutatott a ciprofloxacinnal szemben. Ez a három törzs klinikai eredetű. Ennek ellenére ugyanaz a három törzs rendkívül érzékeny volt a három legaktívabb Eo-ra.(vi) a környezeti Bcc törzsek sokkal érzékenyebbek voltak a ciprofloxacinra, mint klinikai társaik.Az EOs és a ciprofloxacin iránti differenciált érzékenységet főkomponens-analízis igazolta (2.ábra). Amint azt a biplot mutatja, az EOs-t elszámoló Vektorok differenciáltan orientáltak, mint a ciprofloxacin (C+) vektorai. Ezenkívül az Ov és a Tv vektorai nagyban hozzájárultak az érzékenység differenciális mintázatához, megerősítve ezzel, hogy a legaktívabb illóolajok a T. vulgaris és az O. vulgare voltak. Végül az EOs és a ciprofloxacin gátlási mintáinak páros összehasonlítása (Kruskal-Wallis teszt) (2.ábra) azt mutatta, hogy nagy különbségek vannak a különböző EOs és a ciprofloxacin gátló halói között, kiemelve a hat EOs gátló erejében megfigyelt különbségeket (1. táblázat, 1. ábra).

(a)

(a)

(B)

(b)

(a)
(a) (B)
(b)

1.ábra
az illóolajok gátló ereje. A 18 Bcc típusú törzsön végzett agar diffúziós vizsgálat eredményeit mutatjuk be. A hisztogram minden sávja az elemzett EOS mindegyikére kapott gátló zóna átlagát jelenti. A grafikában Minden kapott aritmetikai átlag szórását jelentik: (1) Thymus vulgaris, (2) Rosmarinus officinalis, (3) Lavandula hybrida, (4) Eugenia caryophyllata, (5) Melaleuca alternifolia, (6) Origanum vulgare, and (7) Ciprofloxacin.

Figure 2

Differences in the patterns of inhibition of essential oils. Upper panel: principal component analysis biplot of inhibitory patterns 18 Bcc strains (centroids) treated with different EOs and ciprofloxacin (C+). The percentage of variance explained by the first two principal components is reported. Alsó panel: az EOS és a C+közötti páronkénti összehasonlítások értékei (Kruskal-Wallis teszt és Bonferroni hibavédelem). n. s.: nem jelentős; *; **; ***.

4. Következtetések

ebben a munkában előzetes elemzést végeztünk hat különböző illóolaj azon képességéről, hogy gátolja a B. cepacia komplexhez tartozó törzsek növekedését, amelyek tagjai veszélyesek a CF-betegek számára; valóban súlyos fertőzéseket okozhatnak immunhiányos betegeknél, például cisztás fibrózisban szenvedőknél. Ez az elképzelés olyan korábbi eredményekre támaszkodik, amelyek bizonyítják, hogy az illóolajok képesek gátolni egyes emberi kórokozók, például az E. coli, a S. enteritidis, a S. choleraesuis és a S. typhimurium növekedését . Legjobb tudomásunk szerint azonban semmit sem tudunk arról, hogy ezek a kémiai vegyületek keverékei képesek-e gátolni a Bcc tagok növekedését.

ezért hat különböző illóolajat (E. caryophyllata, O. vulgare, R. officinalis, L. officinalis, M. alternifolia és T. vulgaris) választottunk ki, amelyeket az ismert 18 Bcc faj típustörzseit beágyazó panellel szemben vizsgáltunk.

a hat Eo összetétele meglehetősen eltérő volt, de ennek ellenére mindegyik gátló aktivitást mutatott mind a 18 Bcc törzzsel szemben, ami arra utal, hogy egy vagy (nagyobb valószínűséggel) egynél több vegyület (lásd alább) jelen van az egyes illóolajokban zavarhatja a Bcc sejtek növekedését. A hat illóolaj azonban eltérő gátló aktivitást mutatott, Ponce et al. két különböző klaszterre oszthatók; az első a T. vulgaris, Az O. vulgare és az E. caryophyllata, míg a másik az R. officinalis, az M. alternifolia és az L. officinalis (2. táblázat). Valójában a Bcc törzsek rendkívül érzékenyek voltak az első csoportba tartozó EOs-ra, a másik háromra pedig csak érzékenyek voltak.

Constituents LRI Essential oil
Lavandula hybrida Eugenia caryophyllata Melaleuca alternifolia Origanum vulgare Rosmarinus officinalis Thymus vulgaris
Tricyclene 928 0.2 tr
-Thujene 933 0.6 tr
-Pinene 941 0.4 0.2 3.8 1.7 11.5 4.3
Camphene 955 0.3 tr 0.4 4.1 0.1
Thuja-2.4(10)-diene 959 tr
Sabinene 977 0.1 tr 0.6
-Pinene 982 0.6 0.1 2.1 0.4 3.8 1.2
Myrcene 993 0.5 0.6 1.3 1.3
-Phellandrene 1006 0.4 tr 0.2
1-Hexyl acetate 1010 0.1
-3-Carene 1013 tr tr tr
1.4-Cineole 1018 0.1
-Terpinene 1020 tr 8.8 0.8 0.4
-Cymene 1027 0.3 tr 3.7 11.6 1.9 47.9
Limonene 1032 0.7 0.1 2.0 1.1 1.8 0.2
1.8-Cineole 1034 6.9 tr 2.9 0.6 43.9 0.2
()–Ocimene 1042 0.3
-Terpinene 1063 tr 14.4 1.7 0.4
cis-Sabinene hydrate 1070 0.1 tr tr
cis-Linalool oxide (furanoid) 1077 0.3
Terpinolene 1090 4.4 0.2 0.3
trans-Linalool oxide (furanoid) 1090 0.2
1-Pentyl butyrate 1094 tr
trans-Sabinene hydrate 1099 0.3
Linalool 1101 27.1 1.8 0.9 1.2
1-Octenyl acetate 1112 0.4
exo-Fenchol 1118 tr tr tr
cis-p-Menth-2-en-1-ol 1123 0.4
Terpinen-1-ol 1135 0.2
trans-Pinocarveol 1141 tr
trans-p-Menth-2-en-1-ol 1142 0.4
Camphor 1145 8.4 tr 11.3
1-Hexyl isobutyrate 1152 0.2
Isoborneol 1158 0.2
trans-Pinocamphone 1162 tr
Pinocarvone 1164 tr
Borneol 1168 3.2 0.4 4.2
Lavandulol 1171 0.6
cis-Pinocamphone 1175 tr
4-Terpineol 1178 3.9 tr 39.9 0.2 0.8
-Cymen-8-ol 1185 tr
-Terpineol 1190 1.7 4.2 0.4 2.6 0.6
1-Hexyl butyrate 1193 0.6
cis-Piperitol 1195 tr
Verbenone 1206 0.2
trans-Piperitol 1207 0.2
Nerol 1230 0.2
1-Hexyl 2-methylbutyrate 1235 0.1
1-Hexyl 3-methylbutyrate 1244 0.3
Chavicol 1252 tr
Linalyl acetate 1259 30.4
trans-Ascaridolglycol 1268 0.2
Isobornyl acetate 1287 0.2 0.7
Lavandulyl acetate 1291 3.3
Thymol 1292 1.6 43.1
Carvacrol 1301 71.8 0.4
1-Hexyl tiglate 1333 0.2
-Cubebene 1352 tr tr
Eugenol 1358 85.0
Neryl acetate 1365 0.4
-Ylangene 1373 0.2
-Copaene 1377 0.2 tr tr 0.6
Geranyl acetate 1383 1.0
-Gurjunene 1410 0.5
-Caryophyllene 1419 2.2 9.0 0.5 2.7 5.1 0.2
Lavandulyl isobutyrate 1424 0.1
trans–Bergamotene 1437 0.2 tr
-Guaiene 1440 1.4 0.2
(Z)–Farnesene 1444 0.2
-Humulene 1455 tr 1.4 0.1 0.2 0.5 tr
(E)–Farnesene 1459 1.1
Alloaromadendrene 1461 0.6
-Muurolene 1478 0.6
Germacrene D 1482 0.3
Valencene 1493 0.3
Viridiflorene 1494 1.3 0.2
Bicyclogermacrene 1496 0.7
-Muurolene 1499 0.2 0.2
-Bisabolene 1509 0.2 0.2
Lavandulyl 2-methylbutyrate 1513 0.4
trans–Cadinene 1514 0.5 0.4
-Cadinene 1524 0.6 1.8 0.9
trans-Cadina-1(2).4-diene 1534 0.2
Spathulenol 1577 0.2
Caryophyllene oxide 1582 0.6 0.5 0.6 0.3 tr
Globulol 1584 0.5
Guaiol 1597 0.2
1-epi-Cubenol 1629 0.3
T-Cadinol 1640 0.2
Cubenol 1643 0.2
-Bisabolol 1684 0.4
Monoterpene hydrocarbons 3.2 0.4 41.4 19.2 25.9 53.7
Oxygenated monoterpenes 88.2 0.0 48.7 77.2 64.6 45.6
Sesquiterpene hydrocarbons 4.7 11.2 7.6 2.9 9.1 0.2
Oxygenated sesquiterpenes 1.2 0.5 1.4 0.6 0.3 tr
Phenylpropanoids 85.0
Other derivatives 1.9 tr
Total identified 99.2 97.1 99.1 99.9 99.9 99.5
LRI: lineáris retenciós indexek a-szénhidrogének sorozatához viszonyítva; tr: nyomok.
2.táblázat
az ebben a munkában használt hat illóolaj összetétele (%) és fő osztályai ( % ).

mindazonáltal mindegyik képes gátolni a Bcc törzsek növekedését; különösen érdekes és érdekes az a megállapítás, hogy a legtöbb EOs által termelt gátló halók (sokkal több) nagyobbak, mint a ciprofloxacin, a CF fertőzések terápiájában használt antibiotikumok egyike. Teljes mértékben tisztában vagyunk azzal, hogy egy adott gyógyszerrel vagy antimikrobiális vegyületek komplex keverékével szembeni érzékenység erősen változhat az ugyanazon baktériumfajhoz tartozó törzsek között is. Véleményünk szerint azonban az ebben a munkában közölt előzetes adatok különösen biztatóak, mivel bizonyítják, hogy az illóolajok használata alternatív módot jelenthet a Bcc növekedésének leküzdésére. Az is nagyon érdekes, hogy az ebben a munkában végzett kísérletek nagy száma ellenére egyetlen vizsgált illóolajjal szemben rezisztens Bcc mutánst sem izoláltak (az adatok nem jelennek meg). Ez egy nagyon fontos megállapítást jelent, amely határozottan azt sugallja, hogy az illóolajok azon képessége, hogy gátolják a Bcc sejtek növekedését, nagyon valószínű lehet, mivel az olajban egyidejűleg jelen vannak különböző molekulák (amelyek hatásmechanizmusa még nem ismert), amelyek szinergikusan működhetnek a Bcc növekedésének antagonizálására. Ezen túlmenően véleményünk szerint ezeknek a vegyületkombinációknak nem egyetlen célpontra, hanem a Bcc sejten belüli különböző molekuláris célpontokra kell hatniuk. Ha ez így van, akkor a különböző molekuláris célok aktivitásának egyidejű blokkja erősen csökkenti az illóolajoknak ellenálló mutáns megjelenésének valószínűségét. Ha ez a forgatókönyv helyes, ezek az adatok előkészíthetik az utat az illóolajok használatához a CF-betegek Bcc-fertőzésének leküzdésére.

összeférhetetlenség

a szerzők kijelentik, hogy e cikk közzétételét illetően nincs összeférhetetlenség.

elismerések

Marco Fondit és Elena Perrint anyagilag támogatja a FEMS Advanced Fellowship (FAF 2012) és a” Buzzati-Traverso ” Alapítvány ösztöndíja.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.