Utforske Anti-Burkholderia Cepacia Kompleks Aktivitet Av Essensielle Oljer: En Foreløpig Analyse

Abstract

i dette arbeidet har vi sjekket evnen til essensielle oljer ekstrahert fra seks forskjellige medisinske planter (Eugenia caryophyllata, Origanum vulgare, Rosmarinus officinalis, Lavandula officinalis, Melaleuca alternifolia, Og Thymus vulgaris) for å hemme veksten av 18 bakterietypestammer som tilhører de 18 kjente artene av planten.burkholderia cepacia-Komplekset (Bcc). Disse bakteriene er opportunistiske humane patogener som kan forårsake alvorlig infeksjon hos immunkompromitterte pasienter, spesielt de som er rammet av cystisk fibrose (CF), og er ofte resistente mot flere antibiotika. Analysen av aromatogrammer produsert av de seks oljene viste at, til tross for deres forskjellige kjemiske sammensetning, var alle i stand til å kontrastere veksten av Bcc-medlemmer. Men tre av dem (dvs., Eugenia caryophyllata, Origanum vulgare og Thymus vulgaris) var spesielt aktive i forhold Til Bcc-stammene, inkludert de som hadde høy grad eller resistens mot ciprofloxacin, et av de mest brukte antibiotika for å behandle Bcc-infeksjoner. Disse tre oljene er også aktive mot både miljømessige og kliniske stammer (isolert fra CF-pasienter), noe som tyder på at de kan brukes i fremtiden for å bekjempe B. cepacia komplekse infeksjoner.

1. Introduksjon

Eteriske oljer (Eos) består av en kompleks blanding av flyktige og duftende stoffer som vanligvis syntetiseres av alle planteorganer som sekundære metabolitter og ekstraheres ved vann-eller dampdestillasjon, løsningsmiddelekstraksjon, uttrykk under trykk, superkritisk væske og subkritisk vannutvinning . EOs inkluderer to biosyntetisk relaterte grupper, hovedsakelig terpener og terpenoider og sekundært aromatiske og alifatiske bestanddeler, alle preget av lav molekylvekt. Biologiske egenskaper Av eos terpenoider er ikke godt belyst, men en funksjon av å beskytte planter mot rovdyr og mikrobielle patogener er postulert, og de kan være viktige i samspillet mellom planter med andre organismer(f. eks. De samme planteartene kan produsere forskjellige eos-kjemotyper (dvs.kjemiske komponenter). For Eksempel Består Thymus vulgaris, morfologisk identiske arter med en stabil karyotype, av syv forskjellige kjemotyper avhengig av om den dominerende komponenten av essensiell olje er tymol, carvacrol, linalool, geraniol, sabinenhydrat, α-terpineol eller eukalyptol.

i de senere år har fremveksten av bakteriell resistens mot flere antibiotika akselerert dramatisk. Kinoloner / fluorokinoloner, azol og polyen-klassene av antimikrobielle stoffer er ofte siste utvei for å behandle infeksjoner; derfor er sjansene for å oppnå resistens mot disse antimikrobielle stoffene høyere . EOs og andre planteekstrakter har antibakterielle, antifungale og antivirale egenskaper og har blitt screenet over hele verden som potensielle kilder til nye antimikrobielle forbindelser . Dermed Kan EOs og deres bestanddeler forhåpentligvis vurderes i fremtiden for flere kliniske evalueringer og mulige anvendelser og som adjuvanser til dagens medisiner . De antimikrobielle egenskapene Til EOs er rapportert i flere studier. Høy antimikrobiell aktivitet Av Thymus og Origanum arter har blitt tilskrevet deres fenoliske komponenter som tymol og carvacrol og De Av Eugenia caryophyllus, Syzygium aromaticum og Ocimum basilicum til eugenol . Faktisk kan timian og oregano eos hemme noen patogene bakteriestammer som Escherichia coli, Salmonella enteritidis, Salmonella cholerasuis og Salmonella typhimurium, med inhiberingen direkte korrelert med karvacrol og tymol . Mekanismene som essensielle oljer kan hemme mikroorganismer involverer forskjellige virkemåter og delvis kan skyldes deres hydrofobicitet. Som et resultat blir de delt inn i lipid-dobbeltlaget av cellemembranen, noe som gjør det mer permeabelt, noe som fører til lekkasje av vitalt celleinnhold . Det er færre rapporter om virkningsmekanismer For eos-kombinasjon eller deres rensede komponenter på mikroorganismer. De inkluderer sekvensiell hemming av en felles biokjemisk vei, hemming av beskyttende enzymer og bruk av celleveggaktive midler for å øke opptaket av andre antimikrobielle stoffer. Kapasiteten av hydrokarboner til å interagere med cellemembran letter penetrasjonen av carvacrol inn i cellen. I mange tilfeller skyldes aktiviteten det komplekse samspillet mellom de forskjellige klassene av forbindelser som fenoler, aldehyder, ketoner, alkoholer, estere, etere eller hydrokarboner som finnes i EOs . Det er sannsynlig at det vil være vanskeligere for bakterier å utvikle resistens mot multikomponent EOs enn til vanlige antibiotika som ofte består av bare en enkelt molekylær enhet . For eksempel kan den multikomponente naturen av tea tree olje redusere potensialet for resistens til å skje spontant, siden flere samtidige mutasjoner kan være nødvendig for å overvinne alle antimikrobielle handlinger av hver av komponentene. Dette betyr at mange mål må tilpasse seg for å overvinne effekten av oljen .

Kliniske studier med EOs er knappe. Aktuell bruk er den mest lovende strategien for øyeblikket, for både hud og slimhinner. Noen håp finnes for innånding bruker, men klinisk evaluering er nødvendig. Det er lite informasjon om sikkerhet i forbindelse med oral administrasjon av EOs, så økt kunnskap om farmakokinetikk, farmakodynamikk og potensiell toksisitet av EOs administrert på denne måten er nødvendig .spesielt interessant ut fra dette synspunktet er muligheten til å behandle infeksjoner hos pasienter med cystisk fibrose (cf). En av de viktigste opportunistiske cf-patogener er representert av bakterier som tilhører Burkholderia cepacia-komplekset (Bcc) som tilhører Den svært heterogene slekten Burkholderia, som for tiden består av mer enn sytti arter, isolert fra bredt spekter av nisjer. Mange medlemmer av slekten kan forårsake infeksjon i planter, dyr og mennesker, og de fleste studier har dermed fokusert på disse patogene artene på grunn av deres kliniske betydning . Men nylig ble et økende antall Burkholderia-arter assosiert med planter eller med miljøet og i stand til å fikse nitrogen, for å nodulere legume eller for å fremme plantevekst, beskrevet . Blant de patogene artene har Bcc-bakteriene , en gruppe genetisk distinkte, men fenotypisk liknende bakterier som hittil omfatter 18 nært beslektede bakteriearter, blitt kjent som opportunistiske patogener hos mennesker. Selv om de ikke anses som viktige patogener for den normale menneskelige befolkningen, anses noen av dem som alvorlige trusler for bestemte pasientgrupper som CF-pasienter . CF er Den mest dødelige genetiske sykdommen Hos Kaukasiere , og hovedårsaken til morbiditet og mortalitet hos pasienter er kronisk lungeinfeksjon som involverer ulike bakteriearter (Hovedsakelig Pseudomonas aeruginosa), sopp og virus . Når det gjelder Bcc-arter, er forekomsten (2009 og 2010) av kronisk infeksjon rapportert å variere mellom 0 og 12% AV CF-populasjonen ved ULIKE cf-sentre . Selv om Det ikke er høyt sammenlignet med ANDRE CF-patogener, korrelerer Bcc-infeksjoner med dårligere prognose, lengre sykehusopphold og økt risiko for død .en av årsakene til den høye dødeligheten i infeksjoner forårsaket Av Bcc-arter er deres høye resistens mot antibiotika: de er iboende resistente mot mange antibiotika og kan utvikle in vivo resistens mot i hovedsak alle klasser av antimikrobielle stoffer . Denne høye antibiotikaresistensen er et resultat av mekanismer som er spesifikke for visse klasser av antibiotika og av en egen resistens, karakteristisk for Alle Gram-negative bakterier, på grunn av samarbeidet mellom den ytre membranbarrieren og uttrykket av efflux-systemer . Mellom multidrug efflux-systemer er den iboende legemiddelresistensen Av Gram-negative bakterier hovedsakelig knyttet TIL rnd (resistance-nodulation-cell division protein family) type legemiddeleksportører . Tilstedeværelsen og fordelingen av disse typer proteiner i noen tilgjengelige Burkholderia-genomer er kjent , og noen av disse systemene har også blitt eksperimentelt karakterisert .

Nye antimikrobielle midler er alltid nødvendig for å motvirke Bcc-resistente mutanter som fortsatt velges ved dagens terapeutiske regimer. Bakteriell resistens resulterer ofte i behandlingssvikt som forårsaker alvorlige etterspill, spesielt hos kritisk syke pasienter . Upassende eller unødvendige antibiotika resepter, overdreven bruk av antibiotika i landbruks-og husdyrindustrien, og mangel på pasient tilslutning til full antibiotika regimer, som alle velger resistente bakterier, synes å være de viktigste bidragsyterne til fremveksten av antibiotikaresistens. Resistente bakterier kan også spre seg og bli bredere infeksjonskontrollproblemer, ikke bare innen helseinstitusjoner, men også i lokalsamfunn. Av denne grunn er det et presserende behov for å utvikle nye antibakterielle terapier, ikke bare mot Bcc-bakterier, men også mot andre forskjellige humane patogener . I denne sammenheng er en av de viktigste tilnærmingene representert ved søket av nye naturlige stoffer fra” uvanlige ” kilder; spesielt interessant kan være essensielle oljer siden de er flerkomponent, og i prinsippet kan sannsynligheten for at bakterier utvikler motstand mot denne blandingen av stoffer være mye mindre enn for et enkelt molekyl.derfor var målet Med dette arbeidet å utforske den antimikrobielle aktiviteten til seks forskjellige essensielle oljer versus et panel Av Bcc-bakterier, hvorav noen viser multiresistens mot forskjellige stoffer og med enten klinisk eller miljømessig kilde, for å sjekke muligheten for å bruke essensielle oljer for å bekjempe Bcc-infeksjoner hos CF-pasienter.

2. Materialer og Metoder

2.1. Bakteriestammer og Vekstforhold

bakteriestammene som brukes i dette arbeidet er oppført I Tabell 1. De ble dyrket enten På Trypton Soya Agar (TSA, Oxoid S. p.A., Strada Rivoltana, 20090 Rodano, MI, Italia) medium ved 37°C i to dager eller i flytende Trypton Soyabuljong (Tsb, Oxoid S. p.A., Strada Rivoltana, 20090 Rodano, MI, Italia) medium ved 37°C med risting.

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: ikke følsom, følsom, veldig følsom og ekstremt følsom, henholdsvis (Ifølge Ponce et al., 2003) .
Tabell 1
Liste over bakteriestammer som brukes i dette arbeidet og deres følsomhet for essensielle oljer testet i dette arbeidet.

2.2. Aromatogrammer
2.2.1. Fremstilling av Mikrobielle Suspensjoner og Medier

hver bakteriestamme ble dyrket ved 37°C i flytende medium (TSB) ved risting; veksten ble kontrollert med jevne tidsintervaller (som spektrofotometrisk avlesning VED OD600) til slutten av vekst eksponentiell fase ble nådd. Serielle fortynninger 1 : 10 til 10-5 av hver bakteriell suspensjon ble belagt PÅ TSA Petriskåler for å telle mikroorganismer og verifisere at antall bakterier i prøvene var passende for testens ytelse.

TSA, brukt til å utføre agardiffusjonsanalysene, ble beriket med et egnet volum Dimetylsulfoksid (DMSO, Carlo Erba Reagenti S. p.a., Strada Rivoltana km 6/7, 20090 Rodano, MI, Italia), sterilisert ved filtrering gjennom filtre med en porediameter på 0.22 µ (Sartorius Italy Srl, Viale A. Casati 4, 20835 Muggiò, MB, Italia), og dermed oppnå 0.5% (v/v) løsninger identifisert med forkortelsene TIL DTSA. Tilsetningen AV DMSO, et aprotisk organisk løsningsmiddel som tilhører kategorien sulfoksider, hadde til hensikt å lette oppløseligheten av essensielle oljer i det vandige medium representert av kulturmediet.

2.2.2. Fremstilling av Fortynninger Av Essensielle Oljer

de essensielle oljene som ble brukt i denne studien (Eugenia caryophyllata, Origanum vulgare, Rosmarinus officinalis, Lavandula hybrida, Melaleuca alternifolia og Thymus vulgaris) ble alle ekstrahert ved dampdestillasjonsmetode og kjøpt fra Samme forhandler (Prodotti Phitocosmetici Dott. Vannucci Di Vannucci Daniela E C. Sas, via La Cartaia Vecchia 3, 59021 Vaiano (PO), Italia). Alle eos-og eos-fortynninger ble lagret ved 4°C før bruk.

2.2.3. Agar Disk Diffusjon Assay

Burkholderia cellesuspensjoner ble stripet PÅ dtsa Petriskåler. Sterile filterpapirskiver (Oxoid SpA. Strada Rivoltana, 20090 Rodano, MI, Italia) med 6 mm diameter ble gjennomvåt med 10 µ av hver ikke fortynnet EO, og plassert på overflaten av oppvasken. I tillegg ble positive og negative kontroller påført overflaten av agarplater; de var henholdsvis antibiotikumet ciprofloxacin (3 µ/10 µ) (Oxoid S. p.A. Strada Rivoltana, 20090 Rodano, MI, Italia) og EN OPPLØSNING AV DMSO 0,5% i sterilt deionisert vann. Platene ble inkubert på °C for 48 h aerobically. Etter inkubasjon ble diameteren av inhiberingssonene målt i millimeter, inkludert diameteren på disken. Følsomheten for EOs ble klassifisert etter diameteren av inhiberingssonene som følger: ikke følsom for total diameter mindre enn 8 mm, Følsom for total diameter 9-14 mm, svært følsom for total diameter 15-19 mm, og ekstremt følsom for total diameter større enn 20 mm . Hver analyse ble utført i tre eksemplarer på tre separate eksperimentelle løp.

2.3. Fastsettelse av Essensielle Olje Sammensetning

Gass cromatographic (GC) analyser ble utført med en HP-5890 series II-apparatet er utstyrt med en HP-5 kapillær kolonne (30 µm × 0,25 mm, nok 0,25 µm film tykkelse), arbeide med følgende temperatur-programmet: 60°C i 10 min, rampe på 5°C/min til 220°C; injektor og detektor temperaturer, 250°C; transportøren gass, nitrogen (2 mL/min); detektor, dual flame ionization deteksjon (FID); split-forhold, 1 : 30; injeksjon av 0,5 µL. Identifikasjonen av komponentene ble utført, for begge kolonnene, ved sammenligning av deres retensjonstider med de av rene autentiske prøver og ved hjelp av deres lineære retensjonsindekser (LRI) i forhold til serien av hydrokarboner. Gasskromatografi-elektron impact mass spectrometry (GC-EIMS) analyser ble utført Med En Varian cp 3800 gasskromatograf (Varian, Inc. Palo Alto, CA) utstyrt MED EN DB – 5 kapillærkolonne (Agilent Technologies Hewlett-Packard, Waldbronn, Tyskland; 30 m × 0,25 mm, beleggtykkelse 0,25 mm) og En Varian Saturn 2000 ionfelle massedetektor. Analytiske forhold var som følger: henholdsvis injektor-og overføringslinjetemperatur ved 250 og 240 hryvnias C, ovnstemperaturen ble programmert fra 60 til 240 hryvnias C ved 3°C / min, bærergass, helium ved 1 mL / min, splitless injektor. Identifikasjon av bestanddelene var basert på sammenligning av retensjonstidene med de autentiske prøvene, sammenligning AV DERES LRI i forhold til serien av n-hydrokarboner og på datamatching mot kommersielle og hjemmelagde biblioteksmassespektra bygget av rene stoffer og komponenter av kjente prøver og MS-litteraturdata . Videre ble molekylvektene for alle de identifiserte stoffene bekreftet ved gasskromatografi-kjemisk ioniseringsmassespektrometri (GC-CIMS), ved bruk av metanol som kjemisk ioniseringsgass.

2.4. Statistiske Analyser

Inhiberingssoner i Bcc-stammer fra De forskjellige EOs ble analysert ved hjelp av hovedkomponentanalyse som implementert I tidligere programvare . Kruskal-Wallis-testen Med Bonferroni – feilbeskyttelse ble brukt for å sammenligne de generelle hemmingssonene fra De forskjellige EOs ved Å Bruke Analyse-it-programvaren (Analyse-it Software, Ltd.).

3. Resultater og Diskusjon

3.1. Sammensetning Av Essensielle Oljer

Eteriske oljer er svært komplekse naturlige blandinger, som kan inneholde ca 20-60 komponenter i ganske forskjellige konsentrasjoner. De er preget av to eller tre hovedkomponenter ved ganske høye konsentrasjoner (20-70%) sammenlignet med andre komponenter som er tilstede i spormengder. Terpenoider (hovedsakelig monoterpenoider og sesquiterpenoider) representerer generelt hovedbestanddelene, men noen essensielle oljer er preget av tilstedeværelsen av aromatiske (fenylpropanoider) og alifatiske bestanddeler, alle preget av lav molekylvekt.de testede essensielle oljene var kommersielle prøver og analysert AV GC ved å bruke som detektor en dual FID og electron impact mass spectrometry. Bestanddeler ble identifisert ved sammenligning av deres retensjonstider for begge kolonnene med de av rene autentiske prøver og ved hjelp av deres lineære retensjonsindekser (LRI) i forhold til serien av hydrokarboner og MS-data fra hjemmelagde biblioteksmassespekter og litteratur.Nesten 100% av de flyktige stoffene av oregano essensiell olje ble identifisert, 77,2% av oksygenerte monoterpener, hovedsakelig representert av karvacrol som representerer 71,8% av den totale essensielle oljen; 19,2% av bestanddelene var representert av monoterpen hydrokarboner, hovedsakelig-cymene; 2.9% var sesquiterpener hydrokarboner, og 0,6% var oksygenerte sesquiterpener.

også i tilfelle av rosmarin eterisk olje de identifiserte flyktige var 99.9% og hovedbestanddeler ble representert ved oksygenerte monoterpener (64.6%) er den viktigste flyktige 1,8-cineole (43.9%). Monoterpen-hydrokarboner var 25,9%, hovedsakelig α-pinen. Sesquiterpenhydrokarboner var 9,1% og oksygenerte sesquiterpener var bare 0,3%.

Totalt identifiserte bestanddeler av timianolje var 99,5%. Disse flyktige stoffene ble preget av at 53,7% av monoterpenhydrokarboner var 47.9% p-cymene og oksygenerte monoterpener 45,6%, hovedsakelig tymol (43,1%). Bare 0,2% av de flyktige stoffene var sesquiterpener hydrokarboner.98% av bestanddelene i nellikolje ble identifisert og hovedmetabolitten var eugenol (85%), et typisk fenylpropanoid, mens 11,2% av bestanddelene ble anerkjent som sesquiterpen-hydrokarboner som var hovedmolekylet (9%).

Omtrent Alle (99,1%) av bestanddelene I m. alternifolia ble identifisert; hovedforbindelsene var oksygenerte monoterpener som var 4-terpineol den viktigste (39,9%). Resten av oljen var hovedsakelig representert av monoterpen-hydrokarboner (41.4%) som γ-terpinen (14.4%) og α-terpinen (8.8%) som de viktigste molekylene.

3.2. Antimikrobiell Aktivitet Av Essensielle Oljer mot Burkholderia cepacia Complex (Bcc) Stammer

den antimikrobielle aktiviteten til de seks forskjellige eos (e. caryophyllata (Ec), O. vulgare (Ov), R. officinalis (Ro), L. hybrida (Lh), m. alternifolia (Ma) og T. vulgaris (Tv)) ble kontrollert versusde 18 Bcc type stammene oppført I Tabell 1 og representant for de 18 kjente Bcc arter; dette panelet består av stammer av enten klinisk eller miljømessig opprinnelse.

data innhentet er rapportert I Figur 1 og viste følgende.(i)Alle 18 bakteriestammer, fra både klinisk og miljømessig opprinnelse, viste, men i en annen grad, følsomhet for hver av de seks EOs-testede.(ii) Ifølge Ponce et al. , tre essensielle oljer, Det Vil Si Ec, Tv Og Ov, viste en meget høy hemmende kraft mot alle Bcc-stammene som ble testet. Faktisk var alle av dem ekstremt følsomme overfor disse tre EOs.(iii) Ganske interessant, disse tre EOs ga en hemmende halo mye større enn den som produseres av ciprofloxacin, noe som tyder på at de er mer aktive enn dette antibiotika.(iv) De andre Tre eos (Ro, Lh og Ma) viste en grad av hemming av Bcc-vekst lavere enn det som ble vist av de tre EOs nevnt ovenfor; de hemmende haloene de produserte var imidlertid like og i mange tilfeller større enn de som ble vist av ciprofloxacin.(V) tilsynelatende viste kliniske og miljømessige stammer Ikke en annen følsomhet for en gitt EO( eller Til Et Sett Med EOs), men de var forskjellig følsomme for ciprofloxacin (Tabell 1). To AV dem, det VIL SI LMG 14294 (b. stabilis) og lmg 18943 (b. dolosa), var resistente mot antibiotika og b. cenocepacia J2315, som representerer modellsystemet for studier Av Bcc-infeksjon HOS CF-pasienter, viste lav følsomhet overfor ciprofloxacin. Disse tre stammene har en klinisk opprinnelse. Til tross for dette var de samme tre stammene ekstremt følsomme for de tre mest aktive EOs.(vi)Miljømessige Bcc-stammer var mye mer følsomme for ciprofloxacin enn deres kliniske motstykker.Differensialfølsomheten for EOs og ciprofloksacin ble bekreftet ved en hovedkomponentanalyse (Figur 2). Som vist i biplot er vektorene som står for EOs differensielt orientert enn de for ciprofloxacin (C+). Videre bidro vektorene For Ov og Tv i stor grad i differensialmønsteret av følsomhet, og bekrefter dermed at De mest aktive essensielle oljene var t. vulgaris og O. vulgare. Endelig en parvis sammenligning (Kruskal-Wallis test) av mønstre av hemming Av EOs og ciprofloxacin (Figur 2) viste at store forskjeller mellom hemmende haloer Av ulike EOs og ciprofloxacin er til stede, fremhever observert (Tabell 1, Figur 1) forskjeller i hemmende effekt av seks eos.

(a)
(a)

(b)
(b)

(a)
(a) (b)
(b)
figur 1
hemmende kraft av essensielle oljer. Resultater for agar diffusjon analyse utført på 18 Bcc type stammer er presentert. Hver linje av histogrammet representerer gjennomsnittet av den hemmende sonen som er oppnådd for hver Av De analyserte EOs. I grafikken rapporteres standardavvikene for hvert aritmetisk gjennomsnitt oppnådd: (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. Nedre panel: verdier av parvise sammenligninger (Kruskal-Wallis test og Bonferroni feilbeskyttelse) mellom EOs Og C+. n. s.: ikke signifikant; *; **; ***.

4. Konklusjoner

i dette arbeidet har vi utført en foreløpig analyse av evnen til seks forskjellige essensielle oljer for å hemme veksten Av stammer som tilhører b. cepacia-komplekset, hvis medlemmer er farlige for CF-pasienter; faktisk kan de forårsake alvorlige infeksjoner hos immunkompromitterte pasienter, som de som er rammet av cystisk fibrose. Denne ideen er avhengig av tidligere funn som viser at essensielle oljer er i stand til å hemme veksten av noen humane patogener, som E. coli, s. enteritidis, s. choleraesuis og s. typhimurium . Men så vidt vi vet, er ingenting kjent om disse blandingene av kjemiske forbindelser til å hemme veksten av Bcc-medlemmer.av denne grunn valgte vi seks forskjellige essensielle oljer (e. caryophyllata, o. vulgare, r. officinalis, L. officinalis, m. alternifolia og T. vulgaris) som ble testet mot et panel som innebar typen stammer av de kjente 18 Bcc-artene.sammensetningen av de seks EOs-Ene var ganske annerledes, men til tross for dette viste alle en hemmende aktivitet mot alle de 18 Bcc-stammene, noe som tyder på at en forbindelse eller (mer sannsynlig) mer enn en forbindelse (se nedenfor) som er tilstede i hver essensiell olje, kan forstyrre Bcc-celleveksten. Imidlertid viste de seks essensielle oljene en annen hemmende aktivitet og Ifølge Ponce et al. de kan være delt inn i to forskjellige klynger; den første inkluderer T. vulgaris, O. vulgare og e. caryophyllata, mens den andre bygger Inn R. officinalis, m. alternifolia og L. officinalis (Tabell 2). Faktisk Var Bcc-stammer ekstremt følsomme For EOs som tilhørte den første gruppen og bare følsomme for de andre tre.

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: lineære retensjonsindekser i forhold til serien av-hydrokarboner; tr: spor.
Tabell 2
Sammensetning (%) Og hovedklasser (%) av de seks essensielle oljene som brukes i dette arbeidet.

men alle er I stand til å hemme veksten Av Bcc-stammer; spesielt interessant og spennende er funnet at de hemmende haloene produsert av de fleste Av EOs er (mye mer) større enn de som produseres av ciprofloxacin, et av antibiotika som brukes I cf-infeksjonsterapi. Vi er helt klar over at følsomheten for et gitt legemiddel eller en kompleks blanding av antimikrobielle forbindelser kan variere sterkt også mellom stammer som tilhører samme bakterieart. Men etter vår mening er de foreløpige dataene som er rapportert i dette arbeidet spesielt oppmuntrende, siden de viser at bruk av essensielle oljer kan representere en alternativ måte å bekjempe Bcc-vekst på. Det er også ganske interessant at, til tross for det høye antallet eksperimenter utført i dette arbeidet, ble ingen Bcc-mutant resistent mot noen av de testede essensielle oljene isolert (data ikke vist). Dette representerer et svært viktig funn, noe som sterkt antyder at essensielle oljers evne til å hemme veksten av Bcc-celler kan være svært sannsynlig på grunn av samtidig tilstedeværelse i oljen av forskjellige molekyler (hvis virkningsmekanisme fortsatt er ukjent) som kan fungere på en synergistisk måte for å motvirke Bcc-veksten. I tillegg til dette, etter vår mening, bør disse kombinasjonene av forbindelser ikke virke på et enkelt mål, men på forskjellige molekylære mål i Bcc-cellen. Hvis dette er tilfelle, bør samtidig blokk av aktiviteten til forskjellige molekylære mål sterkt redusere sannsynligheten for utseendet til en mutant som er i stand til å motstå essensielle oljer. Hvis dette scenariet er riktig, kan disse dataene bane vei for bruk av essensielle oljer for å bekjempe Bcc-infeksjon hos CF-pasienter.

Interessekonflikt

forfatterne erklærer at det ikke er noen interessekonflikt angående publisering av dette papiret.

Takk

Marco Fondi og Elena Perrin er økonomisk støttet av EN FEMS Advanced Fellowship (FAF 2012) og en “Buzzati-Traverso” Foundation Fellowship, henholdsvis.

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert.