utforska Anti-Burkholderia cepacia-komplex aktivitet av eteriska oljor: en preliminär analys

Abstrakt

i detta arbete har vi kontrollerat förmågan hos de eteriska oljorna extraherade från sex olika medicinska växter (Eugenia caryophyllata, Origanum vulgare, Rosmarinus officinalis, Lavandula officinalis, Melaleuca alternifolia och Thymus vulgaris) för att hämma tillväxten av 18 bakterietyp stammar som tillhör de 18 kända arterna av de Burkholderia cepacia komplex (BCC). Dessa bakterier är opportunistiska humana patogener som kan orsaka allvarlig infektion hos immunkomprometterade patienter, särskilt de som drabbas av cystisk fibros (CF), och är ofta resistenta mot flera antibiotika. Analysen av aromatogrammen som producerades av de sex oljorna avslöjade att trots deras olika kemiska sammansättning kunde alla kontrastera tillväxten av BCC-medlemmar. Tre av dem (dvs., Eugenia caryophyllata, Origanum vulgare och Thymus vulgaris) var särskilt aktiva jämfört med BCC-stammarna, inklusive de som uppvisar hög grad eller resistens mot ciprofloxacin, ett av de mest använda antibiotika för att behandla Bcc-infektioner. Dessa tre oljor är också aktiva mot både miljö-och kliniska stammar (isolerade från CF-patienter), vilket tyder på att de kan användas i framtiden för att bekämpa B. cepacia-komplexa infektioner.

1. Introduktion

eteriska oljor (EOs) består av en komplex blandning av flyktiga och doftande ämnen som vanligtvis syntetiseras av alla växtorgan som sekundära metaboliter och extraheras genom vatten-eller ångdestillation, lösningsmedelsextraktion, uttryck under tryck, superkritisk vätska och subkritisk vattenutvinning . EOs inkluderar två biosyntetiskt relaterade grupper, främst terpener och terpenoider och sekundärt aromatiska och alifatiska beståndsdelar, alla kännetecknas av låg molekylvikt. Biologiska egenskaper hos EOs-terpenoider är inte väl belysta men en funktion av att skydda växter mot rovdjur och mikrobiella patogener postuleras och de kan vara viktiga i växelverkan mellan växter med andra organismer (t.ex. attraktion av pollinatorer). Samma växtarter kan producera olika EOS-kemotyper (dvs kemiska komponenter). Till exempel består Thymus vulgaris, morfologiskt identiska arter med en stabil karyotyp, av sju olika kemotyper beroende på om den dominerande komponenten i den eteriska oljan är tymol, carvacrol, linalool, geraniol, sabinenhydrat, XXL-terpineol eller eukalyptol.

under de senaste åren har uppkomsten av bakteriell resistens mot flera antibiotika accelererat dramatiskt. Kinoloner / fluorokinoloner, azol och polyenklasser av antimikrobiella medel är ofta den sista utväg för att behandla infektioner; därför är chanserna att förvärva resistens mot dessa antimikrobiella medel högre . EOs och andra växtextrakt har antibakteriella, antifungala och antivirala egenskaper och har screenats över hela världen som potentiella källor till nya antimikrobiella föreningar . Således kan EOs och deras beståndsdelar förhoppningsvis övervägas i framtiden för mer kliniska utvärderingar och möjliga tillämpningar och som adjuvanser till nuvarande mediciner . De antimikrobiella egenskaperna hos EOs har rapporterats i flera studier. Hög antimikrobiell aktivitet hos tymus-och Origanumarter har tillskrivits deras fenolkomponenter såsom tymol och carvacrol och Eugenia caryophyllus, Syzygium aromaticum och Ocimum basilicum till eugenol . I själva verket kan timjan och oregano EOs hämma vissa patogena bakteriestammar såsom Escherichia coli, Salmonella enteritidis, Salmonella cholerasuis och Salmonella typhimurium, med inhiberingen direkt korrelerad med carvacrol och tymol . Mekanismerna genom vilka eteriska oljor kan hämma mikroorganismer involverar olika verkningssätt och kan delvis bero på deras hydrofobicitet. Som ett resultat blir de uppdelade i lipid-dubbelskiktet i cellmembranet, vilket gör det mer permeabelt, vilket leder till läckage av vital cellinnehåll . Det finns färre rapporter om verkningsmekanismerna för EOs-kombination eller deras renade komponenter på mikroorganismer. De innefattar Sekventiell hämning av en gemensam biokemisk väg, hämning av skyddande enzymer och användning av cellväggaktiva medel för att förbättra upptaget av andra antimikrobiella medel. Kapaciteten hos kolväten att interagera med cellmembran underlättar penetreringen av carvacrol i cellen. I många fall är aktiviteten resultatet av den komplexa interaktionen mellan de olika klasserna av föreningar såsom fenoler, aldehyder, ketoner, alkoholer, estrar, etrar eller kolväten som finns i EOs . Det är troligt att det blir svårare för bakterier att utveckla resistens mot multikomponenten EOs än till vanliga antibiotika som ofta består av endast en enda molekylär enhet . Till exempel kan teträdoljans multikomponent natur minska potentialen för resistens att ske spontant, eftersom flera samtidiga mutationer kan krävas för att övervinna alla antimikrobiella åtgärder hos var och en av komponenterna. Detta innebär att många mål måste anpassas för att övervinna oljans effekter .

kliniska studier med EOs är knappa. Topisk användning är den mest lovande strategin för tillfället, för både hud och slemhinnor. Visst hopp finns för inhalationsanvändning, men klinisk utvärdering behövs. Det finns lite information om Säkerhet i samband med oral administrering av EOs, så en ökning av kunskapen om farmakokinetik, farmakodynamik och den potentiella toxiciteten hos EOs som administreras på denna väg krävs .

särskilt intressant ur denna synvinkel är möjligheten att behandla infektioner hos patienter med cystisk fibros (CF). En av de viktigaste opportunistiska CF-patogenerna representeras av bakterier som tillhör Burkholderia cepacia-komplexet (Bcc) som tillhör det mycket heterogena släktet Burkholderia, som för närvarande omfattar mer än sjuttio arter, isolerade från ett brett spektrum av nischer. Många medlemmar av släktet kan orsaka infektion i växter, djur och människor, och de flesta studier har således fokuserat på dessa patogena arter på grund av deras kliniska betydelse . Nyligen har emellertid ett ökande antal Burkholderia-arter associerade med växter eller med miljön och som kan fixa kväve, nodulera baljväxter eller främja växttillväxt beskrivits . Bland de patogena arterna har BCC-bakterierna , en grupp genetiskt distinkta men fenotypiskt liknande bakterier som hittills omfattar 18 närbesläktade bakteriearter, blivit kända som opportunistiska patogener hos människor. Även om de inte anses vara viktiga patogener för den normala mänskliga befolkningen, anses vissa av dem vara allvarliga hot för specifika patientgrupper som CF-patienter . CF är den mest dödliga genetiska sjukdomen hos kaukasier, och den främsta orsaken till sjuklighet och dödlighet hos patienter är kronisk lunginfektion som involverar olika bakteriearter (främst Pseudomonas aeruginosa), svampar och virus . När det gäller BCC-arter rapporteras förekomsten (2009 och 2010) av kronisk infektion variera mellan 0 och 12% av CF-populationen som deltar i olika CF-centra . Även om det inte är högt jämfört med andra CF-patogener, korrelerar Bcc-infektioner med sämre prognos, längre sjukhusvistelser och ökad risk för dödsfall .

en av orsakerna till den höga dödligheten i infektioner orsakade av Bcc-arter är deras höga resistens mot antibiotika: de är i sig resistenta mot många antibiotika och kan utveckla in vivo-resistens mot väsentligen alla klasser av antimikrobiella läkemedel . Denna höga antibiotikaresistens är resultatet av mekanismer som är specifika för vissa klasser av antibiotika och av en inneboende resistens, som är karakteristisk för alla gramnegativa bakterier, på grund av samarbetet mellan den yttre membranbarriären och uttrycket av utflödessystem . Mellan multidrugsutflödessystem är den inneboende läkemedelsresistensen hos gramnegativa bakterier huvudsakligen hänförlig till läkemedelsexportörer av typen RND (resistance-nodulation-cell division protein family). Närvaron och fördelningen av dessa typer av proteiner i vissa tillgängliga Burkholderia-genom är kända , och några av dessa system har också experimentellt karakteriserats .

nya antimikrobiella medel behövs alltid för att motverka de Bcc-resistenta mutanterna som fortsätter att väljas med nuvarande terapeutiska regimer. Bakteriell resistens resulterar ofta i behandlingssvikt som orsakar allvarliga efterdyningar, särskilt hos kritiskt sjuka patienter . Olämpliga eller onödiga antibiotika recept, överdriven användning av antibiotika i jordbruks-och boskapsindustrin, och bristen på patientens följsamhet till full antibiotika regimer, som alla väljer resistenta bakterier, verkar vara de viktigaste bidragsgivarna till uppkomsten av antibiotikaresistens. Resistenta bakterier kan också spridas och bli bredare infektionskontrollproblem, inte bara inom vårdinstitutioner utan också inom samhällen. Av denna anledning finns det ett pressande behov av att utveckla nya antibakteriella terapier inte bara mot Bcc-bakterier utan också mot andra olika mänskliga patogener . I detta sammanhang representeras en av de viktigaste metoderna av sökandet efter nya naturliga droger från “ovanliga” källor; särskilt intressant kan vara de eteriska oljorna eftersom de är multikomponent och i princip kan sannolikheten för bakterier att utveckla resistens mot denna blandning av ämnen vara mycket mindre än för en enda molekyl.därför var syftet med detta arbete att utforska den antimikrobiella aktiviteten hos sex olika eteriska oljor kontra en panel av Bcc-bakterier, av vilka några uppvisar multiresistens mot olika läkemedel och med antingen klinisk eller miljömässig källa, för att kontrollera möjligheten att använda eteriska oljor för att bekämpa Bcc-infektioner hos CF-patienter.

2. Material och metoder

2.1. Bakteriestammar och tillväxtförhållanden

de bakteriestammar som används i detta arbete anges i Tabell 1. De odlades antingen på Trypton Soya Agar (tsa, Oxoid S. p.a., Strada Rivoltana, 20090 Rodano, MI, Italien) medium vid 37 kcal C i två dagar eller i flytande Trypton Sojabuljong (TSB, Oxoid S. p.A., Strada Rivoltana, 20090 Rodano, MI, Italien) medium vid 37 kcal C med skakning.

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: inte känslig, känslig, mycket känslig respektive extremt känslig (enligt Ponce et al., 2003) .
Tabell 1
lista över bakteriestammar som används i detta arbete och deras känslighet för de eteriska oljor som testats i detta arbete.

2.2. Aromatogram
2.2.1. Beredning av mikrobiella suspensioner och Media

varje bakteriestam odlades vid 37 C C i flytande medium (TSB) med skakning; tillväxten kontrollerades med regelbundna tidsintervall (som spektrofotometrisk avläsning vid OD600) tills slutet av tillväxtexponentialfasen uppnåddes. Seriella utspädningar 1: 10 till 10-5 av varje bakteriell suspension pläterades på TSA petriskålar för att räkna mikroorganismerna och verifiera att antalet bakterier i proverna var lämpligt för testens prestanda.

TSA, som användes för att utföra agardiffusionsanalyserna, berikades med en lämplig volym dimetylsulfoxid (DMSO, Carlo Erba Reagenti S. p.a., Strada Rivoltana km 6/7, 20090 Rodano, MI, Italien), steriliseras genom filtrering genom filter med en pordiameter på 0,22 oc (Sartorius Italy Srl, Viale A. Casati 4, 20835 Muggi 2b, MB, Italien), vilket ger 0,5% (v/v) lösningar identifierade med förkortningarna av DTSA. Tillsatsen av DMSO, ett aprotiskt organiskt lösningsmedel som tillhör kategorin sulfoxider, hade till syfte att underlätta solubiliseringen av eteriska oljor i det vattenhaltiga mediet representerat av odlingsmedierna.

2.2.2. Beredning av utspädningar av eteriska oljor

de eteriska oljorna som användes i denna studie (Eugenia caryophyllata, Origanum vulgare, Rosmarinus officinalis, Lavandula hybrida, Melaleuca alternifolia och Thymus vulgaris) extraherades alla med ångdestillationsmetod och köptes från samma återförsäljare (Prodotti Phitocosmetici Dott. Vannucci di Vannucci Daniela E C. Sas, Via La Cartaia Vecchia 3, 59021 Vaiano (PO), Italien). Alla EOS-och EOS-utspädningar lagrades vid 4 kg C före användning.

2.2.3. Agar-Diskdiffusionsanalys

Burkholderia-cellsuspensioner strimmades på DTSA petriskålar. Sterila filterpappersdiskar (Oxoid SpA. Strada Rivoltana, 20090 Rodano, MI, Italien) med en diameter på 6 mm blöts med 10 okyl av varje ej utspädd EO och placerades på diskens yta. Dessutom applicerades positiva och negativa kontroller på ytan av agarplattor; de var respektive antibiotikumet ciprofloxacin (3 kg/10 kg) (Oxoid S. P.A. Strada Rivoltana, 20090 Rodano, MI, Italien) och en lösning av DMSO 0,5% i sterilt avjoniserat vatten. Plattorna inkuberades vid 6 8 h aerob. Efter inkubation mättes inhiberingszonernas diameter i millimeter, inklusive skivans diameter. Känsligheten för EOs klassificerades av inhiberingszonernas diameter enligt följande: inte känslig för total diameter mindre än 8 mm, känslig för total diameter 9-14 mm, mycket känslig för total diameter 15-19 mm och extremt känslig för total diameter större än 20 mm. Varje analys utfördes i tre exemplar på tre separata experimentella körningar.

2.3. Bestämning av Eterisk Olja Sammansättning

Gas cromatographic (GC) analyser har utförts med en HP 5890 serie II-instrumentet utrustat med en HP-5 kapillärkolonn (30 µm × 0,25 mm, med 0,25 µm filmtjocklek), att arbeta med följande temperatur-program: 60°C i 10 min, ramp 5°C/min till 220°C, injektor och detektor temperaturer 250°C; carrier gas -, kväve (2 mL/min); detektor, dubbla lågan jonisering upptäckt (FID); split-tal, 1 : 30; injektion, är 0,5 µL. Identifieringen av komponenterna utfördes för båda kolumnerna genom jämförelse av deras retentionstider med de för rena autentiska prover och med hjälp av deras linjära retentionsindex (LRi) i förhållande till serien kolväten. Gaskromatografi-elektronpåverkan masspektrometri (GC-EIMS) analyser utfördes med en Varian CP 3800 gaskromatograf (Varian, Inc. Palo Alto, CA) utrustad med en DB-5 kapillärkolonn (Agilent Technologies Hewlett-Packard, Waldbronn, Tyskland; 30 m 0,25 mm, beläggningstjocklek 0,25 mm) och en Varian Saturn 2000 jonfälla massdetektor. Analytiska betingelser var följande: injektor och överföringsledning temperatur vid 250 och 240 ccdrespektive ugnstemperatur programmeras från 60 till 240 ccdc vid 3 ccdc/min, bärargas, helium vid 1 mL/min, splitless injektor. Identifiering av beståndsdelarna baserades på jämförelse av retentionstiderna med de autentiska proverna, jämföra deras LRI i förhållande till serien av n-kolväten och på datormatchning mot kommersiella och hemlagade biblioteksmasspektra byggda av rena ämnen och komponenter i kända prover och MS-litteraturdata . Dessutom bekräftades molekylvikterna för alla identifierade ämnen genom gaskromatografi-kemisk joniseringsmasspektrometri (GC-CIMS), med användning av metanol som kemisk joniseringsgas.

2.4. Statistiska analyser

Inhiberingszoner i Bcc-stammar från de olika EOs analyserades med användning av huvudkomponentanalys som implementerad i tidigare programvara . Kruskal-Wallis-test med Bonferroni-felskydd tillämpades för att jämföra de totala inhiberingszonerna från de olika EOs med hjälp av Analyse-it software (Analyse-it Software, Ltd.).

3. Resultat och diskussion

3.1. Sammansättning av eteriska oljor

eteriska oljor är mycket komplexa naturliga blandningar, som kan innehålla cirka 20-60 komponenter i ganska olika koncentrationer. De kännetecknas av två eller tre huvudkomponenter vid ganska höga koncentrationer (20-70%) jämfört med andra komponenter som finns i spårmängder. Terpenoider (huvudsakligen monoterpenoider och sesquiterpenoider) representerar i allmänhet huvudbeståndsdelarna men vissa eteriska oljor kännetecknas av närvaron av aromatiska (fenylpropanoider) och alifatiska beståndsdelar, alla kännetecknade av låg molekylvikt.

de testade eteriska oljorna var kommersiella prover och analyserades av GC med användning som detektor en dubbel FID-och elektronpåverkan masspektrometri. Beståndsdelar identifierades genom jämförelse av deras retentionstider för båda kolumnerna med de för rena autentiska prover och med hjälp av deras linjära retentionsindex (LRI) i förhållande till serien av kolväten och MS-data från hemlagad biblioteksmasspektra och litteratur.

nästan 100% av flyktiga ämnen av oregano eterisk olja identifierades, vilket var 77,2% av syresatta monoterpener, huvudsakligen representerade av carvacrol som representerar 71,8% av den totala eteriska oljan; 19,2% av beståndsdelarna representerades av monoterpenkolväten, huvudsakligen-cymen; 2.9% var sesquiterpener kolväten, och 0,6% var syresatta sesquiterpener.

även när det gäller rosmarin eterisk olja var de identifierade flyktiga ämnena 99,9% och huvudbeståndsdelarna representerades av syresatta monoterpener (64,6%) som den huvudsakliga flyktiga 1,8-cineolen (43,9%). Monoterpenkolväten uppgick till 25,9%, framför allt till pinen-pinen. Sesquiterpenkolväten var 9,1% och syresatt sesquiterpener var endast 0,3%.

totala identifierade beståndsdelar av timjanolja var 99,5%. Dessa flyktiga ämnen kännetecknades av att 53,7% monoterpenkolväten var 47.9% p-cymen och syresatt monoterpener 45,6%, huvudsakligen tymol (43,1%). Endast 0,2% av de flyktiga ämnena var sesquiterpener kolväten.

cirka 98% av beståndsdelarna i klyftolja identifierades och huvudmetaboliten var eugenol (85%), en typisk fenylpropanoid, medan 11,2% av beståndsdelarna erkändes som sesquiterpenkolväten som huvudmolekylen (9%).

ungefär alla (99,1%) av beståndsdelarna i M. alternifolia identifierades; huvudföreningar var syresatta monoterpener som var 4-terpineol den huvudsakliga (39,9%). Resten av oljan representerades huvudsakligen av monoterpenkolväten (41,4%), som var huvudmolekylerna för att vara det, är det 14,4% (14,4%) och 8,8% (8,8%).

3.2. Antimikrobiell aktivitet av eteriska oljor mot Burkholderia cepacia Complex (BCC) stammar

den antimikrobiella aktiviteten hos de sex olika EOs (E. caryophyllata (Ec), O. vulgare (Ov), R. officinalis (Ro), L. hybrida (LH), M. alternifolia (Ma) och T. vulgaris (Tv)) kontrollerades versusthe 18 BCC Typ Stammar som anges i Tabell 1 och representativ för de 18 kända BCC arter; denna panel består av stammar av antingen kliniskt eller miljömässigt ursprung.

data som erhållits rapporteras i Figur 1 och visade följande.(i) alla de 18 bakteriestammarna, från både kliniskt och miljömässigt ursprung, uppvisade, men i olika utsträckning, känslighet för var och en av de sex testade EOs.(ii) enligt Ponce et al. , tre eteriska oljor, det vill säga Ec, Tv och Ov, uppvisade en mycket hög hämmande kraft jämfört med alla testade Bcc-stammar. Faktum är att alla var extremt känsliga för dessa tre EOs.(iii) ganska intressant gav dessa tre EOs en hämmande halo som var mycket större än den som producerades av ciprofloxacin, vilket tyder på att de är mer aktiva än detta antibiotikum.iv) de andra tre EOs (Ro, Lh och Ma) uppvisade en grad av inhibering av Bcc-tillväxt lägre än den som uppvisades av de tre EOs som nämnts ovan; de hämmande glorierna de producerade var emellertid likartade och i många fall större än de som uppvisades av ciprofloxacin.(V) uppenbarligen uppvisade kliniska och miljömässiga stammar inte en annan känslighet för en given EO (eller för en uppsättning EOs), men de var olika känsliga för ciprofloxacin (Tabell 1). Två av dem, det vill säga LMG 14294 (B. stabilis) och LMG 18943 (B. dolosa), var resistenta mot antibiotikumet och B. cenocepacia J2315, som representerar modellsystemet för studier av Bcc-infektion hos CF-patienter, uppvisade en låg känslighet för ciprofloxacin. Dessa tre stammar har ett kliniskt ursprung. Trots detta var samma tre stammar extremt känsliga för de tre mest aktiva EOs.(vi) miljömässiga BCC-stammar var mycket känsligare för ciprofloxacin än deras kliniska motsvarigheter.Den differentiella känsligheten för EOs och ciprofloxacin bekräftades genom en huvudkomponentanalys (Figur 2). Som visas i biploten är vektorerna som står för EOs differentiellt orienterade än de för ciprofloxacin (C+). Dessutom bidrog vektorerna för Ov och Tv kraftigt i differentialmönstret för känslighet, vilket bekräftar att de mest aktiva eteriska oljorna var T. vulgaris och O. vulgare. Slutligen visade en parvis jämförelse (Kruskal-Wallis-test) av mönstren för inhibering av EOs och ciprofloxacin (Figur 2) att stora skillnader mellan hämmande halor av olika EOs och ciprofloxacin är närvarande, vilket belyser de observerade (Tabell 1, Figur 1) skillnaderna i den hämmande kraften hos de sex EOs.

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

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

figur 1
hämmande kraft av eteriska oljor. Resultat för agardiffusionsanalysen utförd på 18 Bcc-typstammar presenteras. Varje stapel i histogrammet representerar medelvärdet av den hämmande zonen som erhållits för var och en av de analyserade EOS. I grafiken rapporteras standardavvikelserna för varje aritmetiskt medelvärde som erhållits: (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 panelen: värden för parvisa jämförelser (Kruskal-Wallis test och Bonferroni felskydd) mellan EOs och C+. n. s.: inte signifikant; *; **; ***.

4. Slutsatser

i detta arbete har vi utfört en preliminär analys av förmågan hos sex olika eteriska oljor att hämma tillväxten av stammar som tillhör B. cepacia-komplexet, vars medlemmar är farliga för CF-patienter; de kan faktiskt orsaka allvarliga infektioner hos immunkompromitterade patienter, såsom de som drabbats av cystisk fibros. Denna ide bygger på tidigare fynd som visar att eteriska oljor kan hämma tillväxten av vissa humana patogener, såsom E. coli, S. enteritidis, S. choleraesuis och S. typhimurium . Men så vitt vi vet är ingenting känt om förmågan hos dessa blandningar av kemiska föreningar att hämma tillväxten av BCC-medlemmar.av denna anledning valde vi sex olika eteriska oljor (E. caryophyllata, O. vulgare, R. officinalis, L. officinalis, M. alternifolia och T. vulgaris) som testades mot en panel som inbäddade typstammarna av de kända 18 Bcc-arterna.sammansättningen av de sex EOs var helt annorlunda men trots detta uppvisade alla en hämmande aktivitet jämfört med alla 18 Bcc-stammar, vilket tyder på att en förening eller (mer sannolikt) mer än en förening (se nedan) närvarande i varje eterisk olja kan störa BCC-celltillväxten. De sex eteriska oljorna visade emellertid en annan hämmande aktivitet och enligt Ponce et al. de kan delas upp i två olika kluster; den första inkluderar T. vulgaris, O. vulgare och E. caryophyllata, medan den andra bäddar in R. officinalis, M. alternifolia och L. officinalis (Tabell 2). Faktum är att Bcc-stammar var extremt känsliga för EOs som tillhör den första gruppen och bara känsliga för de andra 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: linjära retentionsindex i förhållande till serien av kolväten; tr: spår.
Tabell 2
sammansättning (%) och huvudklasser (%) av de sex eteriska oljorna som används i detta arbete.

men alla kan hämma tillväxten av BCC-stammar; särskilt intressant och spännande är upptäckten att de hämmande halorna som produceras av de flesta av EOs är (mycket mer) större än de som produceras av ciprofloxacin, ett av de antibiotika som används vid CF-infektionsterapi. Vi är helt medvetna om att känsligheten för ett givet läkemedel eller en komplex blandning av antimikrobiella föreningar kan variera kraftigt också mellan stammar som tillhör samma bakterieart. Enligt vår åsikt är de preliminära uppgifterna som rapporteras i detta arbete dock särskilt uppmuntrande, eftersom de visar att användningen av eteriska oljor kan utgöra ett alternativt sätt att bekämpa Bcc-tillväxten. Det är också ganska intressant att, trots det stora antalet experiment som utfördes i detta arbete, isolerades ingen Bcc-mutant resistent mot någon av de testade eteriska oljorna (data visas inte). Detta representerar ett mycket viktigt resultat, vilket starkt antyder att förmågan hos eteriska oljor att hämma tillväxten av Bcc-celler kan vara mycket sannolikt på grund av samtidig närvaro i oljan av olika molekyler (vars verkningsmekanism fortfarande är okänd) som kan fungera på ett synergistiskt sätt för att motverka BCC-tillväxten. Utöver detta, enligt vår mening, bör dessa kombinationer av föreningar inte verka på ett enda mål utan på olika molekylära mål inom Bcc-cellen. Om så är fallet bör det samtidiga blocket av aktiviteten hos olika molekylära mål kraftigt minska sannolikheten för utseendet hos en mutant som kan motstå de eteriska oljorna. Om detta scenario är korrekt kan dessa data bana väg för användning av eteriska oljor för att bekämpa Bcc-infektion hos CF-patienter.

intressekonflikt

författarna förklarar att det inte finns någon intressekonflikt när det gäller publiceringen av detta dokument.

bekräftelser

Marco Fondi och Elena Perrin stöds ekonomiskt av ett FEMS Advanced Fellowship (FAF 2012) respektive ett “Buzzati-Traverso” Foundation Fellowship.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.