udforskning af anti-Burkholderia cepacia kompleks aktivitet af æteriske olier: en foreløbig analyse

abstrakt

i dette arbejde har vi kontrolleret evnen af de æteriske olier ekstraheret fra seks forskellige medicinske planter (Eugenia caryophyllata, Origanum vulgare, Rosmarinus officinalis, Lavandula officinalis, Melaleuca alternifolia og Thymus vulgaris) til at hæmme væksten af 18 bakterietypestammer, der tilhører de 18 kendte arter af de æteriske olier, der Burkholderia cepacia kompleks (BCC). Disse bakterier er opportunistiske humane patogener, der kan forårsage alvorlig infektion hos immunkompromitterede patienter, især dem, der er ramt af cystisk fibrose (CF), og er ofte resistente over for flere antibiotika. Analysen af aromatogrammerne produceret af de seks olier afslørede, at de på trods af deres forskellige kemiske sammensætning alle var i stand til at kontrastere væksten af BCC-medlemmer. Men tre af dem (dvs. Især aktive mod BCC-stammerne, herunder dem, der udviser en høj grad eller resistens over for ciprofloksacin, et af de mest anvendte antibiotika til behandling af BCC-infektioner. Disse tre olier er også aktive mod både miljømæssige og kliniske stammer (isoleret fra CF-patienter), hvilket tyder på, at de kan bruges i fremtiden til at bekæmpe B. cepacia komplekse infektioner.

1. Indledning

æteriske olier (EOS) består af en kompleks blanding af flygtige og duftende stoffer, der typisk syntetiseres af alle planteorganer som sekundære metabolitter og ekstraheres ved vand-eller dampdestillation, opløsningsmiddelekstraktion, ekspression under tryk, superkritisk væske og subkritiske vandekstraktioner . EOs inkluderer to biosyntetisk relaterede grupper, hovedsageligt terpener og terpenoider og sekundært aromatiske og alifatiske bestanddele, som alle er kendetegnet ved lav molekylvægt. Biologiske egenskaber ved EOS terpenoider er ikke godt belyst, men en funktion til at beskytte planter mod rovdyr og mikrobielle patogener postuleres, og de kan være vigtige i interaktionen mellem planter og andre organismer (f.eks. De samme plantearter kan producere forskellige EOS-kemotyper (dvs.kemiske komponenter). For eksempel består Thymus vulgaris, morfologisk identiske arter med en stabil karyotype, af syv forskellige kemotyper afhængigt af om den dominerende komponent i den essentielle olie er thymol, carvacrol, linalool, geraniol, sabinenhydrat, purpurterpineol eller eucalyptol.

i de senere år er fremkomsten af bakteriel resistens mod flere antibiotika accelereret dramatisk. Antibiotika er ofte den sidste udvej til behandling af infektioner; derfor er chancerne for at erhverve resistens over for disse antimikrobielle stoffer højere . EOs og andre planteekstrakter har antibakterielle, antifungale og antivirale egenskaber og er blevet screenet over hele verden som potentielle kilder til nye antimikrobielle forbindelser . Således kan EOS og deres bestanddele forhåbentlig overvejes i fremtiden for flere kliniske evalueringer og mulige anvendelser og som hjælpestoffer til nuværende medicin . EOS ‘ antimikrobielle egenskaber er blevet rapporteret i flere undersøgelser. Den høje antimikrobielle aktivitet af thymus og Origanum arter er blevet tilskrevet deres phenol komponenter såsom thymol og carvacrol og dem af Eugenia caryophyllus, sysygium aromaticum og Ocimum basilicum til eugenol . Faktisk kan timian og oregano EOs hæmme nogle patogene bakteriestammer, såsom Escherichia coli, Salmonella enteritidis, Salmonella cholerasuis og Salmonella typhimurium, med hæmningen direkte korreleret med carvacrol og thymol . De mekanismer, hvormed æteriske olier kan hæmme mikroorganismer, involverer forskellige virkningsmåder og til dels kan skyldes deres hydrofobicitet. Som et resultat bliver de opdelt i lipid-dobbeltlaget i cellemembranen, hvilket gør det mere permeabelt, hvilket fører til lækage af vitale celleindhold . Der er færre rapporter om virkningsmekanismerne for EOs-kombination eller deres rensede komponenter på mikroorganismer. De omfatter sekventiel hæmning af en fælles biokemisk vej, hæmning af beskyttende stoffer og anvendelse af cellevægsaktive stoffer for at forbedre optagelsen af andre antimikrobielle stoffer. Kapaciteten af carbonhydrider til at interagere med cellemembranen letter penetrationen af carvacrol i cellen. I mange tilfælde skyldes aktiviteten den komplekse interaktion mellem de forskellige klasser af forbindelser, såsom phenoler, aldehyder, ketoner, alkoholer, estere, ethere eller carbonhydrider, der findes i EOs . Det er sandsynligt, at det vil være vanskeligere for bakterier at udvikle resistens over for multikomponent EOs end for almindelige antibiotika, der ofte kun består af en enkelt molekylær enhed . For eksempel kan multikomponent naturen af tea tree olie reducere potentialet for resistens at forekomme spontant, da flere samtidige mutationer kan være nødvendige for at overvinde alle de antimikrobielle virkninger af hver af komponenterne. Dette betyder, at adskillige mål bliver nødt til at tilpasse sig for at overvinde virkningerne af olien .

kliniske studier med EOs er knappe. Aktuel brug er den mest lovende strategi i øjeblikket for både hud og slimhinder. Der er noget håb for inhalationsanvendelser, men klinisk evaluering er nødvendig. Der er kun få oplysninger om sikkerhed i forbindelse med oral administration af EOs, så der kræves en øget viden om farmakokinetik, farmakodynamik og den potentielle toksicitet af EOs administreret ad denne vej .

særligt interessant fra dette synspunkt er muligheden for at behandle infektioner hos patienter med cystisk fibrose (CF). En af de vigtigste opportunistiske CF-patogener er repræsenteret af bakterier, der tilhører Burkholderia cepacia-komplekset (Bcc), der tilhører den meget heterogene Slægt Burkholderia, som i øjeblikket omfatter mere end halvfjerds arter, isoleret fra bred vifte af nicher. Mange medlemmer af slægten kan forårsage infektion i planter, dyr og mennesker, og de fleste undersøgelser har således fokuseret på disse patogene arter på grund af deres kliniske betydning . For nylig blev der imidlertid beskrevet et stigende antal Burkholderia-arter forbundet med planter eller med miljøet og i stand til at fikse nitrogen, til at nodulere bælgplanter eller til at fremme plantevækst . Blandt de patogene arter er BCC-bakterierne , en gruppe genetisk forskellige, men fænotypisk lignende bakterier, der indtil nu omfatter 18 nært beslægtede bakteriearter, blevet kendt som opportunistiske patogener hos mennesker. Selvom de ikke betragtes som vigtige patogener for den normale menneskelige befolkning, betragtes nogle af dem som alvorlige trusler for specifikke patientgrupper såsom CF-patienter . CF er den mest dødelige genetiske sygdom hos kaukasiere, og hovedårsagen til sygelighed og dødelighed hos patienter er kronisk lungeinfektion, der involverer forskellige bakteriearter (hovedsageligt Pseudomonas aeruginosa), svampe og vira . Med hensyn til BCC-arter rapporteres forekomsten (2009 og 2010) af kronisk infektion at variere mellem 0 og 12% af CF-populationen, der deltager i forskellige CF-Centre . Selvom det ikke er højt sammenlignet med andre CF-patogener, korrelerer BCC-infektioner med dårligere prognose, længere hospitalsophold og en øget risiko for død .

en af grundene til den høje dødelighed i infektioner forårsaget af BCC-arter er deres høje resistens over for antibiotika: de er iboende resistente over for mange antibiotika og kan udvikle in vivo-resistens over for stort set alle klasser af antimikrobielle lægemidler . Denne høje antibiotikaresistens er resultatet af mekanismer, der er specifikke for visse klasser af antibiotika og af en iboende resistens, der er karakteristisk for alle gramnegative bakterier, på grund af samarbejdet mellem den ydre membranbarriere og ekspressionen af udstrømningssystemer . Mellem flerdrug-udstrømningssystemer kan den iboende lægemiddelresistens af gramnegative bakterier hovedsageligt tilskrives lægemiddeleksportører af typen RND (resistance-nodulation-cell division protein family). Tilstedeværelsen og fordelingen af disse slags proteiner i nogle tilgængelige Burkholderia-genomer er kendt , og nogle af disse systemer er også blevet eksperimentelt karakteriseret .

nye antimikrobielle midler er altid nødvendige for at modvirke de BCC-resistente mutanter, der fortsat vælges ved nuværende terapeutiske regimer. Bakteriel resistens resulterer ofte i behandlingssvigt, der forårsager alvorlig efterspørgsel, især hos kritisk syge patienter . Upassende eller unødvendige antibiotikarecepter, overdreven brug af antibiotika i landbrugs-og husdyrindustrien og manglen på patientens overholdelse af fulde antibiotiske regimer, som alle vælger resistente bakterier, ser ud til at være de vigtigste bidragydere til fremkomsten af antibiotikaresistens. Resistente bakterier kan også sprede sig og blive bredere infektionskontrolproblemer, ikke kun inden for sundhedsinstitutioner, men også inden for samfund. Af denne grund er der et presserende behov for at udvikle nye antibakterielle terapier ikke kun mod Bcc-bakterier, men også mod andre forskellige humane patogener . I denne sammenhæng er en af de vigtigste tilgange repræsenteret ved søgning af nye naturlige lægemidler fra “usædvanlige” kilder; særligt interessant kan være de æteriske olier, da de er multikomponent, og i princippet kan sandsynligheden for bakterier at udvikle resistens over for denne blanding af stoffer være meget mindre end til et enkelt molekyle.

derfor var formålet med dette arbejde at undersøge den antimikrobielle aktivitet af seks forskellige æteriske olier versus et panel af Bcc-bakterier, hvoraf nogle udviser multiresistens over for forskellige lægemidler og med enten klinisk eller miljømæssig kilde for at kontrollere muligheden for at bruge æteriske olier til at bekæmpe Bcc-infektioner hos CF-patienter.

2. Materialer og metoder

2.1. Bakteriestammer og vækstbetingelser

de bakteriestammer, der anvendes i dette arbejde, er anført i tabel 1. De blev dyrket enten på Trypton Soya Agar (TSA, Oksoid S. p.a., Strada Rivoltana, 20090 Rodano, MI, Italien) medium ved 37 liter C i to dage eller i flydende Trypton Soya bouillon (TSB, Oksoid S. p.a., Strada Rivoltana, 20090 Rodano, MI, Italien) medium ved 37 liter C med omrystning.

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, meget følsom og ekstremt følsom (ifølge Ponce et al., 2003) .
tabel 1
liste over bakteriestammer anvendt i dette arbejde og deres følsomhed over for de æteriske olier testet i dette arbejde.

2.2. Aromatogrammer
2.2.1. Fremstilling af mikrobielle suspensioner og medier

hver bakteriestamme blev dyrket ved 37 liter C i flydende medium (TSB) med omrystning; væksten blev kontrolleret med regelmæssige tidsintervaller (som spektrofotometrisk læsning ved OD600), indtil slutningen af den væksteksponentielle fase blev nået. Seriefortyndinger 1: 10 til 10-5 af hver bakteriesuspension blev belagt på TSA petriskåle for at tælle mikroorganismerne og kontrollere, at antallet af bakterier i prøverne var passende til udførelsen af testene.

TSA, der blev brugt til at udføre agardiffusionsanalyserne, blev beriget med et passende volumen Dimethylsulfilte (DMSO, Carlo Erba Reagenti S. p.a., Strada Rivoltana km 6/7, 20090 Rodano, MI, Italien), steriliseret ved filtrering gennem filtre med en porediameter på 0,22 Purpur (Sartorius Italy Srl, Viale A. Casati 4, 20835 Muggi Purpur, MB, Italien), hvorved der opnås 0,5% (v/v) opløsninger identificeret ved forkortelserne af dtsa. Tilsætningen af DMSO, et aprotisk organisk opløsningsmiddel, der tilhører kategorien sulfoksider, havde til formål at lette opløsningen af æteriske olier i det vandige medium repræsenteret af dyrkningsmediet.

2.2.2. Fremstilling af fortyndinger af æteriske olier

de æteriske olier, der blev anvendt i denne undersøgelse (Eugenia caryophyllata, Origanum vulgare, Rosmarinus officinalis, Lavandula hybrida, Melaleuca alternifolia og Thymus vulgaris) blev alle ekstraheret ved dampdestillationsmetode og købt fra den samme forhandler (Prodotti Phitocosmetici Dott. Vannucci di Vannucci Daniela e C. Sas, via la Cartaia Vecchia 3, 59021 Vaiano (PO), Italien). Alle EOS-og EOS-fortyndinger blev opbevaret ved 4 liter C før brug.

2.2.3. Agar Disk Diffusion Assay

Burkholderia cellesuspensioner blev stribet på dtsa petriskåle. Sterile filterpapirskiver (Oksoid SpA. Strada Rivoltana, 20090 Rodano, MI, Italien) med en diameter på 6 mm blev gennemblødt med 10 liter af hver ikke fortyndet EO og anbragt på overfladen af opvasken. Derudover blev der anvendt positive og negative kontroller på overfladen af agarplader; de var henholdsvis antibiotikummet ciprofloksacin (3-L/10-L) (S. p.a. Strada Rivoltana, 20090 Rodano, MI, Italien) og en opløsning af DMSO 0,5% i sterilt deioniseret vand. Pladerne blev inkuberet ved kr. C i 48 timer aerobt. Efter inkubation blev diameteren af inhiberingsområderne målt i millimeter, herunder diameteren af disken. Følsomheden over for EOs blev klassificeret efter diameteren af inhiberingsområderne som følger: ikke følsom for total diameter mindre end 8 mm, følsom for total diameter 9-14 mm, meget følsom for total diameter 15-19 mm og ekstremt følsom for total diameter større end 20 mm . Hvert assay blev udført i tre eksemplarer på tre separate eksperimentelle kørsler.

2, 3. Bestemmelse af Æterisk Olie Sammensætning

Gas cromatographic (GC) analyser blev udført med en HP-5890 series II-instrument udstyret med en HP-5 kapillarkolonne (30 µm × 0,25 mm, 0.25 µm filmtykkelse), der arbejder med følgende temperatur program: 60°C i 10 min, rampe på 5°C/min til 220°C; injektor og detektor temperaturer, 250°C; bæregas, kvælstof (2 mL/min); detektor, dobbelt flamme ionisering detection (FID); delingsforholdet, 1 : 30; indsprøjtning, 0.5 µL. Identificeringen af komponenterne blev for begge kolonner udført ved sammenligning af deres retentionstider med dem for rene autentiske prøver og ved hjælp af deres lineære retentionsindekser (LRI) i forhold til serien af-carbonhydrider. Gaskromatografi-elektronpåvirkningsmassespektrometri (GC-EIMS) analyser blev udført med en Varian CP 3800 gaskromatograf (Varian, Inc. Palo Alto, CA) udstyret med en DB – 5 kapillærsøjle (Agilent Technologies Heillett-Packard, Valdbronn, Tyskland; 30 m liter 0,25 mm, belægningstykkelse 0,25 mm) og en Varian Saturn 2000 ionfældemassedetektor. Analysebetingelserne var som følger: injektor-og overføringsledningstemperatur ved henholdsvis 250 og 240 liter C, ovntemperatur programmeres fra 60 til 240 liter C ved 3 liter C/min, bæregas, helium ved 1 mL/min, splitless injektor. Identifikation af bestanddelene var baseret på sammenligning af retentionstiderne med de autentiske prøver, sammenligning af deres LRI i forhold til serien af n-kulbrinter og på computertilpasning mod kommercielle og hjemmelavede biblioteksmassespektre bygget af rene stoffer og komponenter i kendte prøver og MS-litteraturdata . Desuden blev molekylvægten af alle de identificerede stoffer bekræftet ved gaskromatografi-kemisk ioniseringsmassespektrometri (GC-CIMS) ved anvendelse af methanol som kemisk ioniseringsgas.

2, 4. Statistiske analyser

Inhiberingsområder i BCC-stammer fra de forskellige EOs blev analyseret ved hjælp af hovedkomponentanalyse som implementeret i tidligere programmer . Der blev anvendt en test med Bonferroni-fejlbeskyttelse til at sammenligne de samlede inhiberingsområder fra de forskellige EOs ved hjælp af Analyse-it-programmet (Analyse-it-programmet, Ltd.).

3. Resultater og diskussion

3.1. Sammensætning af æteriske olier

æteriske olier er meget komplekse naturlige blandinger, som kan indeholde omkring 20-60 komponenter ved helt forskellige koncentrationer. De er kendetegnet ved to eller tre hovedkomponenter i forholdsvis høje koncentrationer (20-70%) sammenlignet med andre komponenter, der er til stede i spormængder. Terpenoider repræsenterer generelt de vigtigste bestanddele, men nogle æteriske olier er karakteriseret ved tilstedeværelsen af aromatiske (phenylpropanoider) og alifatiske bestanddele, alle karakteriseret ved lav molekylvægt.

de testede æteriske olier var Kommercielle prøver og analyseret af GC ved hjælp af en dobbelt FID-og elektronpåvirkningsmassespektrometri som detektor. Bestanddele blev identificeret ved sammenligning af deres retentionstider for begge kolonner med dem for rene autentiske prøver og ved hjælp af deres lineære retentionsindekser (LRI) i forhold til serien af-carbonhydrider og MS-data fra hjemmelavede biblioteksmassespektre og litteratur.

næsten 100% af flygtige stoffer af æterisk olie af oregano blev identificeret, idet de var 77,2% af iltede monoterpener, hovedsageligt repræsenteret af carvacrol, der repræsenterer 71,8% af den samlede æteriske olie; 19,2% af bestanddelene var repræsenteret af monoterpen-carbonhydrider, hovedsageligt-cymen; 2.9% var sekviterpener carbonhydrider, og 0,6% var iltede sekviterpener.

også i tilfælde af rosmarin æterisk olie var de identificerede flygtige stoffer 99,9%, og hovedbestanddelene var repræsenteret af iltede monoterpener (64,6%) som den vigtigste Flygtige 1,8-cineol (43,9%). Monoterpencarbonhydrider var 25,9%, hovedsagelig i form af cholin-pinen. 9,1% og iltede sekviterpener var kun 0,3%.

de samlede identificerede bestanddele af timianolie var 99,5%. Disse flygtige stoffer blev karakteriseret ved, at 53,7% monoterpen-carbonhydrider var 47.9% p-cymen og iltede monoterpener 45,6%, hovedsagelig thymol (43,1%). Kun 0,2% af de flygtige stoffer var sekviterpener-carbonhydrider.98% af bestanddelene i fed olie blev identificeret, og hovedmetabolitten var eugenol (85%), en typisk phenylpropanoid, mens 11,2% af bestanddelene blev anerkendt som seskviterpencarbonhydrider, der var hovedmolekylet af karyofylen (9%).

CA.alle (99,1%) af bestanddelene i M. alternifolia blev identificeret; hovedforbindelser var iltede monoterpener, der var 4-terpineol den primære (39,9%). Resten af olien var hovedsageligt repræsenteret af monoterpencarbonhydrider (41,4%), der var de primære molekyler, som var renterpinen (14,4%) og renterpinen (8,8%).

3.2. Antimikrobiel aktivitet af de æteriske olier mod Burkholderia cepacia-kompleks (Bcc) stammer

den antimikrobielle aktivitet af de seks forskellige EOS (E. caryophyllata (Ec), O. vulgare (ov), R. officinalis (Ro), L. hybrida (Lh), M. alternifolia (Ma) og T. vulgaris (Tv)) blev kontrolleret versusde 18 BCC-type stammer, der er anført i tabel 1 og repræsentative for de 18 kendte BCC-arter; dette panel omfatter stammer af enten klinisk eller miljømæssig Oprindelse.

data opnået er rapporteret i Figur 1 og viste følgende.(i) alle de 18 bakteriestammer, fra både klinisk og miljømæssig Oprindelse, udviste, skønt i forskellig grad, følsomhed over for hver af de seks testede EOs.(ii) ifølge Ponce et al. , tre æteriske olier, det vil sige Ec, Tv og Ov, udviste en meget høj hæmmende kraft versus alle de testede BCC-stammer. Faktisk var alle dem ekstremt følsomme over for disse tre EOs.(iii) ganske interessant gav disse tre EOs en hæmmende halo, der var meget større end den, der blev produceret af ciprofloksacin, hvilket tyder på, at de er mere aktive end dette antibiotikum.(iv) de andre tre EOs (Ro, Lh og Ma) udviste en grad af hæmning af BCC-vækst, der var lavere end den, der blev udvist af de tre EOs nævnt ovenfor; de hæmmende glorier, de producerede, var imidlertid ens og i mange tilfælde større end dem, der blev udstillet af ciproflocacin.(V) tilsyneladende udviste kliniske og miljømæssige stammer ikke en anden følsomhed over for en given EO (eller et sæt EOs), men de var forskelligt følsomme over for ciproflocacin (tabel 1). To af dem, det vil sige LMG 14294 (B. stabilis) og LMG 18943 (B. dolosa), var resistente over for antibiotika, og B. cenocepacia J2315, der repræsenterer modelsystemet til undersøgelse af BCC-infektion hos CF-patienter, udviste en lav følsomhed over for ciprofloksacin. Disse tre stammer har en klinisk Oprindelse. På trods af dette var de samme tre stammer ekstremt følsomme over for de tre mest aktive EOs.(vi) miljømæssige BCC-stammer var meget mere følsomme over for ciproflocacin end deres kliniske modstykker.Den differentielle følsomhed over for EOs og ciproflocacin blev bekræftet ved en hovedkomponentanalyse (figur 2). Som vist i biplot er vektorerne, der tegner sig for EOs, differentielt orienterede end de af ciproflocacin (C+). Desuden bidrog vektorerne til Ov og Tv i høj grad i det differentierede mønster af følsomhed, hvilket bekræftede, at de mest aktive æteriske olier var T. vulgaris og O. vulgare. 2) viste, at store forskelle mellem hæmmende glorier af forskellige EOs og ciprofloksacin er til stede, hvilket fremhæver de observerede (tabel 1, Figur 1) forskelle i den hæmmende effekt af de seks EOs.

(a)
(a)
(a)(a)

(a) (a)

(a) (B)
(b)

figur 1
hæmmende kraft af æteriske olier. Resultater for agar diffusion assay udført på 18 BCC type stammer præsenteres. Hver bar i histogrammet repræsenterer gennemsnittet af det hæmmende område opnået for hvert af de analyserede EOs. I grafikken rapporteres standardafvigelserne for hvert aritmetisk gennemsnit opnået: (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. Lavere panel: værdier af parvise sammenligninger (Kruskal-test og Bonferroni fejlbeskyttelse) mellem EOs og C+. n. s.: ikke signifikant; *; **; ***.

4. Konklusioner

i dette arbejde har vi udført en foreløbig analyse af seks forskellige æteriske oliers evne til at hæmme væksten af stammer, der tilhører B. cepacia-komplekset, hvis medlemmer er farlige for CF-patienter; faktisk kan de forårsage alvorlige infektioner hos immunkompromitterede patienter, såsom dem, der er ramt af cystisk fibrose. Denne ide er afhængig af tidligere resultater, der viser, at æteriske olier er i stand til at hæmme væksten af nogle humane patogener, såsom E. coli, S. enteritidis, S. choleraesuis og S. typhimurium . Imidlertid, så vidt vi ved, intet er kendt om evnen af disse blandinger af kemiske forbindelser til at hæmme væksten af BCC medlemmer.

af denne grund valgte vi seks forskellige æteriske olier (E. caryophyllata, O. vulgare, R. officinalis, L. officinalis, M. alternifolia og T. vulgaris), der blev testet i forhold til et panel, der indlejrede typestammerne af de kendte 18 BCC-arter.

sammensætningen af de seks EOs var helt anderledes, men på trods af dette udviste de alle en hæmmende aktivitet i forhold til alle de 18 BCC-stammer, hvilket tyder på, at en forbindelse eller (mere sandsynligt) mere end en forbindelse (se nedenfor) til stede i hver æterisk olie kan forstyrre BCC-cellevæksten. Imidlertid viste de seks æteriske olier en anden hæmmende aktivitet og ifølge Ponce et al. de kan opdeles i to forskellige klynger; den første inkluderer T. vulgaris, O. vulgare og E. caryophyllata, mens den anden integrerer R. officinalis, M. alternifolia og L. officinalis (tabel 2). Faktisk var BCC-stammer ekstremt følsomme over for EOs tilhørende den første gruppe og bare følsomme over 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 retentionsindekser i forhold til serien af-carbonhydrider; tr: spor.
tabel 2
sammensætning (%) og hovedklasser (%) af de seks æteriske olier, der anvendes i dette arbejde.

men alle er i stand til at hæmme væksten af BCC-stammer; særligt interessant og spændende er konstateringen af, at de hæmmende glorier produceret af de fleste af EOs er (meget mere) større end dem, der produceres af ciproflocacin, et af de antibiotika, der anvendes i CF-infektionsterapi. Vi er helt klar over, at følsomheden over for et givet lægemiddel eller en kompleks blanding af antimikrobielle forbindelser også kan variere stærkt mellem stammer, der tilhører den samme bakterieart. Efter vores mening er de foreløbige data, der er rapporteret i dette arbejde, imidlertid særligt opmuntrende, da de viser, at brugen af æteriske olier kan udgøre en alternativ måde at bekæmpe Bcc-vækst på. Det er også ganske interessant, at på trods af det store antal eksperimenter, der blev udført i dette arbejde, blev ingen BCC-mutant resistent over for nogen af de testede æteriske olier isoleret (data ikke vist). Dette repræsenterer et meget vigtigt fund, som stærkt antyder, at æteriske oliers evne til at hæmme væksten af Bcc-celler kan være meget sandsynligt på grund af den samtidige tilstedeværelse i olien af forskellige molekyler (hvis virkningsmekanisme stadig er ukendt), der kan fungere på en synergistisk måde for at modvirke Bcc-væksten. Derudover bør disse kombinationer af forbindelser efter vores mening ikke virke på et enkelt mål, men på forskellige molekylære mål inden for BCC-cellen. Hvis dette er tilfældet, bør den samtidige blok af aktiviteten af forskellige molekylære mål kraftigt reducere sandsynligheden for udseendet af en mutant, der er i stand til at modstå de æteriske olier. Hvis dette scenario er korrekt, kan disse data bane vejen for brugen af æteriske olier til bekæmpelse af BCC-infektion hos CF-patienter.

interessekonflikt

forfatterne erklærer, at der ikke er nogen interessekonflikt vedrørende offentliggørelsen af dette papir.

anerkendelser

Marco Fondi og Elena Perrin støttes økonomisk af et FEMS Advanced stipendium (FAF 2012) og et “Musati-Traverso” Foundation stipendium, henholdsvis.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.