nowe badania dotyczące inhibitory nafcyliny i diosminy w walce z biofilmami Salmonella Typhimurium

W ostatnich badaniach naukowych, które dostarczają nowych, istotnych informacji na temat substancji czynnej diosminy oraz jej zastosowania w praktyce klinicznej, zbadano skuteczność nafcyliny i diosminy jako inhibitorów biofilmów wytwarzanych przez Salmonella Typhimurium. Badania te są szczególnie ważne, ponieważ Salmonella jest patogenem pokarmowym, który może prowadzić do poważnych problemów zdrowotnych u ludzi, a jego zdolność do tworzenia biofilmów utrudnia eliminację tego mikroorganizmu.

Znaczenie biofilmów w kontekście zakażeń Salmonella

Biofilmy to złożone struktury, w których mikroorganizmy są osadzone w samodzielnie wytwarzanej macierzy substancji polimerowych. Tworzenie biofilmów przez Salmonella Typhimurium jest istotnym czynnikiem, który przyczynia się do trudności w leczeniu zakażeń oraz zwiększa oporność na działanie środków przeciwdrobnoustrojowych. W badaniach wykazano, że 65% wszystkich zakażeń mikrobiologicznych oraz 80% zakażeń przewlekłych jest związanych z obecnością biofilmów. Dlatego coraz większą uwagę zwraca się na strategie terapeutyczne ukierunkowane na eliminację biofilmów.

Cel i metodologia badania

Celem badania było zbadanie minimalnych stężeń hamujących biofilm (MBIC) oraz minimalnych stężeń eradykacyjnych biofilmu (MBEC) dla nafcyliny i diosminy, które wcześniej zidentyfikowano jako inhibitory proteazy Lon. Badanie przeprowadzono na biofilmach wytwarzanych przez szczepy S. Typhimurium, w tym szczep ATCC 14028 oraz dziesięć klinicznych izolatów. Analizowano również ekspresję genów związanych z systemem toksyna-antytoksyna typu II, aby lepiej zrozumieć wpływ tych inhibitorów na biofilm.

Wyniki badań nad skutecznością nafcyliny i diosminy

Aktywność przeciwbiofilmowa nafcyliny

Wyniki badań wykazały, że nafcylina ma silne działanie przeciwbiofilmowe, z wartością MBIC wynoszącą 8 µg/mL oraz MBEC równą 32 µg/mL. Analizy mikroskopowe potwierdziły, że obecność nafcyliny znacznie ograniczała tworzenie biofilmów oraz prowadziła do morfologicznych zmian w komórkach bakterii. Obserwacje te zostały potwierdzone za pomocą mikroskopii elektronowej, która ujawniła zmiany w kształcie komórek w biofilmach traktowanych nafcyliną.

Wpływ diosminy na biofilm

Diosmina, choć nie osiągnęła całkowitego zahamowania biofilmu w żadnej z badanych stężeń, przy stężeniu 2 mg/mL doprowadziła do znaczącego zmniejszenia objętości biofilmu, co wskazuje na jej potencjalne działanie jako środek wspomagający w terapii. W przypadku izolatów klinicznych zaobserwowano redukcję o 64% w porównaniu do kontrolnej grupy.

Analiza ekspresji genów związanych z systemem toksyna-antytoksyna

Badania nad ekspresją genów wykazały, że po leczeniu nafcyliną i diosminą nastąpił znaczny spadek ekspresji genów związanych z systemem toksyna-antytoksyna typu II. Ekspresja genów relE i relB wzrosła w biofilmach, co sugeruje, że inhibitory te mogą wpływać na mechanizmy regulujące tworzenie biofilmów.

Dyskusja i implikacje kliniczne

Otrzymane wyniki podkreślają znaczenie nafcyliny jako skutecznego środka w walce z biofilmami S. Typhimurium. Ze względu na rosnący problem oporności na antybiotyki, poszukiwanie nowych strategii terapeutycznych, które skutecznie zwalczają biofilmy, staje się kluczowe. Diosmina, mimo że wykazuje pewne działanie, nie dorównuje skutecznością nafcylinie, co może sugerować, że jej zastosowanie powinno być rozważane w połączeniu z innymi terapiami.

Podsumowanie wyników badań

Podsumowując, badania wykazały, że nafcylina jest obiecującym środkiem w walce z biofilmami S. Typhimurium, a jej działanie może otworzyć nowe drogi w rozwoju terapii ukierunkowanych na eliminację biofilmów w kontekście zakażeń pokarmowych. Diosmina, mimo że mniej skuteczna, również zasługuje na dalsze badania, aby określić jej potencjalne zastosowanie w terapii wspomagającej.

Bibliografia

Narimisa Negar, Khoshbayan Amin, Gharaghani Sajjad, Razavi Shabnam and Jazi Faramarz Masjedian. Inhibitory effects of nafcillin and diosmin on biofilm formation by Salmonella Typhimurium. BMC Microbiology 2024, 24(1), 1388790-16. DOI: https://doi.org/10.1186/s12866-024-03646-1.