RU2646488C2 - Means for selective effect on biofilm formation by microorganisms - Google Patents
Means for selective effect on biofilm formation by microorganisms Download PDFInfo
- Publication number
- RU2646488C2 RU2646488C2 RU2016116177A RU2016116177A RU2646488C2 RU 2646488 C2 RU2646488 C2 RU 2646488C2 RU 2016116177 A RU2016116177 A RU 2016116177A RU 2016116177 A RU2016116177 A RU 2016116177A RU 2646488 C2 RU2646488 C2 RU 2646488C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- biofilm
- biofilm formation
- miliacin
- microorganisms
- bacteria
- Prior art date
Links
- 230000032770 biofilm formation Effects 0.000 title claims abstract description 70
- 244000005700 microbiome Species 0.000 title claims abstract description 36
- 230000000694 effects Effects 0.000 title abstract description 33
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims abstract description 38
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 claims abstract description 26
- 241000186000 Bifidobacterium Species 0.000 claims abstract description 21
- 241000589517 Pseudomonas aeruginosa Species 0.000 claims abstract description 15
- XBZYWSMVVKYHQN-MYPRUECHSA-N (4as,6as,6br,8ar,9r,10s,12ar,12br,14bs)-10-hydroxy-2,2,6a,6b,9,12a-hexamethyl-9-[(sulfooxy)methyl]-1,2,3,4,4a,5,6,6a,6b,7,8,8a,9,10,11,12,12a,12b,13,14b-icosahydropicene-4a-carboxylic acid Chemical compound C1C[C@H](O)[C@@](C)(COS(O)(=O)=O)[C@@H]2CC[C@@]3(C)[C@]4(C)CC[C@@]5(C(O)=O)CCC(C)(C)C[C@H]5C4=CC[C@@H]3[C@]21C XBZYWSMVVKYHQN-MYPRUECHSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 241000293869 Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium Species 0.000 claims abstract description 12
- 241001354013 Salmonella enterica subsp. enterica serovar Enteritidis Species 0.000 claims abstract description 10
- 241000186016 Bifidobacterium bifidum Species 0.000 claims abstract description 7
- 229940002008 bifidobacterium bifidum Drugs 0.000 claims abstract description 6
- 240000001046 Lactobacillus acidophilus Species 0.000 claims abstract description 5
- 241000186018 Bifidobacterium adolescentis Species 0.000 claims abstract description 4
- 241000588747 Klebsiella pneumoniae Species 0.000 claims abstract description 4
- DYWBABNJDLLCOR-UHFFFAOYSA-N Miliacin Natural products COC1CCC2(C)C3CCC4(C)C5=CC(C)(C)CCC5(C)CCC4(C)C3(C)CCC2(C)C1(C)C DYWBABNJDLLCOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 71
- YZBNXQLCEJJXSC-UHFFFAOYSA-N O-Methyl-germanicol Natural products C12CCC3C4=CC(C)(C)CCC4(C)CCC3(C)C1(C)CCC1C2(C)CCC(OC)C1(C)C YZBNXQLCEJJXSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 71
- YZBNXQLCEJJXSC-LZBBLKFASA-N (3S,4aR,6aS,6aR,6bR,8aR,14aR,14bR)-3-methoxy-4,4,6a,6b,8a,11,11,14b-octamethyl-1,2,3,4a,5,6,6a,7,8,9,10,13,14,14a-tetradecahydropicene Chemical compound C1([C@H]2CC[C@H]34)=CC(C)(C)CC[C@]1(C)CC[C@@]2(C)[C@]4(C)CC[C@@H]1[C@]3(C)CC[C@H](OC)C1(C)C YZBNXQLCEJJXSC-LZBBLKFASA-N 0.000 claims description 70
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 abstract description 14
- 238000011282 treatment Methods 0.000 abstract description 13
- 244000052769 pathogen Species 0.000 abstract description 10
- 241000186660 Lactobacillus Species 0.000 abstract description 9
- 201000010099 disease Diseases 0.000 abstract description 7
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 abstract description 7
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract description 6
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 abstract description 5
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 abstract description 5
- 235000013956 Lactobacillus acidophilus Nutrition 0.000 abstract description 4
- 229940039695 lactobacillus acidophilus Drugs 0.000 abstract description 4
- 241000186840 Lactobacillus fermentum Species 0.000 abstract description 3
- 229940012969 lactobacillus fermentum Drugs 0.000 abstract description 3
- 240000006024 Lactobacillus plantarum Species 0.000 abstract description 2
- 235000013965 Lactobacillus plantarum Nutrition 0.000 abstract description 2
- 229940072205 lactobacillus plantarum Drugs 0.000 abstract description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 29
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 26
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 23
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 22
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 22
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 description 19
- 238000004630 atomic force microscopy Methods 0.000 description 13
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- 241000607142 Salmonella Species 0.000 description 12
- 150000003505 terpenes Chemical class 0.000 description 12
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 11
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 10
- 238000011161 development Methods 0.000 description 9
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 9
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 9
- 150000003648 triterpenes Chemical group 0.000 description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 8
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 8
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 8
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 8
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 8
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 7
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 7
- 206010039438 Salmonella Infections Diseases 0.000 description 6
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 6
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 6
- 206010039447 salmonellosis Diseases 0.000 description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 6
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical compound O1C(C(O)=O)C(P)C(O)C(O)C1OC1C(C(O)=O)OC(OP)C(O)C1O FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 241000588748 Klebsiella Species 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 description 5
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 description 5
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 description 5
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 5
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- -1 mitionine Natural products 0.000 description 5
- 239000006041 probiotic Substances 0.000 description 5
- 230000000529 probiotic effect Effects 0.000 description 5
- 235000018291 probiotics Nutrition 0.000 description 5
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 4
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 4
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 4
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- ZXJXZNDDNMQXFV-UHFFFAOYSA-M crystal violet Chemical compound [Cl-].C1=CC(N(C)C)=CC=C1[C+](C=1C=CC(=CC=1)N(C)C)C1=CC=C(N(C)C)C=C1 ZXJXZNDDNMQXFV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 4
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 4
- 230000002496 gastric effect Effects 0.000 description 4
- 239000003120 macrolide antibiotic agent Substances 0.000 description 4
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 4
- 238000013425 morphometry Methods 0.000 description 4
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 4
- 150000002966 pentacyclic triterpenoids Chemical class 0.000 description 4
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 3
- 102000010834 Extracellular Matrix Proteins Human genes 0.000 description 3
- 108010037362 Extracellular Matrix Proteins Proteins 0.000 description 3
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 3
- 238000000089 atomic force micrograph Methods 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 3
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 3
- 210000002744 extracellular matrix Anatomy 0.000 description 3
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 3
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 3
- 208000027866 inflammatory disease Diseases 0.000 description 3
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 3
- 238000007491 morphometric analysis Methods 0.000 description 3
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 3
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 3
- 230000018612 quorum sensing Effects 0.000 description 3
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- HMMGKOVEOFBCAU-BCDBGHSCSA-N 3-Acetyl-11-keto-beta-boswellic acid Chemical compound C1C[C@@H](OC(C)=O)[C@](C)(C(O)=O)[C@@H]2CC[C@@]3(C)[C@]4(C)CC[C@@]5(C)CC[C@@H](C)[C@H](C)[C@H]5C4=CC(=O)[C@@H]3[C@]21C HMMGKOVEOFBCAU-BCDBGHSCSA-N 0.000 description 2
- YFAUKWZNPVBCFF-XHIBXCGHSA-N 4-CDP-2-C-methyl-D-erythritol Chemical compound O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OC[C@@H](O)[C@@](O)(CO)C)O[C@H]1N1C(=O)N=C(N)C=C1 YFAUKWZNPVBCFF-XHIBXCGHSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 2
- 102000016911 Deoxyribonucleases Human genes 0.000 description 2
- 108010053770 Deoxyribonucleases Proteins 0.000 description 2
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002444 Exopolysaccharide Polymers 0.000 description 2
- PWKSKIMOESPYIA-BYPYZUCNSA-N L-N-acetyl-Cysteine Chemical compound CC(=O)N[C@@H](CS)C(O)=O PWKSKIMOESPYIA-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 2
- OVRNDRQMDRJTHS-FMDGEEDCSA-N N-acetyl-beta-D-glucosamine Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O OVRNDRQMDRJTHS-FMDGEEDCSA-N 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 description 2
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 2
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 2
- 244000062793 Sorghum vulgare Species 0.000 description 2
- 229930182558 Sterol Natural products 0.000 description 2
- 241000194019 Streptococcus mutans Species 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229960004308 acetylcysteine Drugs 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000003214 anti-biofilm Effects 0.000 description 2
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 2
- 239000002246 antineoplastic agent Substances 0.000 description 2
- 230000003385 bacteriostatic effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000000035 biogenic effect Effects 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 2
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000002512 chemotherapy Methods 0.000 description 2
- 229940044683 chemotherapy drug Drugs 0.000 description 2
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 description 2
- 208000027157 chronic rhinosinusitis Diseases 0.000 description 2
- MYSWGUAQZAJSOK-UHFFFAOYSA-N ciprofloxacin Chemical compound C12=CC(N3CCNCC3)=C(F)C=C2C(=O)C(C(=O)O)=CN1C1CC1 MYSWGUAQZAJSOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 2
- 229930003935 flavonoid Natural products 0.000 description 2
- 150000002215 flavonoids Chemical class 0.000 description 2
- 235000017173 flavonoids Nutrition 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 230000002519 immonomodulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000007124 immune defense Effects 0.000 description 2
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 2
- IPFXNYPSBSIFOB-UHFFFAOYSA-N isopentyl pyrophosphate Chemical compound CC(C)CCO[P@](O)(=O)OP(O)(O)=O IPFXNYPSBSIFOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002147 killing effect Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 235000019713 millet Nutrition 0.000 description 2
- 230000003562 morphometric effect Effects 0.000 description 2
- 210000004400 mucous membrane Anatomy 0.000 description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical class CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229950006780 n-acetylglucosamine Drugs 0.000 description 2
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 2
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 2
- 150000003432 sterols Chemical class 0.000 description 2
- 235000003702 sterols Nutrition 0.000 description 2
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 2
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 2
- 229960000707 tobramycin Drugs 0.000 description 2
- NLVFBUXFDBBNBW-PBSUHMDJSA-N tobramycin Chemical compound N[C@@H]1C[C@H](O)[C@@H](CN)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N NLVFBUXFDBBNBW-PBSUHMDJSA-N 0.000 description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- ZBSLONNAPOEUFH-UHNVWZDZSA-N (2r,3s)-4-methoxybutane-1,2,3-triol Chemical compound COC[C@H](O)[C@H](O)CO ZBSLONNAPOEUFH-UHNVWZDZSA-N 0.000 description 1
- MMRINLZOZVAPDZ-LSGRDSQZSA-N (6r,7r)-7-[[(2z)-2-(2-amino-1,3-thiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetyl]amino]-3-[(1-methylpyrrolidin-1-ium-1-yl)methyl]-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4.2.0]oct-2-ene-2-carboxylic acid;chloride Chemical compound Cl.S([C@@H]1[C@@H](C(N1C=1C([O-])=O)=O)NC(=O)\C(=N/OC)C=2N=C(N)SC=2)CC=1C[N+]1(C)CCCC1 MMRINLZOZVAPDZ-LSGRDSQZSA-N 0.000 description 1
- JYBDPEYWUYGCIH-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydroxypropanal 2-oxopropanoic acid phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O.CC(=O)C(O)=O.OCC(O)C=O JYBDPEYWUYGCIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OALHHIHQOFIMEF-UHFFFAOYSA-N 3',6'-dihydroxy-2',4',5',7'-tetraiodo-3h-spiro[2-benzofuran-1,9'-xanthene]-3-one Chemical compound O1C(=O)C2=CC=CC=C2C21C1=CC(I)=C(O)C(I)=C1OC1=C(I)C(O)=C(I)C=C21 OALHHIHQOFIMEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000186046 Actinomyces Species 0.000 description 1
- 240000002234 Allium sativum Species 0.000 description 1
- 241000193755 Bacillus cereus Species 0.000 description 1
- 208000035143 Bacterial infection Diseases 0.000 description 1
- 240000007551 Boswellia serrata Species 0.000 description 1
- 238000009631 Broth culture Methods 0.000 description 1
- ACTIUHUUMQJHFO-UHFFFAOYSA-N Coenzym Q10 Natural products COC1=C(OC)C(=O)C(CC=C(C)CCC=C(C)CCC=C(C)CCC=C(C)CCC=C(C)CCC=C(C)CCC=C(C)CCC=C(C)CCC=C(C)CCC=C(C)C)=C(C)C1=O ACTIUHUUMQJHFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010078777 Colistin Proteins 0.000 description 1
- 241000221032 Combretaceae Species 0.000 description 1
- 241000407877 Combretum Species 0.000 description 1
- 206010011409 Cross infection Diseases 0.000 description 1
- 102000004127 Cytokines Human genes 0.000 description 1
- 108090000695 Cytokines Proteins 0.000 description 1
- QNAYBMKLOCPYGJ-UHFFFAOYSA-N D-alpha-Ala Natural products CC([NH3+])C([O-])=O QNAYBMKLOCPYGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000008574 D-amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 description 1
- 208000027244 Dysbiosis Diseases 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 241000206602 Eukaryota Species 0.000 description 1
- 241000218218 Ficus <angiosperm> Species 0.000 description 1
- 241000983624 Ficus sansibarica Species 0.000 description 1
- 108010028690 Fish Proteins Proteins 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 230000005526 G1 to G0 transition Effects 0.000 description 1
- CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N Gentamicin Chemical compound O1[C@H](C(C)NC)CC[C@@H](N)[C@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](NC)[C@@](C)(O)CO2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N 0.000 description 1
- 229930182566 Gentamicin Natural products 0.000 description 1
- 229920001503 Glucan Polymers 0.000 description 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 1
- HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N Heparin Chemical compound OC1C(NC(=O)C)C(O)OC(COS(O)(=O)=O)C1OC1C(OS(O)(=O)=O)C(O)C(OC2C(C(OS(O)(=O)=O)C(OC3C(C(O)C(O)C(O3)C(O)=O)OS(O)(=O)=O)C(CO)O2)NS(O)(=O)=O)C(C(O)=O)O1 HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004157 Hydrolases Human genes 0.000 description 1
- 108090000604 Hydrolases Proteins 0.000 description 1
- 241000588749 Klebsiella oxytoca Species 0.000 description 1
- 201000008225 Klebsiella pneumonia Diseases 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N L-tryptophane Chemical compound C1=CC=C2C(C[C@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N L-tyrosine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 1
- 102000004856 Lectins Human genes 0.000 description 1
- 108090001090 Lectins Proteins 0.000 description 1
- ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N Leucine Natural products CC(C)CC(N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSDSWSVVBLHKDQ-JTQLQIEISA-N Levofloxacin Chemical compound C([C@@H](N1C2=C(C(C(C(O)=O)=C1)=O)C=C1F)C)OC2=C1N1CCN(C)CC1 GSDSWSVVBLHKDQ-JTQLQIEISA-N 0.000 description 1
- 241000186779 Listeria monocytogenes Species 0.000 description 1
- 208000004852 Lung Injury Diseases 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-L Malonate Chemical compound [O-]C(=O)CC([O-])=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241000736262 Microbiota Species 0.000 description 1
- 241000218231 Moraceae Species 0.000 description 1
- MSFSPUZXLOGKHJ-UHFFFAOYSA-N Muraminsaeure Natural products OC(=O)C(C)OC1C(N)C(O)OC(CO)C1O MSFSPUZXLOGKHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OVRNDRQMDRJTHS-UHFFFAOYSA-N N-acelyl-D-glucosamine Natural products CC(=O)NC1C(O)OC(CO)C(O)C1O OVRNDRQMDRJTHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MBLBDJOUHNCFQT-LXGUWJNJSA-N N-acetylglucosamine Natural products CC(=O)N[C@@H](C=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO MBLBDJOUHNCFQT-LXGUWJNJSA-N 0.000 description 1
- 108010013639 Peptidoglycan Proteins 0.000 description 1
- 206010035717 Pneumonia klebsiella Diseases 0.000 description 1
- 108010093965 Polymyxin B Proteins 0.000 description 1
- RJKFOVLPORLFTN-LEKSSAKUSA-N Progesterone Chemical compound C1CC2=CC(=O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H](C(=O)C)[C@@]1(C)CC2 RJKFOVLPORLFTN-LEKSSAKUSA-N 0.000 description 1
- 101900082926 Pseudomonas aeruginosa Alginate lyase Proteins 0.000 description 1
- 241001240958 Pseudomonas aeruginosa PAO1 Species 0.000 description 1
- 206010057190 Respiratory tract infections Diseases 0.000 description 1
- 241000187563 Rhodococcus ruber Species 0.000 description 1
- 241000831652 Salinivibrio sharmensis Species 0.000 description 1
- 241001134658 Streptococcus mitis Species 0.000 description 1
- WKDDRNSBRWANNC-UHFFFAOYSA-N Thienamycin Natural products C1C(SCCN)=C(C(O)=O)N2C(=O)C(C(O)C)C21 WKDDRNSBRWANNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010069363 Traumatic lung injury Diseases 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N Tryptophan Natural products C1=CC=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YJQCOFNZVFGCAF-UHFFFAOYSA-N Tunicamycin II Natural products O1C(CC(O)C2C(C(O)C(O2)N2C(NC(=O)C=C2)=O)O)C(O)C(O)C(NC(=O)C=CCCCCCCCCC(C)C)C1OC1OC(CO)C(O)C(O)C1NC(C)=O YJQCOFNZVFGCAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000219094 Vitaceae Species 0.000 description 1
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 1
- 241000607477 Yersinia pseudotuberculosis Species 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 229960004821 amikacin Drugs 0.000 description 1
- LKCWBDHBTVXHDL-RMDFUYIESA-N amikacin Chemical compound O([C@@H]1[C@@H](N)C[C@H]([C@@H]([C@H]1O)O[C@@H]1[C@@H]([C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](CO)O1)O)NC(=O)[C@@H](O)CCN)[C@H]1O[C@H](CN)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O LKCWBDHBTVXHDL-RMDFUYIESA-N 0.000 description 1
- 229940126575 aminoglycoside Drugs 0.000 description 1
- 230000003042 antagnostic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000181 anti-adherent effect Effects 0.000 description 1
- 230000002058 anti-hyperglycaemic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002924 anti-infective effect Effects 0.000 description 1
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000941 anti-staphylcoccal effect Effects 0.000 description 1
- 229960005475 antiinfective agent Drugs 0.000 description 1
- 229960004099 azithromycin Drugs 0.000 description 1
- MQTOSJVFKKJCRP-BICOPXKESA-N azithromycin Chemical compound O([C@@H]1[C@@H](C)C(=O)O[C@@H]([C@@]([C@H](O)[C@@H](C)N(C)C[C@H](C)C[C@@](C)(O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@H](C[C@@H](C)O2)N(C)C)O)[C@H]1C)(C)O)CC)[C@H]1C[C@@](C)(OC)[C@@H](O)[C@H](C)O1 MQTOSJVFKKJCRP-BICOPXKESA-N 0.000 description 1
- 208000022362 bacterial infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 125000002619 bicyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008436 biogenesis Effects 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000006696 biosynthetic metabolic pathway Effects 0.000 description 1
- 201000000053 blastoma Diseases 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- PKFDLKSEZWEFGL-MHARETSRSA-N c-di-GMP Chemical compound C([C@H]1O2)OP(O)(=O)O[C@H]3[C@@H](O)[C@H](N4C5=C(C(NC(N)=N5)=O)N=C4)O[C@@H]3COP(O)(=O)O[C@H]1[C@@H](O)[C@@H]2N1C(N=C(NC2=O)N)=C2N=C1 PKFDLKSEZWEFGL-MHARETSRSA-N 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 230000006860 carbon metabolism Effects 0.000 description 1
- 235000021466 carotenoid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001747 carotenoids Chemical class 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 229960002100 cefepime Drugs 0.000 description 1
- 229960000466 cefpirome Drugs 0.000 description 1
- DKOQGJHPHLTOJR-WHRDSVKCSA-N cefpirome Chemical compound N([C@@H]1C(N2C(=C(C[N+]=3C=4CCCC=4C=CC=3)CS[C@@H]21)C([O-])=O)=O)C(=O)\C(=N/OC)C1=CSC(N)=N1 DKOQGJHPHLTOJR-WHRDSVKCSA-N 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 230000009087 cell motility Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 1
- 230000009920 chelation Effects 0.000 description 1
- 229930002875 chlorophyll Natural products 0.000 description 1
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 description 1
- 239000001752 chlorophylls and chlorophyllins Substances 0.000 description 1
- 231100000749 chronicity Toxicity 0.000 description 1
- 229960003405 ciprofloxacin Drugs 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- ACTIUHUUMQJHFO-UPTCCGCDSA-N coenzyme Q10 Chemical compound COC1=C(OC)C(=O)C(C\C=C(/C)CC\C=C(/C)CC\C=C(/C)CC\C=C(/C)CC\C=C(/C)CC\C=C(/C)CC\C=C(/C)CC\C=C(/C)CC\C=C(/C)CCC=C(C)C)=C(C)C1=O ACTIUHUUMQJHFO-UPTCCGCDSA-N 0.000 description 1
- 235000017471 coenzyme Q10 Nutrition 0.000 description 1
- 229960003346 colistin Drugs 0.000 description 1
- 210000001072 colon Anatomy 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229940127089 cytotoxic agent Drugs 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- BOFQWVMAQOTZIW-UHFFFAOYSA-N deferasirox Chemical compound C1=CC(C(=O)O)=CC=C1N1C(C=2C(=CC=CC=2)O)=NC(C=2C(=CC=CC=2)O)=N1 BOFQWVMAQOTZIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 230000009025 developmental regulation Effects 0.000 description 1
- 229960002086 dextran Drugs 0.000 description 1
- 229960000633 dextran sulfate Drugs 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000007140 dysbiosis Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 201000008184 embryoma Diseases 0.000 description 1
- 206010014665 endocarditis Diseases 0.000 description 1
- 210000002919 epithelial cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 235000004611 garlic Nutrition 0.000 description 1
- 229960002518 gentamicin Drugs 0.000 description 1
- 230000001434 glomerular Effects 0.000 description 1
- 235000021021 grapes Nutrition 0.000 description 1
- 244000005709 gut microbiome Species 0.000 description 1
- 229960002897 heparin Drugs 0.000 description 1
- 229920000669 heparin Polymers 0.000 description 1
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 description 1
- 230000003054 hormonal effect Effects 0.000 description 1
- 229960002182 imipenem Drugs 0.000 description 1
- ZSKVGTPCRGIANV-ZXFLCMHBSA-N imipenem Chemical compound C1C(SCC\N=C\N)=C(C(O)=O)N2C(=O)[C@H]([C@H](O)C)[C@H]21 ZSKVGTPCRGIANV-ZXFLCMHBSA-N 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 239000002955 immunomodulating agent Substances 0.000 description 1
- 229940121354 immunomodulator Drugs 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 230000002757 inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 1
- 210000000936 intestine Anatomy 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229940039696 lactobacillus Drugs 0.000 description 1
- 210000002429 large intestine Anatomy 0.000 description 1
- 239000002523 lectin Substances 0.000 description 1
- 230000000503 lectinlike effect Effects 0.000 description 1
- 229960003376 levofloxacin Drugs 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 231100000515 lung injury Toxicity 0.000 description 1
- 229940041033 macrolides Drugs 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229960002260 meropenem Drugs 0.000 description 1
- DMJNNHOOLUXYBV-PQTSNVLCSA-N meropenem Chemical compound C=1([C@H](C)[C@@H]2[C@H](C(N2C=1C(O)=O)=O)[C@H](O)C)S[C@@H]1CN[C@H](C(=O)N(C)C)C1 DMJNNHOOLUXYBV-PQTSNVLCSA-N 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000009456 molecular mechanism Effects 0.000 description 1
- JORAUNFTUVJTNG-BSTBCYLQSA-N n-[(2s)-4-amino-1-[[(2s,3r)-1-[[(2s)-4-amino-1-oxo-1-[[(3s,6s,9s,12s,15r,18s,21s)-6,9,18-tris(2-aminoethyl)-3-[(1r)-1-hydroxyethyl]-12,15-bis(2-methylpropyl)-2,5,8,11,14,17,20-heptaoxo-1,4,7,10,13,16,19-heptazacyclotricos-21-yl]amino]butan-2-yl]amino]-3-h Chemical compound CC(C)CCCCC(=O)N[C@@H](CCN)C(=O)N[C@H]([C@@H](C)O)CN[C@@H](CCN)C(=O)N[C@H]1CCNC(=O)[C@H]([C@@H](C)O)NC(=O)[C@H](CCN)NC(=O)[C@H](CCN)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CCN)NC1=O.CCC(C)CCCCC(=O)N[C@@H](CCN)C(=O)N[C@H]([C@@H](C)O)CN[C@@H](CCN)C(=O)N[C@H]1CCNC(=O)[C@H]([C@@H](C)O)NC(=O)[C@H](CCN)NC(=O)[C@H](CCN)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CCN)NC1=O JORAUNFTUVJTNG-BSTBCYLQSA-N 0.000 description 1
- 101150051677 ndvB gene Proteins 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 210000003463 organelle Anatomy 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 230000007918 pathogenicity Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000003016 pheromone Substances 0.000 description 1
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 1
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 235000017807 phytochemicals Nutrition 0.000 description 1
- 229960002292 piperacillin Drugs 0.000 description 1
- WCMIIGXFCMNQDS-IDYPWDAWSA-M piperacillin sodium Chemical compound [Na+].O=C1C(=O)N(CC)CCN1C(=O)N[C@H](C=1C=CC=CC=1)C(=O)N[C@@H]1C(=O)N2[C@@H](C([O-])=O)C(C)(C)S[C@@H]21 WCMIIGXFCMNQDS-IDYPWDAWSA-M 0.000 description 1
- 229930000223 plant secondary metabolite Natural products 0.000 description 1
- 108010004131 poly(beta-D-mannuronate) lyase Proteins 0.000 description 1
- 229920000024 polymyxin B Polymers 0.000 description 1
- XDJYMJULXQKGMM-UHFFFAOYSA-N polymyxin E1 Natural products CCC(C)CCCCC(=O)NC(CCN)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)NC(CCN)C(=O)NC1CCNC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C(CCN)NC(=O)C(CCN)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CCN)NC1=O XDJYMJULXQKGMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KNIWPHSUTGNZST-UHFFFAOYSA-N polymyxin E2 Natural products CC(C)CCCCC(=O)NC(CCN)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)NC(CCN)C(=O)NC1CCNC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C(CCN)NC(=O)C(CCN)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CCN)NC1=O KNIWPHSUTGNZST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960005266 polymyxin b Drugs 0.000 description 1
- 208000015768 polyposis Diseases 0.000 description 1
- 108091022901 polysaccharide lyase Proteins 0.000 description 1
- 102000020244 polysaccharide lyase Human genes 0.000 description 1
- 229920000136 polysorbate Polymers 0.000 description 1
- 230000001374 post-anti-biotic effect Effects 0.000 description 1
- 108091005629 prenylated proteins Proteins 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009993 protective function Effects 0.000 description 1
- 102000016914 ras Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010014186 ras Proteins Proteins 0.000 description 1
- 230000000306 recurrent effect Effects 0.000 description 1
- NPCOQXAVBJJZBQ-UHFFFAOYSA-N reduced coenzyme Q9 Natural products COC1=C(O)C(C)=C(CC=C(C)CCC=C(C)CCC=C(C)CCC=C(C)CCC=C(C)CCC=C(C)CCC=C(C)CCC=C(C)CCC=C(C)C)C(O)=C1OC NPCOQXAVBJJZBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000026267 regulation of growth Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 150000003870 salicylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 230000024053 secondary metabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- 238000013207 serial dilution Methods 0.000 description 1
- 125000005629 sialic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 230000019491 signal transduction Effects 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000011301 standard therapy Methods 0.000 description 1
- 150000003431 steroids Chemical group 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 229960004659 ticarcillin Drugs 0.000 description 1
- OHKOGUYZJXTSFX-KZFFXBSXSA-N ticarcillin Chemical compound C=1([C@@H](C(O)=O)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C(O)=O)(C)C)C=CSC=1 OHKOGUYZJXTSFX-KZFFXBSXSA-N 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 238000002627 tracheal intubation Methods 0.000 description 1
- ZHSGGJXRNHWHRS-VIDYELAYSA-N tunicamycin Chemical compound O([C@H]1[C@@H]([C@H]([C@@H](O)[C@@H](CC(O)[C@@H]2[C@H]([C@@H](O)[C@@H](O2)N2C(NC(=O)C=C2)=O)O)O1)O)NC(=O)/C=C/CC(C)C)[C@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1NC(C)=O ZHSGGJXRNHWHRS-VIDYELAYSA-N 0.000 description 1
- MEYZYGMYMLNUHJ-UHFFFAOYSA-N tunicamycin Natural products CC(C)CCCCCCCCCC=CC(=O)NC1C(O)C(O)C(CC(O)C2OC(C(O)C2O)N3C=CC(=O)NC3=O)OC1OC4OC(CO)C(O)C(O)C4NC(=O)C MEYZYGMYMLNUHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N tyrosine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940035936 ubiquinone Drugs 0.000 description 1
- 241001446247 uncultured actinomycete Species 0.000 description 1
- 230000002485 urinary effect Effects 0.000 description 1
- 210000001635 urinary tract Anatomy 0.000 description 1
- 230000028973 vesicle-mediated transport Effects 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- 210000001835 viscera Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/56—Compounds containing cyclopenta[a]hydrophenanthrene ring systems; Derivatives thereof, e.g. steroids
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K2121/00—Preparations for use in therapy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине, а именно к медицинской микробиологии и инфектологии, и может найти практическое применение в качестве средства растительного происхождения для профилактики и лечения заболеваний, вызванных биопленкообразующими микроорганизмами.The invention relates to medicine, namely to medical microbiology and infectology, and can find practical application as a means of plant origin for the prevention and treatment of diseases caused by biofilm forming microorganisms.
Существование большинства видов бактерий в природе происходит не в виде свободноживущих (планктонных) клеток, а путем организации ими специфических образований - биопленок: сообществ микробных клеток, прикрепленных к поверхности или друг к другу и заключенных в матрикс синтезированных ими внеклеточных полимерных веществ (Donlan R.M., Costerton J.W., 2002; Mulcahy R. et al., 2014). Особое значение имеет образование биопленок патогенными бактериями. Известно, что 80% всех инфекционных заболеваний, свыше 60% всех внутрибольничных инфекций вызываются микроорганизмами, находящимися в биопленках (Pintucci J.P. et al., 2010; Сидоренко С.В., 2012). С наличием биопленок связывают течение длительно рецидивирующих хронических инфекционных заболеваний, трудно поддающихся стандартной терапии: эндокардиты, лор-патология, заболевания мочевыделительной системы, болезни полости рта, зубов и десен и др. (Pintucci J.P. et al., 2010; Smith A. et al., 2011; Романова Ю.М., Гинцбург А.Л., 2011).The existence of most types of bacteria in nature does not occur in the form of free-living (planktonic) cells, but through the organization of specific formations - biofilms: communities of microbial cells attached to the surface or to each other and enclosed in a matrix of extracellular polymeric substances synthesized by them (Donlan RM, Costerton JW, 2002; Mulcahy R. et al., 2014). Of particular importance is the formation of biofilms by pathogenic bacteria. It is known that 80% of all infectious diseases, over 60% of all nosocomial infections are caused by microorganisms located in biofilms (Pintucci J.P. et al., 2010; Sidorenko S.V., 2012). The presence of biofilms is associated with long-term recurrent chronic infectious diseases that are difficult to respond to standard therapy: endocarditis, ENT pathology, diseases of the urinary system, diseases of the oral cavity, teeth and gums, etc. (Pintucci JP et al., 2010; Smith A. et al ., 2011; Romanova Yu.M., Gunzburg A.L., 2011).
Важное прикладное значение имеет вопрос об образовании биопленок на абиотических поверхностях медицинского оборудования, включая контактные линзы, катетеры, протезные устройства, имплантанты, стенты, внутриматочные контрацептивы, трубки для интубации и пр. (Романова Ю.М. с соавт., 2011; Kostakioti М. et al., 2013). Очевидно, что микроорганизмы, фиксированные на поверхностях этого оборудования, представляют реальную угрозу заражения пациентов и могут служить причиной инфекционных осложнений при проведении медицинских мероприятий.The issue of the formation of biofilms on the abiotic surfaces of medical equipment, including contact lenses, catheters, prosthetic devices, implants, stents, intrauterine devices, tubes for intubation, etc. (Romanova Yu.M. et al., 2011; Kostakioti M . et al., 2013). Obviously, microorganisms fixed on the surfaces of this equipment pose a real threat of infection for patients and can cause infectious complications during medical events.
Патогенность микрофлоры, находящейся в биопленоке, во многом обусловлена следующими факторами: возрастанием резистентности к неблагоприятным факторам среды и механизмам иммунной защиты человека, значительным снижением чувствительности к антибиотикам за счет ограничения проникновения химиопрепаратов через экзополисахаридный матрикс; снижением метаболизма и скорости деления бактерий в биопленках (Hoiby N. et al., 2010); существованием в популяции биопленочных бактерий клеток-персистеров, обладающих абсолютной устойчивостью к химиопрепаратам (Льюис К., 2005). Указанные факторы обусловливают необходимость использовать для борьбы с инфекцией химиопрепараты в дозах, существенно (в 10-1000 раз) превышающих минимальные бактериостатические концентрации (МБК) для планктонных культур (Мошкевич И.Р., 2007; Чеботарь И.В. с соавт., 2012; Sadovskaya I. et al., 2010).The pathogenicity of the microflora in the biofilm is largely due to the following factors: an increase in resistance to adverse environmental factors and human immune defense mechanisms, a significant decrease in sensitivity to antibiotics due to the restriction of the penetration of chemotherapeutic drugs through the exopolysaccharide matrix; a decrease in metabolism and the rate of division of bacteria in biofilms (Hoiby N. et al., 2010); the existence of persistent cells in a population of biofilm bacteria with absolute resistance to chemotherapy (Lewis K., 2005). These factors necessitate the use of chemotherapeutic agents in the fight against infection at doses significantly (10-1000 times) higher than the minimum bacteriostatic concentrations (MBC) for planktonic cultures (Moshkevich I.R., 2007; Chebotar I.V. et al., 2012 ; Sadovskaya I. et al., 2010).
Отдельную задачу для практической медицины представляет создание средств с избирательным влиянием на биопленкообразование только возбудителей заболеваний микробной этиологии, поскольку современные используемые антибиопленочные средства при применении одновременно подавляют образование биопленок не только у патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, но и у представителей нормального микробиоценоза (эубиоза) различных биотопов человека. Формирование в процессе жизнедеятельности нормальной микрофлоры биопленок обеспечивает им выполнение важнейшей защитной функции - противодействие заселению слизистых болезнетворными микроорганизмами, а также защищает саму нормофлору от неблагоприятных воздействий окружающей среды (антибиотики, другие химиопрепараты, стрессорные факторы и т.д.).A separate task for practical medicine is the creation of agents with a selective effect on the biofilm formation of only pathogens of microbial etiology, since the modern antibiotic agents used simultaneously suppress the formation of biofilms not only in pathogenic and conditionally pathogenic microorganisms, but also in representatives of normal microbiocenosis (eubiosis) of various human biotopes. The formation of normal microflora of biofilms during the life process ensures them the fulfillment of the most important protective function - counteracting the colonization of mucous membranes with pathogens, and also protects the normoflora itself from adverse environmental influences (antibiotics, other chemotherapy drugs, stress factors, etc.).
Таким образом, очевидно, что разработка средств, способных снижать биопленкообразование патогенными и условно-патогенными микроорганизмами и не подавлять биопленкообразование у представителей нормофлоры, имеет важное прикладное значение для повышения эффективности профилактики и лечения бактериальных инфекций.Thus, it is obvious that the development of agents that can reduce biofilm formation by pathogenic and conditionally pathogenic microorganisms and not suppress biofilm formation in representatives of normal flora is of great practical importance for increasing the effectiveness of prevention and treatment of bacterial infections.
Уровень техникиState of the art
Интенсивная разработка проблемы борьбы с заболеваниями микробной этиологии, вызываемыми возбудителями, способными образовывать биопленки на биотических и абиотических поверхностях, базируется на представлениях об этапах формирования микробных биопленок и составляющих их механизмах. В соответствии с этими представлениями подходы, предупреждающие или лимитирующие образование биопленок, включают средства и способы, направленные на ограничение прикрепления микробных клеток к поверхностям (адгезии), нарушение созревания биопленок (роста бактериальной популяции и формирование внеклеточного матрикса), а также на дезинтеграцию уже сформированных биопленок.The intensive development of the problem of combating diseases of microbial etiology caused by pathogens capable of forming biofilms on biotic and abiotic surfaces is based on ideas about the stages of the formation of microbial biofilms and their mechanisms. In accordance with these ideas, approaches that prevent or limit the formation of biofilms include means and methods aimed at limiting the attachment of microbial cells to surfaces (adhesion), impaired maturation of biofilms (growth of the bacterial population and the formation of extracellular matrix), as well as the disintegration of already formed biofilms .
Адгезия рассматривается как ключевой момент в образовании биопленки (Klemm P., Vejborg R.M., 2010; Маянский А.Н., Чеботарь И.В., 2012; Ерошенко Д.В., 2015). В ее реализации со стороны бактерий участвуют как минимум две группы адгезивных факторов, связанных с органеллами клетки, - пили и пилиподобные клубкообразные отростки (кэрли) и адгезивные молекулы нефимбриальной природы (экзополисахариды и другие соединения). Для ингибирования указанных факторов используют бициклические 2-пиридины (Pinkner J.S. et al., 2006), ионы Zn2+ (Hancock et. al., 2010), полимерные гексаны: альфа-метил-галактозиды и альфа-метил-фукоцид, связывающие лектиноподобные молекулы (Chemani С. et al., 2009); туникамицин (Thomas R., Brooks Т., 2004); аминокислоты - лейцин, триптофан, митионин, тирозин, заменяющие в пептидогликане концевую аминокислоту - D-аланин (Kolodkin-Gall, 2010).Adhesion is considered as a key moment in biofilm formation (Klemm P., Vejborg RM, 2010; Mayansky A.N., Chebotar I.V., 2012; Eroshenko D.V., 2015). At least two groups of adhesive factors associated with cell organelles are involved in its implementation on the part of bacteria - drank and saw-like glomerular processes (curls) and adhesive molecules of a non-fimbrial nature (exopolysaccharides and other compounds). To inhibit these factors, bicyclic 2-pyridines (Pinkner JS et al., 2006), Zn 2+ ions (Hancock et. Al., 2010), polymer hexanes: alpha-methyl-galactosides and alpha-methyl-fucocid binding lectin-like ones are used molecules (Chemani C. et al., 2009); tunicamycin (Thomas R., Brooks T., 2004); amino acids - leucine, tryptophan, mitionine, tyrosine, which replace the terminal amino acid in peptidoglycan - D-alanine (Kolodkin-Gall, 2010).
Альтернативный подход включает средства и методы, направленные на изменения свойств субстрата, на котором происходит образование биопленки: обработка биогенных субстратов (эпителиальные клетки воздухоносных путей) нейроминидазой, сиаловыми кислотами и N-ацетилглюкозамином (Ramphal R., Arora S.K., 2001); обработка абиогенных поверхностей, меняющая их гидрофобность или заряд хелатированием двухвалентными катионами металлов (Banin Е. et al., 2006), гидрофобными агентами - р-нитрофенолом, а также покрытие их полисахаридами - декстраном, декстран-сульфатом, гепарином (Thomas R., Brooks Т., 2004) или белковой пленкой с молекулами, несущими положительный заряд (Vejborg R.M., Klemm P., 2008).An alternative approach includes tools and methods aimed at changing the properties of the substrate on which the biofilm is formed: treatment of biogenic substrates (epithelial cells of the airways) with neurominidase, sialic acids and N-acetylglucosamine (Ramphal R., Arora S.K., 2001); treatment of abiogenic surfaces, changing their hydrophobicity or charge by chelation with divalent metal cations (Banin E. et al., 2006), hydrophobic agents - p-nitrophenol, as well as coating them with polysaccharides - dextran, dextran sulfate, heparin (Thomas R., Brooks T., 2004) or a protein film with molecules carrying a positive charge (Vejborg RM, Klemm P., 2008).
Важнейшей структурой бактериальной биопленки как естественной формы существования бактерий в окружающей среде и в организме хозяина является внеклеточный матрикс, составляющий 65-95% массы биопленки (Романова Ю.М., Гинцбург А.Л., 2011). Основными компонентами последнего служат полисахариды, белки и нуклеиновые кислоты. Исходя из этого очевидно, что все факторы, негативно влияющие на компоненты матрикса, будут предотвращать развитие биопленочного процесса или разрушать готовую биопленку (Чеботарь И.В., 2012). Этой способностью обладают альгинатлиазы Pseudomonas aeruginosa (Степанова Т.А. и соавт., 2010; Alkawash М.А. et al., 2005); протеазы, ДНК-азы (Терентьева Н.А. с соавт., 2015; Nijland R. et al., 2010; Gilan I., Sivan A., 2013), а также комбинации ферментов (Landini P. et. al., 2010); дисперсии В-гликозидгидролаза, деградирующая поли-N-ацетилглюкозамин (Kaplan J.B., 2010); N-ацетилцистеин (Zhao Т., Liu Y., 2010), снижающий продукцию матриксных полисахаридов.The most important structure of a bacterial biofilm as a natural form of the existence of bacteria in the environment and in the host organism is the extracellular matrix, which makes up 65-95% of the biofilm mass (Romanova Yu.M., Gintsburg A.L., 2011). The main components of the latter are polysaccharides, proteins and nucleic acids. Based on this, it is obvious that all factors that negatively affect the components of the matrix will prevent the development of the biofilm process or destroy the finished biofilm (Chebotar I.V., 2012). Pseudomonas aeruginosa alginate lyases possess this ability (Stepanova T.A. et al., 2010; Alkawash M.A. et al., 2005); proteases, DNAase (Terentyeva N.A. et al., 2015; Nijland R. et al., 2010; Gilan I., Sivan A., 2013), as well as combinations of enzymes (Landini P. et. al., 2010); dispersion of B-glycoside hydrolase degrading poly-N-acetylglucosamine (Kaplan J.B., 2010); N-acetylcysteine (Zhao T., Liu Y., 2010), which reduces the production of matrix polysaccharides.
Угнетение продукции компонентов биопленочного матрикса может быть достигнуто путем воздействия на систему кворум-сенсиса (QS), объединяющую сигнальные молекулы (медиаторы, аутоиндукторы, феромоны) общения между микробными клетками. Блокада QS-медиаторов может быть достигнута с помощью макролидных антибиотиков, используемых в суббактериостатических концентрациях (Nalca Y. et al., 2006), и при использовании галогенезироованных аналогов антраловой кислоты (Lesic В. et al., 2007), интерферирующих с секрецией QS-аутоиндукторов. Существенно, что среди множества QS-ингибиторов (Sintim Н.О. et al., 2010) видное место занимают природные метаболиты, полученные из экстрактов различных растений: чеснока, винограда, соевых бобов и др. (Nazzaro F. et al., 2013; Маркова Ю.А., 2014).The inhibition of the production of components of the biofilm matrix can be achieved by acting on the quorum-sense system (QS), which combines signaling molecules (mediators, autoinductors, pheromones) of communication between microbial cells. Blockade of QS-mediators can be achieved using macrolide antibiotics used in sub-bacteriostatic concentrations (Nalca Y. et al., 2006) and using halogenated analogs of anthralic acid (Lesic B. et al., 2007) interfering with QS- secretion autoinductors. It is significant that among the many QS inhibitors (Sintim N.O. et al., 2010), a prominent place is occupied by natural metabolites obtained from extracts of various plants: garlic, grapes, soybeans, etc. (Nazzaro F. et al., 2013 ; Markova Yu.A., 2014).
Подавление биопленкообразования может быть также достигнуто путем ингибирования жизнедеятельности самих бактерий с помощью микробных метаболитов: батумина (Бухарин О.В. и др., 2012); антибиотиков из группы макролидов (Карпов О.И. и соавт., 2005; Tre-Hardym М. et al., 2010).The suppression of biofilm formation can also be achieved by inhibiting the vital activity of the bacteria themselves with the help of microbial metabolites: batumin (Bukharin O.V. et al., 2012); antibiotics from the macrolide group (Karpov O.I. et al., 2005; Tre-Hardym M. et al., 2010).
Наконец, для разрушения уже сформированной биопленки используются физические методы воздействия, в частности эффективной оказалась ее обработка ультразвуком при лечении хронического риносинусита (Karosi Т. et al., 2013).Finally, physical methods of exposure are used to destroy the already formed biofilm, in particular, its treatment with ultrasound has proven effective in the treatment of chronic rhinosinusitis (Karosi T. et al., 2013).
Наиболее близким аналогом по теме данной заявки является работа - соединения триазола для лечения образования биопленок – Патент RU №2478385). Соединения триазола в комбинации, включающей (а) 4-[3,5-бис(2-гидроксифенил)-[1,2,4]триазол-1-ил]бензойную кислоту или ее фармацевтически приемлемую соль и (б) антибиотик, выбранный из группы, включающей гентамицин, амикацин, тобрамицин, ципрофлоксацин, левофлоксацин, цефразидим, цефепим, цефпиром, пиперациллин, тикарциллин, меропенем, имипенем, полимиксин В, колистин и азреонам, предупреждают образование биопленок, формируемых P. aeruginosa, у пациентов с муковисцедозом и при лечении хронической инфекции, вызванной P. aeruginosa.The closest analogue to the topic of this application is work - triazole compounds for the treatment of biofilm formation - Patent RU No. 2478385). Triazole compounds in combination comprising (a) 4- [3,5-bis (2-hydroxyphenyl) - [1,2,4] triazol-1-yl] benzoic acid or a pharmaceutically acceptable salt thereof and (b) an antibiotic selected from the group consisting of gentamicin, amikacin, tobramycin, ciprofloxacin, levofloxacin, cefrazidime, cefepime, cefpirome, piperacillin, ticarcillin, meropenem, imipenem, polymyxin B, colistin and azreone, prevent the formation of biofilms from patients formed by aer treating chronic P. aeruginosa infection.
Недостатком использования соединений триазола для лечения образования биопленок является узкий спектр применения, ограничиваемый воздействием на биопленки, образуемые только P. aeruginos.The disadvantage of using triazole compounds for the treatment of biofilm formation is a narrow range of applications, limited by the effect on biofilms formed only by P. aeruginos.
В качестве прототипа выбрано использование альгинатных олигомеров в борьбе с биопленками – Патент RU №2527894. Альгинатный олигомер молекулярной массой менее 20000 Д, содержащий по меньшей мере 70% G - остатков, используется для изготовления лекарственного средства для профилактики и борьбы с биопленкой, в том числе с биопленочной инфекцией в клинике (у пациентов с ранами, травмами, ожогами, респираторными инфекциями, инфекций ротовой полости), и для очистки и обеззараживания биотических и абиотических поверхностей посредством действия на внеклеточную полимерную матрицу любых микроорганизмов (грамположительные, грамотрицательные бактерии, грибы). Использование альгинатного олигомера возможно в сочетании с различными антимикробными агентами и деструкторами биопленок.The use of alginate oligomers in the fight against biofilms was selected as a prototype - Patent RU No. 2527894. An alginate oligomer with a molecular weight of less than 20,000 D, containing at least 70% G - residues, is used for the manufacture of a medicine for the prevention and control of biofilm, including biofilm infection in the clinic (in patients with wounds, injuries, burns, respiratory infections infections of the oral cavity), and for cleaning and disinfecting biotic and abiotic surfaces by acting on the extracellular polymer matrix of any microorganisms (gram-positive, gram-negative bacteria, fungi). The use of alginate oligomer is possible in combination with various antimicrobial agents and biofilm destructors.
Недостатком использования альгинатных олигомеров в борьбе с биопленками является разрушение/подавление биопленок любых микроорганизмов посредством влияния на внеклеточный матрикс. Подобный эффект воздействия альгинатных олигомеров не исключает подавления или разрушения биопленок микроорганизмов, относящихся к нормальной микрофлоре, что может существенно снижать колонизационную резистентность слизистых различных биотопов человека и повышать риск заселения биотопов возбудителями инфекционных и гнойно-воспалительных заболеваний.The disadvantage of using alginate oligomers in the fight against biofilms is the destruction / suppression of biofilms of any microorganisms by influencing the extracellular matrix. A similar effect of exposure to alginate oligomers does not exclude the suppression or destruction of biofilms of microorganisms related to normal microflora, which can significantly reduce the colonization resistance of mucous membranes of various human biotopes and increase the risk of colonization of biotopes by pathogens of infectious and purulent-inflammatory diseases.
Задачей изобретения является расширение арсенала средств для борьбы с биопленкообразованием у патогенных и условно-патогенных микроорганизмов.The objective of the invention is to expand the arsenal of tools to combat biofilm formation in pathogenic and conditionally pathogenic microorganisms.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Указанная задача решается применением тритерпеноида милиацина в качестве средства для селективного влияния на биопленкообразование микроорганизмами, снижающего биопленкообразование патогенными - Salmonella typhimurium, Salmonella enteritidis и условно-патогенными - Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus бактериями и одновременно сохраняющего биопленкообразование нормофлорой - лактобактериями, например Lactobacillus plantarum, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus acidophilus и бифидобактериями, например Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium adolescentis.This problem is solved by the use of triterpenoid miliacin as a means for the selective influence on biofilm formation by microorganisms, which reduces biofilm formation by pathogenic Salmonella typhimurium, Salmonella enteritidis and conditionally pathogenic Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella bacterobacterium lactobacillus acylactobacterium baclorectomy , Lactobacillus fermentum, Lactobacillus acidophilus and bifidobacteria, e.g. Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium adolescentis.
Технический результат, обеспечиваемый изобретением, заключается в создании нового растительного средства для эффективной профилактики и лечения инфекционных и гнойно-воспалительных заболеваний, вызванных биопленкообразующими патогенными и условно-патогенными бактериями, например сальмонеллами, клебсиеллами, псвдомонадами, золотистым стафилококком, которое снижает у них способность к биопленкообразованию с одновременным сохранением биопленкообразования нормальной микрофлорой человека, например бифидобактериями и лактобактериями, являющимися ведущим звеном в формировании колонизационной резистентности организма человека, обеспечивающей защиту слизистых различных биотопов человека от болезнетворных микроорганизмов.The technical result provided by the invention is to create a new herbal remedy for the effective prevention and treatment of infectious and purulent-inflammatory diseases caused by biofilm-forming pathogenic and conditionally pathogenic bacteria, for example, salmonella, Klebsiella, psvdomonada, Staphylococcus aureus, which reduces their ability to biofilm formation while preserving biofilm formation by normal human microflora, for example bifidobacteria and lactobacilli E, which are the driving member in the formation of colonization resistance of a human body that protects the mucous various human habitats from pathogenic microorganisms.
При оценке существующих подходов к снижению биопленокообразования у микроорганизмов обращает внимание необходимость соблюдения как минимум двух условий, обеспечивающих эффективность этих подходов. Во-первых, комплексность воздействия на микрофлору биопленки, включая антиадгезивные, антивирулентные, диспергирующие, бактерицидные или бактериостатические эффекты (Маянский А.Н., Чеботарь И.В., 2012; Чеботарь И.В. с соавт., 2012). Во-вторых, безвредность используемых средств и методов для организма. На сегодняшний день указанным условием в наибольшей степени соответствуют вещества природного, в частности растительного происхождения. Их существенным достоинством является низкая (в большинстве случаев) токсичность, а также возможность комбинированного влияния на биопленкообразование, включая воздействие на QS-систему бактерий (Nazaro F. et al., 2013), способность к адгезии (Wojnicz D. et al., 2012), поверхностные свойства и подвижность клеток (Lemos М. et al., 2014), а также экспрессию генов, регулирующих биопленочный процесс (Wojnicz D. et al., 2012).When assessing existing approaches to reducing biofilm formation in microorganisms, attention is drawn to the need to observe at least two conditions ensuring the effectiveness of these approaches. Firstly, the complexity of the impact on the microflora of biofilms, including anti-adhesive, anti-virulent, dispersing, bactericidal or bacteriostatic effects (Mayansky A.N., Chebotar I.V., 2012; Chebotar I.V. et al., 2012). Secondly, the harmlessness of the means and methods used for the body. To date, this condition is most consistent with substances of natural, in particular plant origin. Their significant advantage is low (in most cases) toxicity, as well as the possibility of a combined effect on biofilm formation, including exposure to the QS system of bacteria (Nazaro F. et al., 2013), and their ability to adhere (Wojnicz D. et al., 2012 ), surface properties and cell motility (Lemos M. et al., 2014), as well as the expression of genes that regulate the biofilm process (Wojnicz D. et al., 2012).
Из этих продуктов к числу наиболее известных относятся терпеноиды (изопреноиды), представляющие собой самый многочисленный класс низкомолекулярных соединений, молекулы которых построены из разветвленных С5 единиц (Лукнер М., 1979; Гудвин Т., Мерцер Э., 1986). Присущие как эукариотным, так и прокариотным организмам, терпеноидные (изопреноидные) структуры выполняют важнейшие функции, участвуя в процессах фотосинтеза (в составе каротиноидов, хлорофиллов, пластихинона), дыхания (убихинон), гормональной регуляции (стеролы), регуляции роста и развития (в составе цитокинов, пренилированных белков), в защите от патогенов и передаче сигнальной информации - Ras-белки, в везикулярном транспорте внутри клеток - Rab-белки (Тренин А.С., 2013). У бактерий изопреноиды включены также в состав липидного переносчика, необходимого для синтеза клеточной стенки (Тренин А.С., 2013). Для продукции терпеноидов необходимо образование изопентилпирофосфата, которое может протекать по двум альтернативным вариантам: через меволонатный путь (Пасешниченко В.А., 1998), присущий эукариотам и большинству грамположительных кокков и через немеволонатный, т.н. пируват-глицеральдегидфосфатный путь (Ершов Ю.В., 2005; 2007), выявленный у подавляющего большинства грамотрицательных микроорганизмов. Для растений, продуцирующих большую часть известных сегодня изопреноидов, характерно наличие обоих путей биосинтеза изопентилпирофосфата и многие из этих продуктов имеют смешанное происхождение. (Ltittgen Н. et al., 2000).Of these products, the most famous are terpenoids (isoprenoids), which are the most numerous class of low molecular weight compounds whose molecules are built from branched C5 units (M. Luckner, 1979; T. Goodwin, E. Mercer, 1986). Inherent in both eukaryotic and prokaryotic organisms, terpenoid (isoprenoid) structures perform the most important functions by participating in the processes of photosynthesis (as part of carotenoids, chlorophylls, plastiquinone), respiration (ubiquinone), hormonal regulation (sterols), growth and development regulation (as part of cytokines, prenylated proteins), in protection against pathogens and signaling information - Ras proteins, in vesicular transport inside cells - Rab proteins (Trenin A.S., 2013). In bacteria, isoprenoids are also included in the lipid carrier necessary for the synthesis of the cell wall (Trenin A.S., 2013). The production of terpenoids requires the formation of isopentyl pyrophosphate, which can proceed according to two alternative options: through the mevolonate pathway (Paseshnichenko V.A., 1998), inherent in eukaryotes and most gram-positive cocci, and through non-mevolonate, the so-called pyruvate-glyceraldehyde phosphate pathway (Ershov Yu.V., 2005; 2007), detected in the vast majority of gram-negative microorganisms. For plants that produce most of the isoprenoids known today, both biosynthesis pathways of isopentyl pyrophosphate are characteristic and many of these products are of mixed origin. (Ltittgen H. et al., 2000).
Среди терпеноидов растительного происхождения объектом глубокого изучения являются тритерпены в связи с обнаруженными у них многообразными биологическими свойствами, используемыми в медицине, включая противовоспалительный, иммуномодулирующий, антибластомный, антигипергликемический и другие эффекты. Влияние тритерпеноидов на процесс биопленкообразования изучено недостаточно, а отдельные работы, посвященные данной проблеме, неоднозначны. В частности, по данным Raja A.F. et al. (2011) пентациклический тритерпеноид: ацетил-11-кето-6-босвеллиновая кислота, выделенный из африканского растения Boswellia, в дозах 16-128 мкг/мл ингибировал образование биопленки S. mutans и Actinomyces visiosus. Аналогичный эффект подавления биопленкообразования штаммами S. mutans и S. mitis наблюдали Evaristo F.F.V. (2014), используя тритерпен 3β, 6β, 16β-тригидроксилупен, полученный из листьев кустарника Combretum leprosum Mart., произрастающего в Бразилии. Эффективная концентрация препарата составляла 7,8 мкг/мл, что соответствовало его минимальным ростингибирующим (7,8 мкг/мл) и бактерицидным (15,6 мкг/мл) концентрациям. При этом подавление биопленкообразования не проявлялось в отношении грамотрицательных бактерий - P. aerugenosa и Klebsiella oxytoca, что подтверждало ранее полученные данные для пентациклических тритерпеноидов, выделенных из африканских растений Combretaceae (Katerere D.R. et al., 2003). Противоположные результаты были получены в работе Awolola G.V. et al. (2014), изучавших антибактериальную и антипленочную активность флавоноидов и тритерпеноидов, полученных из экстракта листьев африканского фикуса Sansilarica Moraccae. Анализ этой активности у трех идентифицированных тритерпеноидов не только не выявил в их присутствии угнетения биопленкообразования штаммами грамположительных (S. aureus) и грамотрицательных (Е.coli) микроорганизмов, но, напротив, демонстрировал в отношении одного из них (люпеол-ацетата) статистически значимое повышение адгезии для всех исследуемых штаммов бактерий во всех тестируемых концентрациях (2-15 мг/мл).Among terpenoids of plant origin, the subject of deep study is triterpenes in connection with the diverse biological properties found in them that are used in medicine, including anti-inflammatory, immunomodulating, anti-blastoma, antihyperglycemic and other effects. The influence of triterpenoids on the biofilm formation process has not been studied enough, and some works devoted to this problem are ambiguous. In particular, according to Raja A.F. et al. (2011) pentacyclic triterpenoid: acetyl-11-keto-6-boswellic acid isolated from the African Boswellia plant, in doses of 16-128 μg / ml, inhibited the formation of S. mutans and Actinomyces visiosus biofilms. Evaristo F.F.V. observed a similar effect of suppressing biofilm formation by strains of S. mutans and S. mitis. (2014) using triterpene 3β, 6β, 16β-trihydroxylupen obtained from the leaves of the shrub Combretum leprosum Mart., Growing in Brazil. The effective concentration of the drug was 7.8 μg / ml, which corresponded to its minimum growth inhibiting (7.8 μg / ml) and bactericidal (15.6 μg / ml) concentrations. At the same time, the suppression of biofilm formation did not appear in relation to gram-negative bacteria, P. aerugenosa and Klebsiella oxytoca, which confirmed the previously obtained data for pentacyclic triterpenoids isolated from African plants Combretaceae (Katerere D.R. et al., 2003). Opposite results were obtained by Awolola G.V. et al. (2014), who studied the antibacterial and anti-film activity of flavonoids and triterpenoids obtained from the leaves extract of African ficus Sansilarica Moraccae. The analysis of this activity in the three identified triterpenoids not only did not reveal inhibition of biofilm formation by strains of gram-positive (S. aureus) and gram-negative (E. coli) microorganisms in their presence, but, on the contrary, showed a statistically significant increase in relation to one of them (luteol acetate) adhesion for all studied bacterial strains in all tested concentrations (2-15 mg / ml).
К числу тритерпеноидов, нашедших практическое применение в медицине, относится и милиацин, входящий в состав просяного масла (Олифсон Л.Е. с соавт., 1991). Ранее было показано, что применение милиацина снижает бактериальную обсемененность внутренних органов при экспериментальной сальмонеллезной инфекции и повышает выживаемость зараженных животных (Фролов Б.А. с соавт., 2013). В этой связи закономерным является интерес к исследованию способности милиацина влиять на биологические свойства микроорганизмов, колонизирующих различные биотопы организма человека, в том числе и на способность их формировать биопленку, в которой значительно возрастает устойчивость микроорганизмов к антибиотикам и факторам иммунной защиты человека.Among the triterpenoids that have found practical application in medicine, is miliacin, which is part of millet oil (Olifson L.E. et al., 1991). It was previously shown that the use of miliacin reduces the bacterial contamination of internal organs during experimental salmonella infection and increases the survival of infected animals (B. Frolov et al., 2013). In this regard, it is natural to be interested in studying the ability of miliacin to influence the biological properties of microorganisms that colonize various biotopes of the human body, including the ability to form a biofilm in which the microorganisms' resistance to antibiotics and human immune defense factors significantly increases.
Новизной предлагаемого изобретения является новое свойство растительного тритерпеноида милиацина селективно влиять на биопленкообразование микроорганизмов, снижая биопленкообразование у патогенных (Salmonella typhimurium, Salmonella enteritidis) и условно-патогенных (Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus) бактерий и одновременно сохраняя биопленкообразование у бактерий нормофлоры - лактобактерий и бифидобактерий, которое было обнаружено нами путем ряда экспериментов и его нельзя было предсказать заранее.The novelty of the present invention is a new property of the plant triterpenoid miliacin to selectively affect the biofilm formation of microorganisms, reducing biofilm formation in pathogenic (Salmonella typhimurium, Salmonella enteritidis) and opportunistic (Pseudomonas aeruginosa, and bacterium bacterium bacteria) and bifidobacteria, which was discovered by us through a series of experiments and could not be predicted in advance.
Предложенное средство 3-(3-метокси-А-олеанен (милиацин) относится к группе природных пентациклических тритерпеноидов, содержится в просяном масле и представляет собой вещество белого цвета с температурой плавления 285-286°С. Он оптически активен, нерастворим в воде, слаборастворим в этиловом спирте, диэтиловом эфире, ацетоне, хорошо растворим в хлороформе. Милиацин обладает хорошей переносимостью в диапазоне доз от 2 до 1000 мг/кг. ЛД50 этого соединения больше 1000 мг/кг (Олифсон Л.Е. с соавт., 1991), что свидетельствует об отсутствии у него токсических свойств. Химическая структура пентациклического тритерпеноида - милиацина (3-(3-метокси-Д,8-олеанена) представлена (фиг. 1).The proposed tool 3- (3-methoxy-A-oleanen (mylacin) belongs to the group of natural pentacyclic triterpenoids, is contained in millet oil and is a white substance with a melting point of 285-286 ° C. It is optically active, insoluble in water, slightly soluble in ethyl alcohol, diethyl ether, acetone, it is soluble in chloroform. Miliacin has good tolerance in the dose range from 2 to 1000 mg / kg. LD50 of this compound is more than 1000 mg / kg (Olifson L.E. et al., 1991), which indicates the absence of toxic The chemical structure of the pentacyclic triterpenoid - miliacin (3- (3-methoxy-D , 8- oleanene) is presented (Fig. 1).
Описание экспериментаExperiment description
В качестве объекта исследования были использованы клинические штаммы патогенных бактерий: Salmonella серовар Enteritidis (S. enteritidis) (28 культур), Salmonella серовар Typhimurium (S. typhimurium) (24 штамма), изолированные от больных гастроинтестинальной формой сальмонеллеза. Кроме того, использовались клинические штаммы условно-патогенных бактерий: Klebsiella pneumonia (K. pneumoniae) (8 культур) и Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) (8 изолятов), выделенные от пациентов с дисбиозом кишечника II-III степени, 8 клинических штаммов Staphylococcus aureus (S. aureus), выделенных от больных с гнойно-воспалительными заболеваниями. Также в работе были использованы пробиотические культуры микроорганизмов - представители нормальной микрофлоры человека: Lactobacillus plantarum №900811 (Государственная коллекции патогенных микроорганизмов ФГБУ «НЦЭСМП» Минздрава России), Lactobacillus fermentum 90Т-С4 (ГИСК им. Л.А. Тарасевича), Lactobacillus acidophilus №42 (Государственная коллекция микроорганизмов нормальной микрофлоры ФБУН МНИИЭМ им. Г.Н. Габричевского Роспотребнадзора), Lactobacillus acidophilus NK1 (ГНИИ «Генетика»), Lactobacillus acidophilus 100аш (ГНИИ «Генетика»), Bifidobacterium bifidum №791 (№ AC-1247 в коллекции промышленных микроорганизмов ГНЦ РФ ФГУП ГосНИИ Генетики и селекции промышленных микроорганизмов), Bifidobacterium adolescentis МС-42 (ГИСК им. Л.А. Тарасевича), Bifidobacterium bifidum 1 (№900791 в Государственной коллекции патогенных микроорганизмов ФГБУ «НЦЭСМП» Минздрава России).The clinical strains of pathogenic bacteria were used as an object of study: Salmonella serovar Enteritidis (S. enteritidis) (28 cultures), Salmonella serovar Typhimurium (S. typhimurium) (24 strains) isolated from patients with gastrointestinal form of salmonellosis. In addition, clinical strains of opportunistic bacteria were used: Klebsiella pneumonia (K. pneumoniae) (8 cultures) and Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) (8 isolates) isolated from patients with intestinal dysbiosis of the II-III degree, 8 clinical strains of Staphylococcus aureus (S. aureus) isolated from patients with purulent-inflammatory diseases. Also in the work were used probiotic cultures of microorganisms - representatives of normal human microflora: Lactobacillus plantarum No. 900811 (State collection of pathogenic microorganisms FSBI "NTsESMP" of the Ministry of Health of Russia), Lactobacillus fermentum 90T-C4 (GISK named after L.A. Tarasevich), Lactobusillusophis 42 (State collection of microorganisms of normal microflora FBUN MNIIEM named after GN Gabrichevsky Rospotrebnadzor), Lactobacillus acidophilus NK 1 (GNII Genetika), Lactobacillus acidophilus 100ash (GNII Genetika), Bifidobacterium bifidum No. 471 (No. 791) collections of industrial microorganisms zm State Research Center of the Russian Federation Federal State Unitary Enterprise Research Institute of Genetics and Breeding of Industrial Microorganisms), Bifidobacterium adolescentis MS-42 (GISK named after L. Tarasevich), Bifidobacterium bifidum 1 (No. 900791 in the State Collection of Pathogenic Microorganisms of FSBI "NTsESMP" of the Ministry of Health of Russia).
Антибактериальную активность милиацина исследовали методом серийных разведений с применением 96-луночных плоскодонных полистироловых планшетов, предварительно заполненных суспензией (100 мкл) суточных агаровых культур микроорганизмов в концентрации 1×106 КОЕ/мл. Для каждой исследуемой культуры бактерий использовались три группы лунок: опытные - с добавлением 100 мкл милиацина; контрольные - с добавлением 100 мкл растворителя для милиацина (твин-21 на физрастворе) и лунки группы сравнения - с добавлением 100 мкл физраствора. Конечные концентрации милиацина в опытных лунках составляли от 400 мкг/мл до 0,049 мкг/мл; конечные концентрации растворителя соответственно от 1,6×10-8 до 0,2×10-12 моль. Диапазон концентраций тритерпеноида определялся с учетом его расчетного содержания в крови животных (50 мкг/мл) при использовании в дозе 2 мг/кг, оказывавшей протективный эффект при экспериментальной инфекции (Фролов Б.А. и соавт., 2013). Учет результатов проводили после 24-часовой инкубации культур (37°С), оценивая минимальную подавляющую концентрацию милиацина (МПК), определяемую путем сравнения спектрофотометрических показателей оптической плотности исследуемых проб при длине волны 540 нм. Результаты выражали в единицах оптической плотности (ед. ОП).The antibacterial activity of miliacin was studied by serial dilution using 96-well flat-bottomed polystyrene plates pre-filled with a suspension (100 μl) of daily agar cultures of microorganisms at a concentration of 1 × 10 6 CFU / ml. For each studied bacterial culture, three groups of wells were used: experimental - with the addition of 100 μl of miliacin; control - with the addition of 100 μl of solvent for miliacin (tween-21 in saline) and the wells of the comparison group - with the addition of 100 μl of saline. Final concentrations of miliacin in the test wells ranged from 400 μg / ml to 0.049 μg / ml; final solvent concentrations, respectively, from 1.6 × 10 −8 to 0.2 × 10 −12 mol. The range of triterpenoid concentrations was determined taking into account its calculated content in the blood of animals (50 μg / ml) when used at a dose of 2 mg / kg, which had a protective effect in experimental infection (B. Frolov et al., 2013). The results were taken into account after 24-hour incubation of cultures (37 ° C), evaluating the minimum inhibitory concentration of miliacin (MIC), determined by comparing spectrophotometric indicators of the optical density of the studied samples at a wavelength of 540 nm. The results were expressed in units of optical density (OD units).
Изучение биопленкообразования проводилось с использованием двух подходов: спектрофотометрической регистрации биопленочной массы, оцениваемой по интенсивности поглощения ею красителя - кристалл-виолета (O'Toole G., 2000) и с помощью атомно-силовой микроскопии. При реализации первого подхода применялись 96-луночные стерильные плоскодонные планшеты, в лунки которых одномоментно вносилось по 135 мкл суспензии суточной агаровой культуры бактерий в концентрации 0,5×106 КОЕ/мл и 15 мкл милиацина (опыт) или 15 мкл растворителя (контроль). Конечные концентрации милиацина в лунках составляли 50 и 100 мкг/мл, растворителя 2×10-9 и 4×10-9 моль. В качестве проб сравнения использовались бактериальные культуры (135 мкл), к которым добавляли 15 мкл физраствора. Все пробы инкубировались 24-48 часов статически при 37°С. Для культивирования облигатно-анаэробных бактерий (бифидобактерии) использовали CO2-инкубатор (BINDER, Германия). Учет биопленкообразования проводили через 24-48 часов инкубации проб при 37°С. Для учета биопленкообразования после удаления планктонных (свободноплавающих) клеток микроорганизмов трехкратной промывкой лунок дистиллированной водой (200 мкл) и подсушивания планшетов на воздухе (30 мин) осуществлялось окрашивание сформированных биопленок внесением в лунки 1%-ного раствора кристалл-виолета (45 мин при комнатной температуре). Отмывание свободного красителя выполняли трехкратной обработкой лунок дистиллированной водой, а экстракцию фиксированного в биопленках красителя проводили добавлением к пробам 200 мкл 96%-ного этанола. Интенсивность окрашивания последнего, соответствующую степени биопленкобразования, определяли на спектрофотометре (Биотек, США) при длине волны 540 нм. Биопленкообразование выражали в условных единицах, рассчитывая коэффициент биопленкообразования (КБПО):Biofilm formation was studied using two approaches: spectrophotometric registration of biofilm mass, estimated by the intensity of its absorption of the dye - crystal-violet (O'Toole G., 2000) and using atomic force microscopy. When implementing the first approach, 96-well sterile flat-bottomed plates were used, in the wells of which 135 μl of a suspension of daily agar culture of bacteria at a concentration of 0.5 × 10 6 CFU / ml and 15 μl of miacin (experiment) or 15 μl of solvent (control) were simultaneously introduced . Final concentrations of miliacin in the wells were 50 and 100 μg / ml, solvent 2 × 10 -9 and 4 × 10 -9 mol. Bacterial cultures (135 μl) were used as comparison samples, to which 15 μl of saline was added. All samples were incubated for 24-48 hours statically at 37 ° C. For cultivation of obligate-anaerobic bacteria (bifidobacteria), a CO 2 incubator (BINDER, Germany) was used. Accounting for biofilm formation was carried out after 24-48 hours of incubation of samples at 37 ° C. To take into account biofilm formation after removing planktonic (free-floating) microorganism cells by washing the wells three times with distilled water (200 μl) and drying the plates in air (30 min), the formed biofilms were stained by adding 1% crystal-violet solution to the wells (45 min at room temperature ) The free dye was washed by three times treatment of the wells with distilled water, and the dye fixed in biofilms was extracted by adding 200 μl of 96% ethanol to the samples. The staining intensity of the latter, corresponding to the degree of biofilm formation, was determined on a spectrophotometer (Biotek, USA) at a wavelength of 540 nm. Biofilm formation was expressed in arbitrary units, calculating the biofilm formation coefficient (KBPO):
где ОДк - оптическая плотность изучаемой культуры (для опытных, контрольных проб и проб групп сравнения, а ОДб - оптическая плотность питательного бульона без культур микроорганизмов.where ODK is the optical density of the studied culture (for experimental, control samples and samples of comparison groups, and ODB is the optical density of the nutrient broth without cultures of microorganisms.
Для проведения атомно-силовой микроскопии (АСМ) выполнялась подготовка образцов биопленки на поверхности скола слюды суточными бульонными культурами отдельных штаммов микроорганизмов, находящимися в стационарной фазе развития в присутствии милиацина (50 мкг/мл), растворителя (2×10-9 моль) или без их добавления. Время формирования биопленки составляло 24 часа при 37°С для факультативных анаэробов, а для бифидобактерий - 48 часов при 37°С в СО2-инкубаторе. Полученные образцы биопленок опытных, контрольных проб, а также проб группы сравнения исследовали методом АСМ в контактном режиме с использованием сканирующего зондового микроскопа SMM - 2000 (ЗАО «ПРОТОН МИЭТ», Россия). В процессе сканирования использовали кантилеверы MSCT-AUNM («Park Scientific Instruments», США) с жесткостью балки 0,05 Н/м и радиусом порядка 10 нм. Количественный морфометрический анализ полученных изображений проводили путем оценки размеров бактериальных клеток, площади и толщины биопленки, определяемых не менее чем в 50 сканах для каждой биокультуры с использованием штатного программного обеспечения микроскопа.For atomic force microscopy (AFM), biofilm samples were prepared on the mica cleaved surface by daily broth cultures of individual microorganism strains in the stationary phase of development in the presence of miliacin (50 μg / ml), solvent (2 × 10 -9 mol) or without add them. The biofilm formation time was 24 hours at 37 ° C for facultative anaerobes, and for bifidobacteria, 48 hours at 37 ° C in a CO 2 incubator. The obtained biofilm samples of experimental and control samples, as well as samples from the comparison group, were studied by the AFM method in contact mode using a SMM - 2000 scanning probe microscope (CJSC PROTON MIET, Russia). In the process of scanning, MSCT-AUNM cantilevers (Park Scientific Instruments, USA) with a beam stiffness of 0.05 N / m and a radius of about 10 nm were used. Quantitative morphometric analysis of the obtained images was carried out by assessing the size of bacterial cells, the area and thickness of the biofilm, determined in at least 50 scans for each bioculture using standard microscope software.
Статистическую обработку полученных данных осуществляли методами вариационной статистики из пакета прикладных программ Microsoft Excel и Statistica 10 с оценкой различий между средними величинами по t-критерию Стьюдента. Статистические результаты выражали в виде медианы (Me), нижних (Q25) и верхних (Q75) квартилей. Уровни статистической значимости различий определяли с помощью непараметрического критерия Манна-Уитни.Statistical processing of the obtained data was carried out by methods of variation statistics from the package of application programs Microsoft Excel and Statistica 10 with the assessment of the differences between the average values by the t-student criterion. Statistical results were expressed as median (Me), lower (Q25) and upper (Q75) quartiles. Levels of statistical significance of differences were determined using the non-parametric Mann-Whitney test.
Результатыresults
Обобщенные значения влияния милиацина на рост патогенных и условно-патогенных исследуемых культур микроорганизмов представлены на фиг. 2. Результаты значений (средняя величина и ошибка средней, М±m) выражены в единицах оптической плотности (ед.ОП). Установлено, что ни милиацин, ни растворитель во всех исследуемых концентрациях не влияли на рост изученных видов патогенных и условно-патогенных бактерий (см. фиг. 2). Милиацин также не влиял рост пробиотических штаммов лактобактерий и бифидобактерий - представителей нормофлоры человека. Значения оптической плотности в пробах сравнения для лактобактерий и бифидобактерий составляли соответственно 1,433±0,08 ед.ОП и 1,891±0,11 ед.ОП; в опытных и конторольных пробах их колебания составляли соответственно от 1,214±0,06 ед.ОП до 1,414±0,09 ед.ОП для лактобактерий и от 1,714±0,16 ед.ОП до 1,902±0,13 ед.ОП для штаммов бифидобактерий.The generalized values of the effect of miliacin on the growth of pathogenic and conditionally pathogenic studied cultures of microorganisms are presented in FIG. 2. The results of the values (average value and average error, M ± m) are expressed in units of optical density (OD units). It was found that neither miliacin, nor solvent in all the studied concentrations did not affect the growth of the studied species of pathogenic and conditionally pathogenic bacteria (see Fig. 2). Miliacin was also not affected by the growth of probiotic strains of lactobacilli and bifidobacteria - representatives of human normoflora. The optical density values in the comparison samples for lactobacilli and bifidobacteria were 1.433 ± 0.08 OD units and 1.891 ± 0.11 OD units, respectively; in experimental and control samples, their fluctuations were, respectively, from 1.214 ± 0.06 OD units to 1.414 ± 0.09 OD units for lactobacilli and from 1.714 ± 0.16 OD units to 1.902 ± 0.13 OD units for strains bifidobacteria.
Результаты исследования влияния милиацина в концентрации 50 мкг/мл и 100 мкг/мл на биопленкообразование различными видами микроорганизмов, верифицируемое окраской биопленочной массы кристалл-виолетом, представлены на фиг. 3. Как видно на фиг. 3, исследуемые культуры бактерий проявляли различную чувствительность к действию милиацина. В частности, для S. typhimurium подавление биопленочного процесса при концентрации милиацина 50 мкг/мл отмечалось в 83,3% случаев. При увеличении дозы фитостерола до 100 мкг/мл этот показатель достигал 100%. Меньшая частота выявления ингибирующего влияния милиацина на биопленкообразование обнаруживалась в отношении культур S. enteritidis, при тестировании которых эффект ингибирования регистрировался в пределах 50-64,3% при дозах милиацина соответственно 100 мкг/мл и 50 мкг/мл. Что касается культур K. pneumoniae, S. aureus и P. aeruginosa, то они демонстрировали высокую чувствительность к действию милиацина, применявшегося в обеих концентрациях. В противоположность этому устойчивость к действию милиацина проявляли культуры пробиотических штаммов лакто- и бифидобактерий.The results of a study of the effect of miliacin at a concentration of 50 μg / ml and 100 μg / ml on biofilm formation by various types of microorganisms, verified by crystal-violet color of the biofilm, are presented in FIG. 3. As seen in FIG. 3, the studied bacterial cultures showed different sensitivity to the action of miliacin. In particular, for S. typhimurium, the suppression of the biofilm process at a concentration of miliacin of 50 μg / ml was observed in 83.3% of cases. With an increase in the dose of phytosterol to 100 μg / ml, this indicator reached 100%. A lower frequency of detection of the inhibitory effect of miliacin on biofilm formation was found in relation to cultures of S. enteritidis, during testing of which the inhibition effect was recorded in the range of 50-64.3% at doses of miliacin respectively 100 μg / ml and 50 μg / ml As for the cultures of K. pneumoniae, S. aureus, and P. aeruginosa, they showed high sensitivity to the action of miliacin, which was used in both concentrations. In contrast, cultures of probiotic strains of lactobacilli and bifidobacteria showed resistance to miliacin.
Результаты оценки выраженности ингибирования биопленкообразования, представленные коэффициентом биопленкообразования (КБПО) и выраженные в виде медианы (Me), нижних (Q25) и верхних (Q75) квартилей, приводятся на фиг. 4, где *р<0,05 по отношению к контролю; •р<0,05 по отношению к группе сравнения. Результаты значений выражены в условных единицах. Анализ полученных результатов позволил выделить 3 момента. Первый из них заключается в том, что использование растворителя в концентрациях 4×10-9 моль и 2×10-9 моль несколько уменьшало показатель биопленкообразования культур S. typhimurium в пределах от 17,6% до 31,4%; S. Enteritidis - от 4,1% до 15,2% и K. Pneumoniae - от 7,2% до 14,2% по отношению к тем же культурам, выращенным с добавлением физраствора (группа сравнения). Эти результаты соответствуют ранее полученным данным о способности детергентов снижать биопленкообразование бактерий без влияния на рост планктонных клеток (Bridgett М. et al., 1992; Chang Y. et al., 2012). Вместе с тем, диапазон отмеченных колебаний находился в пределах значений, установленных для показателей группы сравнения, что не позволяло сделать вывод о статистической значимости выявленных различий и соответственно об ингибирующем влиянии используемых доз растворителя на биопленочный процесс.The results of assessing the severity of biofilm inhibition, represented by the biofilm coefficient (CBPO) and expressed as the median (Me), lower (Q 25 ) and upper (Q 75 ) quartiles, are shown in FIG. 4, where * p <0.05 with respect to the control; • p <0.05 with respect to the comparison group. The results of the values are expressed in arbitrary units. The analysis of the results allowed to highlight 3 points. The first of these is that the use of a solvent in concentrations of 4 × 10 -9 mol and 2 × 10 -9 mol slightly decreased the biofilm formation of S. typhimurium cultures in the range from 17.6% to 31.4%; S. Enteritidis - from 4.1% to 15.2% and K. Pneumoniae - from 7.2% to 14.2% in relation to the same cultures grown with the addition of saline (comparison group). These results correspond to previously obtained data on the ability of detergents to reduce the biofilm formation of bacteria without affecting the growth of plankton cells (M. Bridgett et al., 1992; Chang Y. et al., 2012). At the same time, the range of the noted fluctuations was within the values established for the indicators of the comparison group, which did not allow us to conclude that the differences were statistically significant and, accordingly, the inhibitory effect of the used doses of the solvent on the biofilm process.
Во-вторых, милиацин, добавляемый в среду культивирования (опыт), обеспечивал выраженное подавление биопленкообразования, что проявлялось существенным снижением КБПО, оцениваемого по редукции интенсивности поглощения кристалл-виолета (в условных единицах) в культурах опытных проб по отношению как к контрольным культурам, так и к культурам группы сравнения. Для S. typhimurium это снижение по отношению к контролю составляло от 48,7% (при дозе милиацина 100 мкг/мл) до 52,8% (при дозе милиацина 50 мкг/мл), а по отношению к группе сравнения - 57,7% и 67,6% соответственно. Для S. enteritidis интенсивность снижения КБПО по отношению к контролю колебалось от 34,8% (при дозе милиацина 100 мкг/мл) до 16,9% (при дозе милиацина 50 мкг/мл), а по отношению к группе сравнения - 37,4% и 29,5%-, соответственно. Для K. pneumoniae выраженность редукции КБПО при указанных концентрациях милиацина была равна 67,4% и 47,2%, а по отношению к группе сравнения - 72% и 47,3% соответственно. Для P. aeruginosa показатели снижения биопленкообразования составляли: 64,6% и 60,9% по отношению к контролю; 60,6% и 55,6% по отношению к группе сравнения. Для S. aureus интенсивность снижения КБПО по отношению к контролю колебалось от 55,9% (при дозе милиацина 100 мкг/мл) до 52,7% (при дозе милиацина 50 мкг/мл), а по отношению к группе сравнения - 55,9% и 47,4% соответственно.Secondly, miliacin added to the cultivation medium (experiment) provided a pronounced suppression of biofilm formation, which was manifested by a significant decrease in CBPO, estimated by the reduction in the intensity of crystal-violet absorption (in arbitrary units) in the cultures of the experimental samples in relation to both control cultures and and to the cultures of the comparison group. For S. typhimurium, this decrease with respect to the control ranged from 48.7% (with a dose of miliacin 100 μg / ml) to 52.8% (with a dose of miliacin 50 μg / ml), and with respect to the comparison group - 57.7 % and 67.6%, respectively. For S. enteritidis, the intensity of CBPO reduction relative to the control ranged from 34.8% (at a dose of miliacin 100 μg / ml) to 16.9% (at a dose of miliacin 50 μg / ml), and in relation to the comparison group - 37, 4% and 29.5% -, respectively. For K. pneumoniae, the severity of KBPO reduction at the indicated concentrations of miliacin was 67.4% and 47.2%, and in relation to the comparison group, 72% and 47.3%, respectively. For P. aeruginosa, biofilm reduction indicators were: 64.6% and 60.9% with respect to the control; 60.6% and 55.6% in relation to the comparison group. For S. aureus, the intensity of CBPO reduction relative to the control ranged from 55.9% (at a dose of miliacin 100 μg / ml) to 52.7% (at a dose of miliacin 50 μg / ml), and in relation to the comparison group - 55 9% and 47.4%, respectively.
Сопоставление указанных количественных параметров позволяет выделить третий момент, характеризующий неодинаковую чувствительность различных видов микроорганизмов к действию милиацина. В соответствии с полученными результатами максимальную чувствительность демонстрировали культуры P. aeruginosa и K. pneumonia, а минимальную S. enteritidis.Comparison of the indicated quantitative parameters allows us to highlight the third point characterizing the uneven sensitivity of various types of microorganisms to the action of miliacin. In accordance with the results obtained, the maximum sensitivity was demonstrated by P. aeruginosa and K. pneumonia cultures, and the minimum S. enteritidis cultures.
Результаты этих исследований были дополнены наблюдениями над биопленкообразованием отдельными культурами микроорганизмов с использованием атомно-силовой микроскопии (АСМ), позволяющей не только визуализировать процесс, но и провести морфометрическую оценку самой биопленки, а также формирующих ее бактерий при использовании милиацина в концентрации 50 мкг/мл. Данная концентрация тритерпеноида была выбрана с учетом его расчетного содержания в крови животных (50 мкг/мл) при использовании в дозе 2 мг/кг, оказывавшей протективный эффект при экспериментальной инфекции (Фролов Б.А. и соавт., 2013).The results of these studies were supplemented by observations of biofilm formation of individual cultures of microorganisms using atomic force microscopy (AFM), which allows not only to visualize the process, but also to conduct a morphometric assessment of the biofilm itself, as well as the bacteria forming it, using mylacin at a concentration of 50 μg / ml. This concentration of triterpenoid was selected taking into account its calculated content in the blood of animals (50 μg / ml) when used at a dose of 2 mg / kg, which had a protective effect in experimental infection (Frolov B.A. et al., 2013).
Результаты исследования влияния милиацина на биопленкообразование клинического штамма S. typhimurium 15 с использованием АСМ представлены на фиг. 5. Как следует из фиг. 5, отражающей сравнительные особенности биопленки чистой культуры бактерий клинического штамма S. typhimurium 15 (5.1), культуры этих же бактерий в присутствии растворителя (5.2) или милиацина (5.3) в концентрации 50 мкг/мл, тритерпеноид отчетливо подавлял формирование биопленки, что проявлялось ее уменьшением при двух- (А) и трехмерном (Б) изображении. Ингибирующее влияние милиацина на биопленкообразование подтверждалось также результатами морфометрического анализа (Таблица 1), характеризующего снижение высоты биопленки без изменений размеров самих микробных клеток (* - р<0,05 снижение БПО по сравнению с чистой культурой бактерий, • - р<0,05 снижение БПО по сравнению с культурой с растворителем). Из данных таблицы 1 и изображений АСМ следует, что милиацин не влиял на размеры бактериальных клеток S. thyphimurium 15, входящих в биопленку, но снижал высоту биопленки, что подтверждается визуально на изображениях АСМ.The results of a study of the effect of miliacin on the biofilm formation of a clinical strain of S. typhimurium 15 using AFM are presented in FIG. 5. As follows from FIG. 5, reflecting the comparative features of the biofilm of a pure bacterial culture of the clinical strain S. typhimurium 15 (5.1), the culture of the same bacteria in the presence of a solvent (5.2) or miliacin (5.3) at a concentration of 50 μg / ml, the triterpenoid clearly suppressed the formation of the biofilm, which manifested itself reduction in two- (A) and three-dimensional (B) image. The inhibitory effect of miliacin on biofilm formation was also confirmed by the results of morphometric analysis (Table 1), which characterizes a decrease in the height of the biofilm without changing the size of the microbial cells themselves (* - p <0.05 decrease in BPO compared to a pure culture of bacteria, • - p <0.05 decrease BPO versus solvent culture). From the data of Table 1 and AFM images, it follows that mylacin did not affect the size of the bacterial cells of S. thyphimurium 15 included in the biofilm, but reduced the height of the biofilm, which is confirmed visually on AFM images.
Результаты исследования влияния милиацина на биопленкообразование клинического штамма K. pneumoniae 278 с использованием АСМ представлены на фиг. 6. Фиг. 6 демонстрирует данные АСМ о выраженном ингибирующем эффекте милиацина на БПО клиническим штаммом K. pneumoniae 278 (чистая культура бактерий клинического штамма K. pneumoniae 278 (6.1)), культура этих же бактерий в присутствии растворителя (6.2) или милиацина (6.3), выразившимся в значительном снижении биопленкообразования (6.3). Эффект влияния милиацина проявлялся в снижении биопленки при двух- (А) и трехмерном (Б) изображении. Существенно, что сравнительная морфометрия длины и толщины микробных клеток K. pneumoniae 278 (см. Таблицу 2) не выявила различий этих показателей в исследуемых образцах контрольных культур и культур групп сравнения (* - р<0,05 снижение БПО по сравнению с чистой культурой бактерий, • - снижение БПО р<0,05 по сравнению с культурой с растворителем). Из данных таблицы и изображений АСМ следует, что милиацин подавил образование биопленки K. pneumoniae 278.The results of a study of the effect of miliacin on the biofilm formation of the clinical strain K. pneumoniae 278 using AFM are presented in FIG. 6. FIG. Figure 6 shows AFM data on the marked inhibitory effect of miliacin on BPO by the clinical strain K. pneumoniae 278 (a pure culture of bacteria of the clinical strain K. pneumoniae 278 (6.1)), the culture of the same bacteria in the presence of a solvent (6.2) or miliacin (6.3), expressed in a significant decrease in biofilm formation (6.3). The effect of miliacin was manifested in a decrease in biofilm in two- (A) and three-dimensional (B) images. It is significant that comparative morphometry of the length and thickness of K. pneumoniae 278 microbial cells (see Table 2) did not reveal differences in these parameters in the studied samples of control cultures and cultures of the comparison groups (* - p <0.05 decrease in BPO compared to a pure bacterial culture , • - decrease in BPO p <0.05 compared with a culture with a solvent). From the data in the table and the AFM images, it follows that miliacin suppressed the formation of the K. pneumoniae 278 biofilm.
Результаты исследования с использованием АСМ влияния милиацина на биопленкообразование клинического штамма P. aeruginosa 23 представлены на фиг. 7. Как следует из фиг. 7, отражающей сравнительные особенности биопленки чистой культуры бактерий клинического штамма P. aeruginosa 23 (7.1), культуры тех же бактерий в присутствии растворителя (7.2) или милиацина (7.3) в концентрации 50 мкг/мл, тритерпеноид отчетливо подавлял формирование биопленки, что проявлялось ее уменьшением при двух- (А) и трехмерном (Б) изображении. Ингибирующее влияние милиацина на биопленкообразование подтверждалось также результатами морфометрического анализа (Таблица 3), характеризующего снижение высоты биопленки без изменений размеров самих микробных клеток P. aeruginosa 23 (* - р<0,05 снижение БПО по сравнению с чистой культурой бактерий, • - р<0,05 снижение БПО по сравнению с культурой с растворителем).The results of a study using AFM of the effect of miliacin on the biofilm formation of the clinical strain P. aeruginosa 23 are presented in FIG. 7. As follows from FIG. 7, which reflects the comparative features of a biofilm of a pure bacterial culture of the clinical strain P. aeruginosa 23 (7.1), a culture of the same bacteria in the presence of a solvent (7.2) or miliacin (7.3) at a concentration of 50 μg / ml, the triterpenoid clearly suppressed the formation of the biofilm, which manifested itself reduction in two- (A) and three-dimensional (B) image. The inhibitory effect of miliacin on biofilm formation was also confirmed by the results of morphometric analysis (Table 3), characterizing a decrease in the height of the biofilm without changing the size of the microbial cells of P. aeruginosa 23 (* - p <0.05 decrease in BPO compared to a pure bacterial culture, • - p < 0.05 decrease in BPO compared to culture with solvent).
Данное обстоятельство ингибирующего влияния милиацина на биопленкообразование штаммами S. typhimurium 15, P. aeruginosa 23, характеризующегося снижением высоты биопленки без изменений размеров самих микробных клеток, свидетельствует в пользу того, что наблюдаемое снижение высоты биопленки обусловлено не изменением морфологии микроорганизмов, а нарушением самого процесса биопленкообразования, вплоть до его подавления, что и было выявлено в отношении штамма K. pneumoniae 278.This circumstance of the inhibitory effect of miliacin on biofilm formation by strains of S. typhimurium 15, P. aeruginosa 23, characterized by a decrease in the height of the biofilm without changing the size of the microbial cells themselves, suggests that the observed decrease in the height of the biofilm is not due to a change in the morphology of microorganisms, but a violation of the biofilm formation process itself , up to its suppression, which was revealed in relation to the strain K. pneumoniae 278.
Исследование с использованием АСМ влияния милиацина на биопленкообразование клинического штамма S. aureus 19. Фигура 8 демонстрирует данные АСМ об ингибирующем эффекте милиацина на БПО клиническим штаммом S. aureus 19 (чистая культура бактерий клинического штамма S. aureus (8.1), культура этих же бактерий в присутствии растворителя (8.2) или милиацина (8.3), выразившимся в снижении биопленкообразования (8.3). Эффект влияния милиацина проявлялся в снижении биопленки при двух- (А) и трехмерном (Б) изображении. Существенно, что сравнительная морфометрия диаметра микробных клеток S. aureus 19 (см. Таблицу 4) не выявила различий этих показателей в исследуемых образцах контрольных культур и культур групп сравнения (* - р<0,05 снижение БПО по сравнению с чистой культурой бактерий, • - снижение БПО р<0,05 по сравнению с культурой с растворителем).Study using AFM of the effect of miliacin on biofilm formation of the clinical strain of S. aureus 19. Figure 8 shows the AFM data on the inhibitory effect of miliacin on BPO by the clinical strain of S. aureus 19 (pure bacterial culture of the clinical strain of S. aureus (8.1), the culture of these bacteria in the presence of a solvent (8.2) or miliacin (8.3), which manifested itself in a decrease in biofilm formation (8.3). The effect of the effect of miliacin was manifested in a decrease in biofilm in two- (A) and three-dimensional (B) images. It is essential that the comparative diameter morphometry ikrobnyh cells of S. aureus 19 (. See Table 4) revealed no differences in these parameters in the samples of control cultures and cultures of the comparison groups (* - p <0.05 decrease BPO as compared with a pure culture of bacteria, • - BPO decrease p <0 , 05 compared with a culture with a solvent).
Исследование с использованием АСМ влияния милиацина на биопленкообразование эталонным штаммом Bifidobacterium bifidum 791. В отличие от патогенных и условно-патогенных бактерий биопленка, образованная пробиотическим штаммом бифидобактерий, являющихся представителями нормофлоры толстого кишечника человека, при культивировании в присутствии милиацина (см. фиг. 9.3) полностью сохраняла разветвленное строение без существенных различий с биопленкой, образованной культурой этих же бактерий в присутствии растворителя (фиг. 9.2) или чистой культурой (фиг. 9.1), как в двухмерном (А), так и в трехмерном (Б) изображениях. Морфометрические характеристики бактериальных клеток и высоты биопленки В. bifidum 791 также не различались между собой (Таблица 5), что подтверждает представленные выше данные об отсутствии влияния милиацина на этот вид бактерий (фиг. 9.3).The AFM study of the effect of miliacin on biofilm formation by the reference strain of Bifidobacterium bifidum 791. Unlike pathogenic and conditionally pathogenic bacteria, the biofilm formed by the probiotic strain of bifidobacteria, which are representative of the normal colon of the human intestine, when cultured in the presence of miliacin (see Fig. 3). retained a branched structure without significant differences with the biofilm formed by the culture of the same bacteria in the presence of a solvent (Fig. 9.2) or a pure culture (Fig. 9.1), both in two-dimensional (A) and three-dimensional (B) images. The morphometric characteristics of bacterial cells and the height of the B. bifidum 791 biofilm also did not differ (Table 5), which confirms the above data on the absence of the effect of miliacin on this type of bacteria (Fig. 9.3).
Результаты экспериментальных исследований, проведенные в отношении влияния милиацина на способность к биопленкообразованию патогенного штамма - сальмонеллы и представителя нормальной микробиоты кишечника - штамма бифидобактерий, выделенных от больного с гастроинтестинальной формой сальмонеллеза, приведены в примере.The results of experimental studies conducted in relation to the effect of miliacin on the biofilm formation ability of a pathogenic strain - salmonella and a representative of the normal intestinal microbiota - a strain of bifidobacteria isolated from a patient with gastrointestinal form of salmonellosis, are shown in the example.
Пример. Исследование выраженности влияния милицина (см. фиг. 1) на биопленкообразование клинических штаммов S. thyphimurium К-1 и В. bifidum-5.Example. The study of the severity of the effect of militicin (see Fig. 1) on the biofilm formation of clinical strains of S. thyphimurium K-1 and B. bifidum-5.
От обследуемого К. с гастроинтестинальной формой сальмонеллеза из фекалий были выделены штаммы S. thyphimurium К-1 и В. Bifidum-5. Биопленкообразование (БПО) изучали с помощью определения способности микроорганизмов к адгезии на поверхности 96-луночного плоскодонного полистиролового стерильного планшета (О'Toole G., 2000). На Шедлер-агаре (BBL, США) при инкубировании в термостате (37°С) была получена суточная культура S. thyphimurium К-1 и на этой же питательной среде при культивировании в СО2-инкубаторе (BINDER, Германия) в течении 48 часов была получена культура В. bifidum-5. Из обеих культур бактерий готовили суспензию в концентрации 1×106 КОЕ/мл. Милиацин растворяли в растворителе твин-21 и доводили физраствором до концентрации 500 мкг/мл и 1000 мкг/мл. Для каждой исследуемой культуры бактерий использовались три группы лунок: опытные - с добавлением 15 мкл милиацина; контрольные - с добавлением 15 мкл растворителя для милиацина (твин 21 на физрастворе) и лунки группы сравнения - с добавлением 15 мкл физраствора. Исследования были выполнены в трех дублях. В лунки 96-луночных стерильных полистироловых планшетов одномоментно вносили по 135 мкл суспензии суточной агаровой культуры сальмонелл и бифидобактерий в концентрации 0,5×106 КОЕ/мл и 15 мкл милиацина (опыт) или 15 мкл растворителя (контроль). Конечные концентрации милиацина в лунках составляли 50 и 100 мкг/мл, растворителя 2×10-9 и 4×10-9 моль. В качестве проб сравнения использовались бактериальные культуры штаммов сальмонелл и бифидобактерий (135 мкл), к которым добавляли 15 мкл физраствора. Пробы с сальмонеллами инкубировались 24 часа при 37°С, пробы с бифидобактериями - 48 часов в CO2-инкубатор (BINDER, Германия) при 37°С. Учет БПО проводили через 24 часа для проб с сальмонеллами и через 48 часов для проб с бифидобактериями. Для этого после удаления планктонных (свободноплавающих) клеток микроорганизмов трехкратной промывкой лунок дистиллированной водой (200 мкл) и подсушивания планшетов на воздухе (30 мин) осуществлялось окрашивание сформированных биопленок внесением в лунки 1%-ного раствора кристалл-виолета (45 мин при комнатной температуре). Отмывание свободного красителя выполняли трехкратной обработкой лунок дистиллированной водой (200 мкл), а экстракцию фиксированного в биопленках красителя проводили добавлением к пробам 200 мкл 96%-ного этанола. Интенсивность окрашивания последнего, соответствующую степени биопленкообразования, определяли на спектрофотометре (Биотек, США) при длине волны 540 нм. На основании результатов измерений оптической плотности исследуемых проб определялся коэффициент биопленкообразования (КБПО): 
где ОДк - оптическая плотность изучаемой культуры (для опытных, контрольных проб и проб групп сравнения, а ОДб - оптическая плотность питательного бульона с незасеянной культурой микроорганизмов. Полученные результаты в виде средней и ошибкой средней (М±м) по обоим штаммам представлены ниже (Таблица 6), (* - р<0,05 снижение БПО по сравнению с чистой культурой бактерий, • - р<0,05 снижение БПО по сравнению с культурой с растворителем). Представленные в Таблице 6 результаты экспериментального исследованиявлияния милиацина в концентрации 100 и 50 мкг/мл на БПО патогенного штамма S. typhimurium К-1 и штамма В. bifidum-5, относящегося к нормофлоре толстого кишечника, выделенных от больного К. с гастроинтестинальной формой сальмонеллеза, показали существенное снижение БПО у штамма сальмонелл и отсутствие воздействия тритерпеноида на БПО у представителя нормофлоры - культуры бифидобактерий. Полученные результаты свидетельствуют о наличии у милиацина способности снижать биопленкообразование у патогенных бактерий (сальмонеллы) и при этом не влиять на биопленкообразование у нормофлоры (бифидобактерий). 
Проведенные экспериментальные исследования подтверждают расширение арсенала известных средств, снижающих биопленкообразование у микроорганизмов. Экспериментально установлено, что тритерпеноид растительного происхождения милиацин проявляет антибиопленочный эффект в отношении отдельных видов патогенных и условно-патогенных грамотрицательных (сальмонеллы, клебсиеллы, псевдомонады) и грамположительных (золотистый стафилококк) бактерий. Такая активность не связана с изменением морфологии клеток и их жизнеспособностью, поскольку используемые концентрации милиацина (50 и 100 мкг/мл) не подавляли рост бактерий. Механизмы угнетения милиацином биопленкообразования вероятнее всего связаны со стероидной структурой тритерпеноида. Такая структура позволяет ему встраиваться в клеточные мембраны и, таким образом, уменьшать их текучесть. Кроме того, она обеспечивает милиацину возможность связывания неполярных групп на поверхности бактерий, снижая их адгезивные свойства. Отсутствие чувствительности к милиацину со стороны отдельных изолятов S. enteritidis соответствует представлениям об особенностях адгезивной активности и, в частности, такого существенного ее механизма, как гидрофобность, отличающаяся варьированием в широких пределах у разных штаммов бактерий даже среди диссоциантов одного типа (Демаков В.А. с соавт., 2010).The conducted experimental studies confirm the expansion of the arsenal of known agents that reduce biofilm formation in microorganisms. It has been experimentally established that the plant-derived triterpenoid miliacin exhibits an antibiotic effect against certain types of pathogenic and conditionally pathogenic gram-negative (salmonella, klebsiella, pseudomonas) and gram-positive (Staphylococcus aureus) bacteria. Such activity is not associated with a change in the morphology of cells and their viability, since the used concentrations of miliacin (50 and 100 μg / ml) did not inhibit bacterial growth. Mechanisms of inhibition of biofilm formation by miliacin are most likely associated with the steroid structure of triterpenoid. This structure allows it to integrate into cell membranes and, thus, reduce their fluidity. In addition, it provides miliacin with the ability to bind non-polar groups on the surface of bacteria, reducing their adhesive properties. The lack of sensitivity to miliacin on the part of individual S. enteritidis isolates corresponds to the idea of the peculiarities of adhesive activity and, in particular, its essential mechanism, hydrophobicity, which varies widely among different bacterial strains even among dissociants of the same type (Demakov V.A. et al., 2010).
Отдельный вопрос связан с устойчивостью к милиацину процесса биопленкообразования пробиотическими штаммами лакто- и бифидобактерий - представителями нормофлоры. Механизм такой устойчивости может быть связан со строением клеточной стенки указанных бактерий, отличающейся высоким содержанием тейхоевых кислот - мощного фактора неспецифической адгезии бактериальных клеток к биогенным и абиогенным субстратам, а также с формированием лактобактериями и бифидобактериями более выраженной, по сравнению с исследуемыми патогенными и условно-патогенными микроорганизмами биопленки, что подтверждается нашими экспериментальными данными (Таблица 5, фиг. 9.1, фиг. 9.2, фиг. 9.3), а также результатами ранее проведенных исследований (Бухарин О.В., Перунова Н.Б., 2014). Образование представителями нормофлоры биопленок в различных биотопах человека является одним из важных моментов их адаптации и рассматривается как фактор, обеспечивающий ей селективные преимущества перед условно-патогенной и патогенной микрофлорой. Кроме того, образование биопленок нормофлорой является механизмом, с помощью которого происходит приживление нормальной микробиоты в определенном биотопе организма человека с последующим участием ее в элиминации болезнетворных микроорганизмов.A separate issue is related to the biofilm formation resistance to miliacin by probiotic strains of lactobacilli and bifidobacteria - representatives of normoflora. The mechanism of such resistance can be associated with the structure of the cell wall of these bacteria, which is characterized by a high content of teichoic acids - a powerful factor in the non-specific adhesion of bacterial cells to biogenic and abiogenic substrates, as well as with the formation of lactobacilli and bifidobacteria more pronounced compared with the studied pathogenic and conditionally pathogenic microorganisms of the biofilm, which is confirmed by our experimental data (Table 5, Fig. 9.1, Fig. 9.2, Fig. 9.3), as well as the results previously carried out s Studies (Bukharin OV, Perunova NB 2014). The formation of normoflora by representatives of biofilms in various human biotopes is one of the important points of their adaptation and is considered as a factor providing it with selective advantages over conditionally pathogenic and pathogenic microflora. In addition, the formation of biofilms by normoflora is a mechanism by which the engraftment of a normal microbiota takes place in a particular biotope of the human body with its subsequent participation in the elimination of pathogens.
Обнаруженная нами особенность действия милиацина в отношении патогенных, условно-патогенных микроорганизмов и нормофлоры - снижать способность к биопленкообразованию у болезнетворных бактерий при одновременном сохранении данного свойства у нормофлоры, может иметь важное практическое значение, поскольку использование антибиопленочных средств, обладающих избирательностью действия, по сравнению с другими средствами, используемыми для подавления биопленкообразования и не обладающими таким селективным эффектом, исключает развитие негативных влияний данных средств на нормальную микрофлору человека. Выявленное новое свойство тритерпеноида милиацина характеризует его способность ограничивать колонизацию биотопов патогенной (сальмонеллы) и условно-патогенной (псевдомонады, клебсиеллы, золотистый стафилококк) флорой с сохранением биопленкообразования у нормофлоры, участвующей в формировании защитного барьера против возбудителей инфекционных и гнойно-воспалительных заболеваний, что может повысить эффективность методов профилактики и лечения болезней бактериальной природы.The peculiarity of the action of miliacin with respect to pathogenic, conditionally pathogenic microorganisms and normoflora that we found to reduce the ability to biofilm formation in pathogenic bacteria while preserving this property in normoflora can be of great practical importance, since the use of antibiofilms with selective action compared to other means used to suppress biofilm formation and not possessing such a selective effect excludes the development of n negative impact of the data means the normal microflora of the human. The revealed new property of triterpenoid miliacin characterizes its ability to limit the colonization of biotopes of pathogenic (salmonella) and conditionally pathogenic (pseudomonads, Klebsiella, Staphylococcus aureus) flora with the preservation of biofilm formation in normoflora, which is involved in the formation of a protective barrier against pathogenic and inflammatory pathogens, which can increase the effectiveness of methods for the prevention and treatment of diseases of a bacterial nature.
Список литературыBibliography
1. Бухарин, О.В. Микросимбиоценоз. / О.В. Бухарин, Н.Б. Перунова // Екатеринбург. - 2014. - 260 с.1. Bukharin, O.V. Microsymbiocenosis. / O.V. Bukharin, N.B. Perunova // Ekaterinburg. - 2014 .-- 260 s.
2. Бухарин, О.В. Влияние антистафилококкового антибиотика батумина на биопленкообразование микроорганизмов / О.В. Бухарин [и др.] // Журн. микробиол. - 2012. - №2. - С. 8-12.2. Bukharin, O.V. The effect of Batumin antistaphylococcal antibiotic on the biofilm formation of microorganisms / O.V. Bukharin [et al.] // Journal. microbiol. - 2012. - No. 2. - S. 8-12.
3. Гудвин, Т. Введение в биохимию растений / Т. Гудвин, Э. Мерцер // М.: Мир, 1986. - Т. 2. - С. 42-106.3. Goodwin, T. Introduction to plant biochemistry / T. Goodwin, E. Mercer // M .: Mir, 1986. - T. 2. - P. 42-106.
4. Демаков, В.А. Гидрофобные свойства и пленкообразующая способность штаммов рода Pseudomonas, изолированных из разных экологических ниш / В.А. Демаков [и др.] // Вестник Пермского университета. - 2010. - Вып. 1(1). - С. 55-58.4. Demakov, V.A. Hydrophobic properties and film-forming ability of strains of the genus Pseudomonas isolated from different ecological niches / V.A. Demakov [et al.] // Bulletin of Perm University. - 2010. - Issue. 1 (1). - S. 55-58.
5. Ерошенко, Д.В. Влияние факторов внешней среды на первые этапы образования биопленок бактериями Staphylococcus epidermidis: Автореф. дисс. канд. биол. наук. Пермь, 2015. - 23 с.5. Eroshenko, D.V. Influence of environmental factors on the first stages of biofilm formation by bacteria Staphylococcus epidermidis: Abstract. diss. Cand. biol. sciences. Perm, 2015 .-- 23 p.
6. Ершов, Ю.В. Метилэритритолфосфатный (немевалонатный) путь биосинтеза изопреноидов / Ю.В. Ершов // Успехи биологической химии. - 2005. - Т. 45. - С. 307-354.6. Ershov, Yu.V. Methyl erythritol phosphate (non-malonate) pathway of isoprenoid biosynthesis / Yu.V. Ershov // Successes in biological chemistry. - 2005. - T. 45. - S. 307-354.
7. Ершов, Ю.В. 2-С-метилэритритолфосфатный путь биосинтеза изопреноидов как мишень при поиске новых антибиотиков, гербицидов и иммуномодуляторов / Ю.В. Ершов // Прикл. Биохим. и Микробиол. - 2007. - Т. 43. - №2. - С. 133-157.7. Ershov, Yu.V. 2-С-Methyl erythritol phosphate pathway of isoprenoid biosynthesis as a target in the search for new antibiotics, herbicides and immunomodulators / Yu.V. Ershov // Prikl. Biochem. and microbiol. - 2007. - T. 43. - No. 2. - S. 133-157.
8. Карпов, О.И. Макролиды: новая парадигма-фармакодинамика / иммуномодуляция / О.И. Карпов [и др.] // Клиническая фармакология и терапия. - 2005. - Т. 14(5). - С. 20-23.8. Karpov, O.I. Macrolides: a new paradigm-pharmacodynamics / immunomodulation / O.I. Karpov [et al.] // Clinical Pharmacology and Therapy. - 2005 .-- T. 14 (5). - S. 20-23.
9. Лукнер, М. Вторичный обмен у микроорганизмов, растений и животных / М. Лукнер // М.: Мир. - 1979. - С. 194-252.9. Luckner, M. Secondary metabolism in microorganisms, plants and animals / M. Luckner // M.: Mir. - 1979. - S. 194-252.
10. Льюис, К. Персистирующие клетки и загадка выживания биопленок / Льюис К. // Биохимия. - 2005. - Т. 70. - С. 327-336.10. Lewis, K. Persistent cells and the mystery of the survival of biofilms / Lewis K. // Biochemistry. - 2005. - T. 70. - S. 327-336.
11. Маркова, Ю.А. Растительные метаболиты как регуляторы развития микробных биопленок / Ю.А. Маркова // Вестник ОГУ. - 2014. - №13(124). - С. 59-65.11. Markova, Yu.A. Plant metabolites as regulators of the development of microbial biofilms / Yu.A. Markova // Bulletin of the OSU. - 2014. - No. 13 (124). - S. 59-65.
12. Маянский, А.Н. Стратегия управления бактериальным биопленочным процессом / А.Н. Маянский, И.В. Чеботарь // Журнал инфектологии. - 2012. - Т. 4. - №3. - С. 5-1512. Mayansky, A.N. The management strategy of the bacterial biofilm process / A.N. Mayansky, I.V. Chebotar // Journal of Infectology. - 2012. - T. 4. - No. 3. - S. 5-15
13. Мошкевич, И.Р. Микробные биопленки при смешанных инфекциях: Автореф. дисс. канд. мед. наук. Санкт-Петербург, 2007. - 22 с.13. Moshkevich, I.R. Microbial biofilms in mixed infections: Abstract. diss. Cand. honey. sciences. St. Petersburg, 2007 .-- 22 p.
14. Олифсон, Л.Е. Химическая природа и биологическая активность милиацина / Л.Е. Олифсон [и др.] // Вопросы питания. - 1991. - №2. - С. 57-59.14. Olifson, L.E. Chemical nature and biological activity of miliacin / L.E. Olifson [et al.] // Food Issues. - 1991. - No. 2. - S. 57-59.
15. Пасешниченко, В.А. Новый альтернативный путь биосинтеза изопре-ноидов у эубактерий и растений / В.А Пасешниченко // Биохимия. - 1998. - Т. 63. - Вып. 2. - С. 171-182.15. Paseshnichenko, V.A. A new alternative way of biosynthesis of isoprenoids in eubacteria and plants / V.A. Paseshnichenko // Biochemistry. - 1998. - T. 63. - Vol. 2. - S. 171-182.
16. Патент №2478385 (RU).16. Patent No. 2478385 (RU).
17. Патент №2527894 (RU).17. Patent No. 2527894 (RU).
18. Романова, Ю.М. Гинцбург А.Л. Бактериальные биопленки как естественная форма существования бактерий в окружающей среде и организме хозяина / Ю.М. Романова, А.Л. Гинцбург // Журн. микробиол. - 2011. - №3. - С. 99-109.18. Romanova, Yu.M. Gunzburg A.L. Bacterial biofilms as a natural form of the existence of bacteria in the environment and the host organism / Yu.M. Romanova, A.L. Gunzburg // Journal. microbiol. - 2011. - No. 3. - S. 99-109.
19. Романова, Ю.М. Биопленки патогенных бактерий и их роль в хронизации инфекционного процесса. Поиск средств борьбы с биопленками / Ю.М. Романова [и др.] // Вестник Российской АМН. - .2011. - №10. - С. 31-39.19. Romanova, Yu.M. Biofilms of pathogenic bacteria and their role in the chronicity of the infectious process. Search for means of combating biofilms / Yu.M. Romanova [et al.] // Bulletin of the Russian Academy of Medical Sciences. - .2011. - No. 10. - S. 31-39.
20. Сидоренко, С.В. Роль бактериальных биопленок в патологии человека / С.В. Сидоренко // Инфекции в хирургии.- 2012. - №3. - С. 16-20.20. Sidorenko, S.V. The role of bacterial biofilms in human pathology / S.V. Sidorenko // Infections in surgery. - 2012. - No. 3. - S. 16-20.
21. Степанова, Т.В. Разработка средств борьбы с биопленками: изучение воздействия полисахаридных лиаз на матрикс биопленок, образуемых Pseudomonas aeruginosa и Borkholderia cenocepica / Т.В. Степанова [и др.] // Лаборатория. - 2010. - №1. - С. 44-49.21. Stepanova, T.V. Development of biofilm control agents: study of the effect of polysaccharide lyases on the biofilm matrix formed by Pseudomonas aeruginosa and Borkholderia cenocepica / T.V. Stepanova [et al.] // Laboratory. - 2010. - No. 1. - S. 44-49.
22. Терентьева, Н.А. Характеристика образования, ингибирования и разрушения биопленок Yersinia pseudotuberculosis, формирующихся на абиотических поверхностях / Н.А. Тереньева [и др.] // Ж. Микробиол. - 2015. - №3. - С. 72-78.22. Terentyev, N.A. Characterization of the formation, inhibition and destruction of Yersinia pseudotuberculosis biofilms forming on abiotic surfaces / N.A. Tereneva [et al.] // J. Microbiol. - 2015. - No. 3. - S. 72-78.
23. Тренин, А.С. Микробные метаболиты - ингибиторы биосинтеза стеролов, их химическое разнообразие и особенности механизма действия / А.С.Тренин // Биоорганическая химия. - 2013. - №39(6). - С. 633-657.23. Trenin, A.S. Microbial metabolites - inhibitors of sterol biosynthesis, their chemical diversity and features of the mechanism of action / A.S. Trenin // Bioorganic chemistry. - 2013. - No. 39 (6). - S. 633-657.
24. Фролов, Б.А. Защитный эффект милиацина при экспериментальной сальмонеллезной инфекции / Б.А. Фролов [и др.] // ЖМЭИ. - 2013. - №6. - С. 3-8.24. Frolov, B.A. The protective effect of miliacin in experimental salmonella infection / B.A. Frolov [et al.] // ZhMEI. - 2013. - No. 6. - S. 3-8.
25. Чеботарь, И.В. Антибиотикорезистентность биопленочных бактерий / И.В. Чеботарь [и др.] // Клин, микробиол. антимикроб, химиотер. - 2012. - №14. - С. 51-58.25. Chebotar, I.V. Antibiotic resistance of biofilm bacteria / I.V. Chebotar [et al.] // Wedge, microbiol. antimicrobial, chemotherapy. - 2012. - No. 14. - S. 51-58.
26. Чеботарь, И.В. Механизмы антибиопленочного иммунитета / И.В. Чеботарь// Вестник РАМН. - 2012. - №12. - С. 22-29.26. Chebotar, I.V. Mechanisms of antibiotic film immunity / I.V. Chebotar // Vestnik RAMS. - 2012. - No. 12. - S. 22-29.
27. Alkawash, М.А. Alginate lyase enhances antibiotic killing of mucoid Pseudomonas aeruginosa in biofilms / M.A. Alkawash [et al.] // APMIS. - 2006. - V. 114(2). - P. 131-138.27. Alkawash, M.A. Alginate lyase enhances antibiotic killing of mucoid Pseudomonas aeruginosa in biofilms / M.A. Alkawash [et al.] // APMIS. - 2006 .-- V. 114 (2). - P. 131-138.
28. Awolola, G.V. Antibacterial and anti-biofilm activity of flavonoids and triterpenes isolated from the extracts of Ficus sansibarica Warb. subsp. sansibarica (Moraceae) extracts / G.V. Awolola [et al.] // Afr J Tradit Complement Altern Med. - 2014. - V. 11(3). - P. 124-131.28. Awolola, G.V. Antibacterial and anti-biofilm activity of flavonoids and triterpenes isolated from the extracts of Ficus sansibarica Warb. subsp. sansibarica (Moraceae) extracts / G.V. Awolola [et al.] // Afr J Tradit Complement Altern Med. - 2014 .-- V. 11 (3). - P. 124-131.
29. Banin, E. Chelator-induced dispersal and killing of Pseudomonas aeruginosa cells in a biofilm / E. Banin [et al.] // Appl Environ Microbiol. - 2006. - 72(3). - P. 2064-2069.29. Banin, E. Chelator-induced dispersal and killing of Pseudomonas aeruginosa cells in a biofilm / E. Banin [et al.] // Appl Environ Microbiol. - 2006 .-- 72 (3). - P. 2064-2069.
30. Bridgett, M.J. Control of staphylococcal adhesion to polystyrene surfaces by polymer surface modification with surfactants / M.J. Bridgett [et al] // Biomaterials. - 1992. - V. 13. - P. 411-416.30. Bridgett, M.J. Control of staphylococcal adhesion to polystyrene surfaces by polymer surface modification with surfactants / M.J. Bridgett [et al] // Biomaterials. - 1992. - V. 13. - P. 411-416.
31. Chang, Y. Low concentration of ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) affects biofilm formation of Listeria monocytogenes by inhibiting its initial adherence / Y. Chang [et al] // Food Microbiol. - 2012. - V. 29. - №1. - P. 10-17.31. Chang, Y. Low concentration of ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) affects biofilm formation of Listeria monocytogenes by inhibiting its initial adherence / Y. Chang [et al] // Food Microbiol. - 2012. - V. 29. - No. 1. - P. 10-17.
32. Chemani, С.Role of LecA and LecB lectins in Pseudomonas aeruginosa-induced lung injury and effect of carbohydrate ligands / C. Chemani [et al.] // Infect Immun. - 2009. - V. 77 (5). - P. 2065-2075.32. Chemani, C. Role of LecA and LecB lectins in Pseudomonas aeruginosa-induced lung injury and effect of carbohydrate ligands / C. Chemani [et al.] // Infect Immun. - 2009 .-- V. 77 (5). - P. 2065-2075.
33. Donlan, R.M. Biofilms: survival mechanisms of clinically relevant microorganisms / R.M. Donlan, J.W. Costerton // Clin Microbiol Rev. - 2002. - V.15(2). - P. 167-193.33. Donlan, R.M. Biofilms: survival mechanisms of clinically relevant microorganisms / R.M. Donlan, J.W. Costerton // Clin Microbiol Rev. - 2002. - V.15 (2). - P. 167-193.
34. Evaristo, F.F. Antimicrobial effect of the triterpene 3в,6в,16в-trihydroxylup-20(29)-ene on planktonic cells and biofilms from Gram positive and Gram negative bacteria / F.F. Evaristo [et al.] // Biomed Res Int. - 2014. - V. 2014. - Article ID729358. - P. 1-7.34. Evaristo, F.F. Antimicrobial effect of the triterpene 3c, 6c, 16c-trihydroxylup-20 (29) -ene on planktonic cells and biofilms from Gram positive and Gram negative bacteria / F.F. Evaristo [et al.] // Biomed Res Int. - 2014. - V. 2014. - Article ID729358. - P. 1-7.
35. Gilan, I. Effect of proteases on biofilm formation of the plastic-degrading actinomycete Rhodococcus ruber C208 / I. Gilan, A. Sivan // FEMS Microbiol Lett. - 2013. - V. 342(1). - P. 18-23.35. Gilan, I. Effect of proteases on biofilm formation of the plastic-degrading actinomycete Rhodococcus ruber C208 / I. Gilan, A. Sivan // FEMS Microbiol Lett. - 2013 .-- V. 342 (1). - P. 18-23.
36. Hancock, V. Abolition of biofilm formation in urinary tract Escherichia coli and Klebsiella isolates by metal interference through competition for fur / V. Hancock [et al.] // Appl Environ Microbiol. - 2010. - V. 76(12). - P. 3836-3841.36. Hancock, V. Abolition of biofilm formation in urinary tract Escherichia coli and Klebsiella isolates by metal interference through competition for fur / V. Hancock [et al.] // Appl Environ Microbiol. - 2010 .-- V. 76 (12). - P. 3836-3841.
37. Kaplan, J.B. Biofilm dispersal: mechanisms, clinical implications, and potential therapeutic uses / Kaplan J.B. // J Dent Res. - 2010. - V. 89(3). - P. 205-218.37. Kaplan, J.B. Biofilm dispersal: mechanisms, clinical implications, and potential therapeutic uses / Kaplan J.B. // J Dent Res. - 2010 .-- V. 89 (3). - P. 205-218.
38. Karosi, T. Low-frequency ultrasound for biofilm disruption in chronic rhinosinusitis with nasal polyposis: in vitro pilot study / T. Karosi [et al.] // Laryngoscope. - 2013. - V. 123(1). - P. 17-23.38. Karosi, T. Low-frequency ultrasound for biofilm disruption in chronic rhinosinusitis with nasal polyposis: in vitro pilot study / T. Karosi [et al.] // Laryngoscope. - 2013 .-- V. 123 (1). - P. 17-23.
39. Katerere, D.R. Antimicrobial activiti of pentacyclic triterpenes isolated from African Combretaccae / D.R. Katerere [et al.] // Phytochemistry. - 2003. - V. 63. - №1. - P. 81-88.39. Katerere, D.R. Antimicrobial activiti of pentacyclic triterpenes isolated from African Combretaccae / D.R. Katerere [et al.] // Phytochemistry. - 2003. - V. 63. - No. 1. - P. 81-88.
40. Klemm, P. Prevention of bacterial adhesion / Klemm P. [et al.] // Appl Microbiol Biotechnol. - 2010. - V. 88(2). - P. 451-459.40. Klemm, P. Prevention of bacterial adhesion / Klemm P. [et al.] // Appl Microbiol Biotechnol. - 2010 .-- V. 88 (2). - P. 451-459.
41. Kolodkin-Gal, I. D-amino acids trigger biofilm disassembly //1. Kolodkin-Gal [et al.] // Science. - 2010. - V. 328(5978). - P. 627-629.41. Kolodkin-Gal, I. D-amino acids trigger biofilm disassembly // 1. Kolodkin-Gal [et al.] // Science. - 2010 .-- V. 328 (5978). - P. 627-629.
42. Kostakioti, M. Bacterial biofilms: development, dispersal, and therapeutic strategies in the dawn of the postantibiotic era / M. Kostakioti [et al.] // Cold Spring Harb Perspect Med. - 2013. - 3(4). - P. 1-23.42. Kostakioti, M. Bacterial biofilms: development, dispersal, and therapeutic strategies in the dawn of the postantibiotic era / M. Kostakioti [et al.] // Cold Spring Harb Perspect Med. - 2013 .-- 3 (4). - P. 1-23.
43. Landini, P. Molecular mechanisms of compounds affecting bacterial biofilm formation and dispersal / P. Landini [et al.] // Appl Microbiol Biotechnol. - 2010. - V. 86 (3). - P. 813-823.43. Landini, P. Molecular mechanisms of compounds affecting bacterial biofilm formation and dispersal / P. Landini [et al.] // Appl Microbiol Biotechnol. - 2010 .-- V. 86 (3). - P. 813-823.
44. Lemos, M. The effects of ferulic and salicylic acids on Bacillus cereus andPseudomonas fluoresceins single-and dual-species biofilms / M. Lemos [et al.] / /International Biodeterioration & Biodegradation V.86,. - 2014. - P. 42-51.44. Lemos, M. The effects of ferulic and salicylic acids on Bacillus cereus and Pseudomonas fluoresceins single-and dual-species biofilms / M. Lemos [et al.] / / International Biodeterioration & Biodegradation V.86 ,. - 2014 .-- P. 42-51.
45. Lesic, B. Inhibitors of pathogen intercellular signals as selective anti-infective compounds / D. Lesic [et al.] // PLoS Pathog. - 2007. - V. 3(9). - P. 1229-1239.45. Lesic, B. Inhibitors of pathogen intercellular signals as selective anti-infective compounds / D. Lesic [et al.] // PLoS Pathog. - 2007.- V. 3 (9). - P. 1229-1239.
46. Lüttgen, H. Biosynthesis of terpenoids: YchB protein of Escherichia coli phosphorylates the 2-hydroxy group of 4-diphosphocytidyl-2C-methyl-D-erythritol / H. Lüttgen [et al.] // Proc Natl Acad Sci USA.- 2000. - V. 97(3). - P. 1062-1067.46. Lüttgen, H. Biosynthesis of terpenoids: YchB protein of Escherichia coli phosphorylates the 2-hydroxy group of 4-diphosphocytidyl-2C-methyl-D-erythritol / H. Lüttgen [et al.] // Proc Natl Acad Sci USA. - 2000.- V. 97 (3). - P. 1062-1067.
47. Mulcahy, L.R. Pseudomonas aeruginosa biofilms in disease / L.R. Mulcahy [et al.] // Microb Ecol. - 2014. - V. 68(1). - P. 1-12.47. Mulcahy, L.R. Pseudomonas aeruginosa biofilms in disease / L.R. Mulcahy [et al.] // Microb Ecol. - 2014 .-- V. 68 (1). - P. 1-12.
48. Nalca, Y. Quorum-sensing antagonistic activities of azithromycin in Pseudomonas aeruginosa PAO1: a global approach / Y. Nalca [et al.] // Antimicrob Agents Chemother. - 2006. - V. 50(5). - P. 1680-1688.48. Nalca, Y. Quorum-sensing antagonistic activities of azithromycin in Pseudomonas aeruginosa PAO1: a global approach / Y. Nalca [et al.] // Antimicrob Agents Chemother. - 2006. - V. 50 (5). - P. 1680-1688.
49. Nazzaro, F. Quorum sensing and phytochemicals / F. Nazzaro [et al.] // Int J Mol Sci. - 2013. - V. 14(6). - P. 12607-12619.49. Nazzaro, F. Quorum sensing and phytochemicals / F. Nazzaro [et al.] // Int J Mol Sci. - 2013 .-- V. 14 (6). - P. 12607-12619.
50. Nijland, R. Dispersal of biofilms by secreted, matrix degrading, bacterial DNase / R. Nijland [et al.] // PLoS One. - 2010. - V. 5(12). - e15668.50. Nijland, R. Dispersal of biofilms by secreted, matrix degrading, bacterial DNase / R. Nijland [et al.] // PLoS One. - 2010 .-- V. 5 (12). - e15668.
51. O'Toole, G. A. The global carbon metabolism regulator Crc is a component of a signal transduction pathway required for biofilm development by Pseudomonas aeruginosa // G.A. O'Toole [et al.] // J Bacteriol. - 2000. - V. 182. - P. 425-431.51. O'Toole, G. A. The global carbon metabolism regulator Crc is a component of a signal transduction pathway required for biofilm development by Pseudomonas aeruginosa // G.A. O'Toole [et al.] // J Bacteriol. - 2000. - V. 182. - P. 425-431.
52. Pinkner, J.S. Rationally designed small compounds inhibit pilus biogenesis in uropathogenic bacteria / J.S. Pinkner [et al.] // Proc Natl Acad Sci USA. - 2006. - V. 103(47). P. 17897-17902.52. Pinkner, J.S. Rationally designed small compounds inhibit pilus biogenesis in uropathogenic bacteria / J.S. Pinkner [et al.] // Proc Natl Acad Sci USA. - 2006 .-- V. 103 (47). P. 17897-17902.
53. Pintucci, J.P. Biofilms and infections of the upper respiratory tract / J.P. Pintucci [et al.] // Eur Rev Med Pharmacol Sci. - 2010. - V. 14(8). - P. 683-690.53. Pintucci, J.P. Biofilms and infections of the upper respiratory tract / J.P. Pintucci [et al.] // Eur Rev Med Pharmacol Sci. - 2010 .-- V. 14 (8). - P. 683-690.
54. Raja, A.F. Acetyl-11-keto-B-boswellic acid (AKBA); targeting oral cavity pathogens / A.F. Raja [et al.] // BMC Res Notes. - 2011. - V. 4. - art. 406.54. Raja, A.F. Acetyl-11-keto-B-boswellic acid (AKBA); targeting oral cavity pathogens / A.F. Raja [et al.] // BMC Res Notes. - 2011. - V. 4. - art. 406.
55. Ramphal, R. Recognition of mucin components by Pseudomonas aeruginosa / R. Ramphal, S.K. Arora // Glycoconj J. - 2001. - V. 18(9). - P. 709-713.55. Ramphal, R. Recognition of mucin components by Pseudomonas aeruginosa / R. Ramphal, S.K. Arora // Glycoconj J. - 2001 .-- V. 18 (9). - P. 709-713.
56. Sadovskaya, I. High-level antibiotic resistance in Pseudomonas aeruginosa biofilm: the ndvB gene is involved in the production of highly glycerol-phosphorylated beta-(1->3)-glucans, which bind aminoglycosides / I. Sadovskaya [et al.] // Glycobiology. - 2010. - V. 20(7). - P. 895-904.56. Sadovskaya, I. High-level antibiotic resistance in Pseudomonas aeruginosa biofilm: the ndvB gene is involved in the production of highly glycerol-phosphorylated beta- (1-> 3) -glucans, which bind aminoglycosides / I. Sadovskaya [et al .] // Glycobiology. - 2010 .-- V. 20 (7). - P. 895-904.
57. Sintim, H.O. Paradigm shift in discovering next-generation anti-infective agents: targeting quorum sensing, c-di-GMP signaling and biofilm formation in bacteria with small molecules / H.O. Sintim [et al.] // Future Med Chem. - 2010. - V. 2(6). - P. 1005-1035.57. Sintim, H.O. Paradigm shift in discovering next-generation anti-infective agents: targeting quorum sensing, c-di-GMP signaling and biofilm formation in bacteria with small molecules / H.O. Sintim [et al.] // Future Med Chem. - 2010 .-- V. 2 (6). - P. 1005-1035.
58. Smith, A., Buchinsky FJ, Post JC. Eradicating chronic ear, nose, and throat infections: a systematically conducted literature review of advances in biofilm treatment / A. Smith [et al.] // Otolaryngol Head Neck Surg. - 2011. - V. 144(3). - P. 338-347.58. Smith, A., Buchinsky FJ, Post JC. Eradicating chronic ear, nose, and throat infections: a systematically conducted literature review of advances in biofilm treatment / A. Smith [et al.] // Otolaryngol Head Neck Surg. - 2011 .-- V. 144 (3). - P. 338-347.
59. Thomas, R. Common oligosaccharide moieties inhibit the adherence of typical and atypical respiratory pathogens / Thomas R., Brooks T. // J Med Microbiol. - 2004. - V.53 (9). - P.833-840.59. Thomas, R. Common oligosaccharide moieties inhibit the adherence of typical and atypical respiratory pathogens / Thomas R., Brooks T. // J Med Microbiol. - 2004 .-- V.53 (9). - P.833-840.
60. Tre-Hardym, M. Efficacy of the combination of tobramycin and a macro-lide in an in vitro Pseudomonas aeruginosa mature biofilm model / M. Tre-Hardym [et al.] // Antimicrob Agents Chemother. - 2010. - V.54 (10). - P.4409-4415.60. Tre-Hardym, M. Efficacy of the combination of tobramycin and a macro-lide in an in vitro Pseudomonas aeruginosa mature biofilm model / M. Tre-Hardym [et al.] // Antimicrob Agents Chemother. - 2010 .-- V.54 (10). - P. 4409-4415.
61. Vejborg, R.M. Blocking of bacterial biofilm formation by a fish protein coating / R.M. Vejborg, P. Klemm // Appl Environ Microbiol. - 2008. - V. 74(11). - P. 3551-3558.61. Vejborg, R.M. Blocking of bacterial biofilm formation by a fish protein coating / R.M. Vejborg, P. Klemm // Appl Environ Microbiol. - 2008 .-- V. 74 (11). - P. 3551-3558.
62. Wojnicz, D. Medicinal plants extracts affect virulence factors expression and biofilm formation by the uropathogenic Escherichia coli / Wojnicz D. [et al.] // Urol Res. - 2012. - V. 40 (6). - P. 683-697.62. Wojnicz, D. Medicinal plants extracts affect virulence factors expression and biofilm formation by the uropathogenic Escherichia coli / Wojnicz D. [et al.] // Urol Res. - 2012 .-- V. 40 (6). - P. 683-697.
63. Zhao, T. N-acetylcysteine inhibit biofilms produced by Pseudomonas aeruginosa / Zhao Т., Liu Y. // BMC Microbiol. - 2010. - V. 10. - P. 140.63. Zhao, T. N-acetylcysteine inhibit biofilms produced by Pseudomonas aeruginosa / Zhao T., Liu Y. // BMC Microbiol. - 2010. - V. 10. - P. 140.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016116177A RU2646488C2 (en) | 2016-04-25 | 2016-04-25 | Means for selective effect on biofilm formation by microorganisms |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016116177A RU2646488C2 (en) | 2016-04-25 | 2016-04-25 | Means for selective effect on biofilm formation by microorganisms |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016116177A RU2016116177A (en) | 2017-10-30 |
| RU2646488C2 true RU2646488C2 (en) | 2018-03-05 |
Family
ID=60264116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016116177A RU2646488C2 (en) | 2016-04-25 | 2016-04-25 | Means for selective effect on biofilm formation by microorganisms |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2646488C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2728940C1 (en) * | 2020-01-27 | 2020-08-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Method for inhibiting microbial biofilm of plaque |
| RU2802523C1 (en) * | 2022-10-26 | 2023-08-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Method for killing microorganisms in biofilms |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2063237C1 (en) * | 1986-07-16 | 1996-07-10 | Нузов Борис Григорьевич | Wound-healing agent |
| RU2478385C2 (en) * | 2007-05-22 | 2013-04-10 | Новартис Аг | Triasol compounds for treatment of biofilm formation |
| WO2014078801A1 (en) * | 2012-11-16 | 2014-05-22 | President And Fellows Of Harvard College | Methods and compositions comprising guanidines for treating biofilms |
| RU2527894C2 (en) * | 2007-11-27 | 2014-09-10 | Альгифарма ИПР АС | Using alginate oligomers in biofilm control |
| RU2564918C1 (en) * | 2014-05-07 | 2015-10-10 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения Российской Федерации /ГБОУ ВПО ОрГМА Минздрава России/ | Agent for reducing systemic pathologic endotoxinemia |
| US20150366899A1 (en) * | 2007-02-15 | 2015-12-24 | National Jewish Health | Methods and Compositions for the Disruption of Biofilms |
-
2016
- 2016-04-25 RU RU2016116177A patent/RU2646488C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2063237C1 (en) * | 1986-07-16 | 1996-07-10 | Нузов Борис Григорьевич | Wound-healing agent |
| US20150366899A1 (en) * | 2007-02-15 | 2015-12-24 | National Jewish Health | Methods and Compositions for the Disruption of Biofilms |
| RU2478385C2 (en) * | 2007-05-22 | 2013-04-10 | Новартис Аг | Triasol compounds for treatment of biofilm formation |
| RU2527894C2 (en) * | 2007-11-27 | 2014-09-10 | Альгифарма ИПР АС | Using alginate oligomers in biofilm control |
| WO2014078801A1 (en) * | 2012-11-16 | 2014-05-22 | President And Fellows Of Harvard College | Methods and compositions comprising guanidines for treating biofilms |
| RU2564918C1 (en) * | 2014-05-07 | 2015-10-10 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения Российской Федерации /ГБОУ ВПО ОрГМА Минздрава России/ | Agent for reducing systemic pathologic endotoxinemia |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| MORRISON S et al. Impact of polymethylmethacrylate additives on methicillin-resistant Staphylococcus pseudintermedius biofilm formation in vitro. Am J Vet Res., 2015, 76(5), p.395-401. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2728940C1 (en) * | 2020-01-27 | 2020-08-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Method for inhibiting microbial biofilm of plaque |
| RU2802523C1 (en) * | 2022-10-26 | 2023-08-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Method for killing microorganisms in biofilms |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016116177A (en) | 2017-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Skariyachan et al. | Recent perspectives on the molecular basis of biofilm formation by Pseudomonas aeruginosa and approaches for treatment and biofilm dispersal | |
| Rather et al. | Microbial biofilm: formation, architecture, antibiotic resistance, and control strategies | |
| Satpathy et al. | Review on bacterial biofilm: An universal cause of contamination | |
| Fu et al. | Strategies for interfering with bacterial early stage biofilms | |
| Batoni et al. | Antimicrobial peptides and their interaction with biofilms of medically relevant bacteria | |
| Simoes | Antimicrobial strategies effective against infectious bacterial biofilms | |
| Buommino et al. | Recent advances in natural product-based anti-biofilm approaches to control infections | |
| Bjarnsholt et al. | Applying insights from biofilm biology to drug development—can a new approach be developed? | |
| Pompilio et al. | Gram-negative bacteria holding together in a biofilm: the Acinetobacter baumannii way | |
| Asma et al. | An overview of biofilm formation–combating strategies and mechanisms of action of antibiofilm agents | |
| Abdel-Aziz et al. | Bacterial biofilm: dispersal and inhibition strategies | |
| Khan et al. | Mixed biofilms of pathogenic Candida-bacteria: regulation mechanisms and treatment strategies | |
| Upmanyu et al. | Factors mediating Acinetobacter baumannii biofilm formation: Opportunities for developing therapeutics | |
| van Tilburg Bernardes et al. | Current research approaches to target biofilm infections | |
| Keman et al. | Antibiotic-resistant Staphylococcus aureus does not develop resistance to vanillic acid and 2-hydroxycinnamic acid after continuous exposure in vitro | |
| Vishwakarma et al. | Unraveling the anti-biofilm potential of green algal sulfated polysaccharides against Salmonella enterica and Vibrio harveyi | |
| Karunanidhi et al. | Antibacterial and antibiofilm activities of nonpolar extracts of Allium stipitatum Regel. against multidrug resistant bacteria | |
| Elkhatib et al. | Efficacy of ciprofloxacin-clarithromycin combination against drug-resistant Pseudomonas aeruginosa mature biofilm using in vitro experimental model | |
| Tetz et al. | In vitro antimicrobial activity of a novel compound, Mul-1867, against clinically important bacteria | |
| Stoitsova et al. | Modulation of biofilm growth by sub-inhibitory amounts of antibacterial substances | |
| Yadav et al. | Recent development in therapeutic strategies targeting Pseudomonas aeruginosa biofilms–a review | |
| US11478454B2 (en) | Methods to control infection using new generation small molecule growth inhibitors | |
| Khan et al. | Current and emergent control strategies for medical biofilms | |
| Saleemi et al. | Alternative approaches to combat medicinally important biofilm-forming pathogens | |
| RU2646488C2 (en) | Means for selective effect on biofilm formation by microorganisms |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190426 |