Научный журнал

Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

• Авторы
• Файлы
• Литература

Русецкая Н.Ю. 1 Бородулин В.Б. 1

---

1 ГБОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского Минздрава России»

Статья в формате PDF

926 KB

1.Chan G., Hardej D., Santoro M., Lau-Cam C., Billack B. Evaluation of the antimicrobial activity of ebselen: role of the yeast plasma membrane H+-ATPase// JBiochem. Mol. Toxicol. 2007. Vol. 21, №5. P. 252-264.

2.Pietka-Ottlik M, Wójtowicz-Młochowska H, Koło­dziejczyk K, Piasecki E, Młochowski J. New organoselenium compounds active against pathogenic bacteria, fungi and viruses// Chem Pharm Bull (Tokyo). 2008. Vol. 56, №10. P. 1423-1427.

3.Soni D., Gupta P.K., Kumar Y. and ChandrashekharT.G. Antibacterial activity of some unsymmetrical diorganyltellurium(IV) dichlirides// Indian Journal of Biochemistry and Biophyscs. 2005. Vol. 42, P. 398-400.

В настоящее время активно изучается биохимия и фармакология селеноорганических соединений. На протяжении нескольких последних лет установлена противовирусная и антимикробная активность органических соединений селена. Например, селеноорганический препарат эбселен (2-фенил-1,2-бензисоселеназол-3(2H)-он) обладает антимикробной активностью против грамположительных и грамотрицательных бактерий при низкой концентрации (MIC = 0,2-1,5 мкг/мл) [1-2]. Это имеет особое значение с учетом повсеместно увеличивающегося числа инфекций, вызванных патогенными резистентными бактериями. Поэтому синтез и изучение биологической активности новых антимикробных агентов, к которым бы не развивалась лекарственная устойчивость, является чрезвычайно актуальным в современной биологии и медицине.

В связи с этим, целью работы явилось изучение антимикробного действия нового селеноорганического соединения 1,5-ди-(п-фторфенил)-3-селенапентандион-1,5 на клинические штаммы Pseudomonas aeruginosa.

Материалы и методы. В эксперименте использовали соединение 1,5-ди-(п-фторфенил)-3-селенапентандион-1,5, любезно предоставленное профессором, д.х.н. Б.И. Древко. Эксперимент проводили на 10 токсономически идентичных клинических штаммах Pseudomonas aeruginosa (Ps. aeruginosa), выделенных от больных с гнойными осложнениями, находящимися на лечении в травматолого-ортопедическом стационаре Саратовского научно-исследовательского института травматологии и ортопедии (СарНИИТО) и обладающих резистентностью к пяти- и более профильным антибиотикам. Суспензию бактерий готовили по стандарту мутности ГИСК им. Л.А. Тарасевича, путем последовательных разведений до конечной концентрации бактерий – 3·105 клеток в 1 мл. Для изучения антибактериального действия готовили 5 разведений селеноорганического соединения в концентрациях 0,0001-1 мг/мл. В качестве растворителя использовали смесь диметилформамида (ДМФА) в 0.9 % растворе NaCl в отношении 1:10. В пробирки с разведениями препарата добавляли по 100 мкл конечной суспензии микроорганизмов и инкубировали в течение 30, 60, 90, 120, 150 мин при комнатной температуре. В качестве контроля использовали такие же количества бактериальной взвеси, разведенные в аналогичных пропорциях с контролем (ДМФА в 0.9 % растворе NaCl), а также выдержанные в течение тех же промежутков времени. После этого бактериальные взвеси из каждой пробирки в количестве 100 мкл высевали на чашки Петри с твердой питательной средой (мясо-пептонный агар), которые затем помещали в термостат на 24 часа при 37ºС. Подсчет колоний производили на следующий день.

Статистическую обработку полученных данных осуществляли при помощи пакета программ Statistica 6.0. Проверяли гипотезы о виде распределений (критерий Шапиро-Уилкса). Большинство данных не соответствуют закону нормального распределения, поэтому для сравнения значений использовался U-критерий Манна-Уитни, на основании которого рассчитывался Z – критерий Фишера и показатель достоверности p. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез в данном исследовании принимали равным 0.05.

Результаты и их обсуждение. Исследованное селеноорганическое соединение 1,5-ди-(п-фторфенил)-3-селенапентандион-1,5 в низких концентрациях 0,0001 и 0,001 мг/мл проявляло антибактериальную активность против клинических штаммов синегнойной палочки при инкубации 60-150 минут (см. таблицу).

В минимальной концентрации 0,0001 мг/мл данный препарат достоверно подавлял рост синегнойной палочки на 31,47 % (60 минут), 59,01 % (90 минут), 80,25 % (120 минут), 87,45 % (150 минут) соответственно по сравнению с контролем.

В концентрации 0,001 мг/мл препарат также эффективно снижал число бактериальных колоний на 29,64 % (60 минут), 48,99 % (90 минут), 78,51 % (120 минут), 79,98 % (150 минут) соответственно.

Антибактериальное действие соединения 1,5-ди-(п-фторфенил)-3-селенапентандион-1,5 на клинические штаммы Pseudomonas aeruginosa

Примечания: в каждом случае приведены средняя величина (медиана – Ме), нижний и верхний квартили (25 %;75 %). Zк, pк – различия по сравнению с группой контроля.

При более высокой концентрации 0,01 мг/мл исследуемое селеноорганическое соединение оказывало антибактериальную активность при инкубации от 30 до 150 минут, подавляя рост бактериальных колоний на 26,89 % (30 минут), 60,51 % (60 минут), 66,9 % (90 минут), 90,93 % (120 минут) и на 97,59 % (150 минут) (р<0,001) соответственно по сравнению с контролем.

При высоких концентрациях данного соединения (1 и 0,1 мг/мл) наблюдался максимальный антимикробный эффект. Например, при краткосрочной инкубации 30 минут соединение в концентрации 0,1 мг/мл снижало рост колоний синегнойной палочки на 76,24 %, а при увеличении времени инкубации до 60,90,120 и 150 минут антибактериальный эффект возрастал до 92,18 %, 98,23 %, 99,13 % соответственно, а при максимальной инкубации 150 минут рост колоний подавлялся полностью (р<0,001).

В максимальной концентрации препарат (1 мг/мл) оказывал наиболее выраженную антибактериальную активность, снижая рост бактериальных колоний на 77,93 % при 30-минутной инкубации и на 97,46 % при инкубации 60 минут (р<0,001). При увеличении времени инкубации до 90, 120 и 150 минут наблюдалось полное подавление роста колоний синегнойной палочки (р<0,001) (см. таблицу).

Таким образом, можно сделать вывод о высокой антибактериальной активности соединения 1,5-ди-(п-фторфенил)-3-селенапентандион-1,5 в отношении клинических штаммов Ps. aeruginosa в концентрациях от 0,0001 до 1 мг/мл и при инкубации 60-150 минут. Антибактериальная активность исследованного соединения, вероятно, объясняется наличием в его структуре двух атомов фтора, благодаря которым этот препарат приобретает токсичность, прооксидантные свойства и, как следствие, выраженную антибактериальную активность. Кроме того, особенности строения мембран грамотрицательных бактерий обусловливают неэффективность большинства синтетических и натуральных антимикробных агентов против таких грамотрицательных бактерий, таких как Pseudomonas aeruginosa, поскольку клеточная стенка грамотрицательных бактерий для большинства химических соединений является непроницаемой, что связано с особенностями ее строения. Наружная мембрана этих бактерий состоит из липополисахарид-липопротеиновых комплексов и недоступна для большинства антибиотиков, включая пенициллин и другие препараты [3].

Вывод. Исследованное в данной работе селеноорганическое соединение 1,5-ди-(п-фторфенил)-3-селенапентандион-1,5 является низкомолекулярным гидрофобным соединением, которое, вероятно, может легко проникать через липополисахаридный слой внешней мембраны грамотрицательных бактерий и оказывать антимикробное действие на антибиотикорезистентные штаммы синегнойной палочки.

Библиографическая ссылка