Безклітинні екстракти Lactobacillus reuteri проти антибіотикорезистентних бактерій

Autor: Knysh, O. V., Martynov, A. V.
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Запорожский медицинский журнал; Том 22 № 4 (2020)
Zaporozhye Medical Journal; Vol. 22 No. 4 (2020)
ISSN: 2306-4145
2310-1210
Popis: The aim of the research was to evaluate the antimicrobial potential of cell-free extracts obtained in various ways from the probiotic strain Lactobacillus reuteri DSM 17938 with respect to their ability to influence the proliferation of antibiotic-resistant bacteria.Materials and methods. Cell-free extracts were obtained: 1) from L. reuteri cell suspension, subjected to disintegration by repeated freezing-thawing, L; 2) from L. reuteri culture, cultivated in its own disintegrate (ML); 3) from L. reuteri culture, cultivated in its own disintegrate supplemented with glycerol (73.7 mg/ml) and glucose (72.1 mg/ml) (MLG); 4) from L. reuteri culture, cultivated in its own disintegrate supplemented with ascorbic acid (20 mg/ml) (MLA). Multidrug-resistant (MDR) and extensively drug-resistant (XDR) clinical isolates: Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Lelliottia amnigena and Corynebacterium xerosis were used as a test cultures. The investigation of the inhibitory activity of cell-free extracts was carried out by spectrophotometric method using a microplate analyzer “Lisa Scan EM” (“Erba Lachema s.r.o.”,CzechRepublic).Results. Cell-free extract L exerted predominantly stimulatory effect on the proliferation of all studied test cultures. Cell-free extract ML had significant inhibitory effect on the proliferation of E. coli and C. xerosis (growth inhibition indices were 24.8 % and 96.1 %, respectively) and did not have significant effect on the proliferation of K. pneumoniae and L. amnigena. Cell-free extracts MLG and MLA caused pronounced inhibition of the proliferative activity of all tested microorganisms. Growth inhibition indices were: 75 % and 90.7 % (E. coli), 77.9 % and 88.9 % (K. pneumoniae), 40.9 % and 77.9 % (L. amnigena), 99 % and 100 % (C. xerosis), respectively.Conclusions. The cell-free extracts obtained by cultivation of L. reuteri DSM 17938 in its own disintegrate supplemented with glycerol and glucose or ascorbic acid have shown a pronounced antimicrobial activity against antibiotic-resistant bacteria in vitro. After confirming safety and efficacy in vivo, they can be used to increase the efficiency of the therapy of diseases caused by antibiotic-resistant microorganisms. The results of the study indicate the prospects of obtaining probiotic derivatives with high antimicrobial activity by applying a combinatorial (precursor directed) biosynthesis strategy.
Цель работы ‒ оценить противомикробный потенциал бесклеточных экстрактов, полученных разными способами из пробиотического штамма Lactobacillus reuteri DSM 17938, по их влиянию на пролиферацию бактерий, устойчивых к антибиотикам.Материалы и методы. Бесклеточные экстракты получали: 1) из суспензии клеток L. reuteri, подвергнутых дезинтеграции путем многократного замораживания-оттаивания (L); 2) из культуры L. reuteri, культивированной в дезинтеграте собственных клеток (МL); 3) из культуры L. reuteri, культивированной в дезинтеграте собственных клеток, дополненном глицерином (73,7 мг/мл) и глюкозой (72,1 мг/мл) (МLG); 4) из культуры L. reuteri, культивированной в дезинтеграте собственных клеток, дополненном аскорбиновой кислотой (20 мг/мл) (MLA). Клинические изоляты с множественной лекарственной устойчивостью (MDR) и с широкой лекарственной устойчивостью (XDR): Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Lelliottia amnigena и Corynebacterium xerosis были использованы как тестовые культуры. Исследование ингибиторной активности бесклеточных экстрактов проводили спектрофотометрическим методом с использованием микропланшетного анализатора «Lisa Scan EM» («Erba Lachema s.r.o.», Чешская Республика).Результаты. Бесклеточный экстракт L проявил преимущественно стимуляторное действие на пролиферативную активность всех исследованных культур. Бесклеточный экстракт ML вызывал значительное подавление пролиферации E. coli и C. xerosis (индексы угнетения роста составляли 24,8 % и 96,1 %, соответственно) и не оказывал существенного влияния на пролиферацию K. pneumoniae и L. amnigena. Бесклеточные экстракты MLG и MLA вызывали выраженное угнетение пролиферативной активности всех исследованных микроорганизмов. Индексы угнетения роста составляли 75 % и 90,7 % (E. coli), 77,9 % и 88,9 % (K. pneumoniae), 40,9 % и 77,9 % (L. amnigena), 99 % и 100 % (C. xerosis), соответственно.Выводы. Бесклеточные экстракты, полученные путем культивирования L. reuteri DSM 17938 в собственном дезинтеграте, дополненном глицерином и глюкозой или аскорбиновой кислотой, продемонстрировали выраженную противомикробную активность в отношении антибиотикорезистентных бактерий in vitro. После подтверждения безопасности и противомикробной активности in vivo их можно использовать для повышения эффективности терапии заболеваний, вызванных устойчивыми к антибиотикам микроорганизмами. Результаты исследования указывают на перспективность получения производных пробиотиков с высокой антимикробной активностью путем применения стратегии комбинаторного (направленного прекурсором) биосинтеза.
Мета роботи ‒ оцінити протимікробний потенціал безклітинних екстрактів, що отримані різними способами з пробіотичного штаму Lactobacillus reuteri DSM 17938, за їхню здатністю впливати на проліферацію бактерій, стійких до антибіотиків.Матеріали та методи. Безклітинні екстракти отримували: 1) із суспензії клітин L. reuteri, підданих дезінтеграції шляхом багаторазового заморожування-відтавання (L); 2) із культури L. reuteri, яку культивували в дезінтеграті власних клітин (МL); 3) із культури L. reuteri, яку культивували в дезінтеграті власних клітин, доповненому гліцерином (73,7 мг/мл) і глюкозою (72,1 мг/мл) (МLG); 4) із культури L. reuteri, яку культивували в дезінтеграті власних клітин, доповненому аскорбіновою кислотою (20 мг/мл) (MLA). Клінічні ізоляти з множинною лікарською стійкістю (MDR) і з широкою лікарською стійкістю (XDR): Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Lelliottia amnigena та Corynebacterium xerosis були використані як тестові культури. Дослідження інгібіторної активності безклітинних екстрактів проводили спектрофотометричним методом із використанням мікропланшетного аналізатора «Lisa Scan EM» («Erba Lachema s.r.o.», Чеська Республіка).Результати. Безклітинний екстракт L виявив переважно стимуляторну дію на проліферативну активність усіх досліджених культур. Безклітинний екстракт ML спричиняв суттєве пригнічення проліферації E. coli та C. xerosis (індекси пригнічення росту становили 24,8 % та 96,1 % відповідно) та не мав істотного впливу на проліферацію K. pneumoniae та L. amnigena. Безклітинні екстракти MLG і MLA викликали виражене пригнічення проліферативної активності всіх досліджених мікроорганізмів. Індекси пригнічення росту становили: 75 % та 90,7 % (E. coli), 77,9 % та 88,9 % (K. pneumoniae), 40,9 % та 77,9 % (L. amnigena), 99 % та 100 % (C. xerosis) відповідно.Висновки. Безклітинні екстракти, що отримані шляхом культивування L. reuteri DSM 17938 у дезінтеграті власних клітин, доповненому гліцерином із глюкозою або аскорбіновою кислотою, продемонстрували виражену протимікробну активність щодо антибіотикорезистентних бактерій in vitro. Після підтвердження безпечності та протимікробної активності in vivo вони можуть бути використані для підвищення ефективності терапії захворювань, котрі спричинені стійкими до антибіотиків мікроорганізмами. Результати дослідження свідчать про перспективність отримання пробіотичних похідних із високою протимікробною активністю шляхом застосування стратегії комбінаторного (спрямованого прекурсором) біосинтезу.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: