Действие фарнезола на чувствительность микроорганизмов из бактериально-грибковой биопленки к антимикробным средствам in vitro

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Исследовано 2 микроорганизма — Staphylococcus aureus и Candida albicans, выделенных из смешанной бактериально-­грибковой биопленки раны лошади. В лаборатории определяли профиль резистентности этих клинических штаммов к антимикробным средствам стандартным диско-­диффузионным методом на плотной питательной среде. Далее к дискам добавляли Фарнезол в концентрациях 12,5…200 мкМ/мл (опыт) или физиологический раствор (контроль). В ходе исследования показано, что в большинстве случаев при добавлении Фарнезола регистрируется увеличение чувствительности микроорганизмов к антимикробным препаратам и нет случаев отрицательного влияния Фарнезола на чувствительность. Причем в процентном соотношении лучшие результаты синергизма отмечены в сочетании с противогрибковыми препаратами, нежели с антибактериальными. Есть и уникальный показатель: чувствительность C. albicans к Нистатину и Миконазолу выросла вдвое при добавлении Фарнезола в концентрации 25…200 мкМ/мл. Кроме того, доказано что клинический штамм золотистого стафилококка был полностью резистентен к пенициллину, а при добавлении Фарнезола чувствительность появилась. Аналогично изначально наблюдалась резистентность штамма кандиды к Амфотерицину В, а с Фарнезолом даже в небольших концентрациях этот препарат стал работать. Данные in vivo свидетельствуют об адъювантном эффекте Фарнезола в сочетании с большинством антибиотиков и/или противогрибковых препаратов.

Об авторах

Надежда Павловна Сачивкина

Российский университет дружбы народов

Автор, ответственный за переписку.
Email: sachivkina@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-1100-929X
SPIN-код: 1172-3163

кандидат биологических наук, доцент департамента ветеринарной медицины

Российская Федерация, 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 8, корп. 2

Оксана Викторовна Нечет

Российский университет дружбы народов

Email: nechet-ov@rudn.ru
ORCID iD: 0009-0002-3855-5653

руководитель Лабораторного центра «Биохим», заместитель директора НОЦ «Нанотехнологии» института биохимической технологии и нанотехнологии

Российская Федерация, 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 10, корп. 2

Иман Солтановна Гашимова

Российский университет дружбы народов

Email: 1032220115@rudn.ru
ORCID iD: 0009-0004-0645-3980
SPIN-код: 3661-9354

магистрант института биохимической технологии и нанотехнологии

Российская Федерация, 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 10, корп. 2

Диана Валерьевна Кондратьева

Email: Diakondratieva@gmail.com
ORCID iD: 0009-0001-4387-8281

частный конный ветеринарный врач Москвы и Московской области, основатель мобильного конного госпиталя Moscow Equine Services

Российская Федерация, г. Москва

Николай Владимирович Сахно

Орловский государственный аграрный университет им. Н.В. Парахина

Email: sahnoorelsau@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3281-1081
SPIN-код: 5461-3191

доктор ветеринарных наук, доцент, профессор кафедры эпизоотологии и терапии

Российская Федерация, 302019, г. Орел, ул. Генерала Родина, д. 69

Список литературы

  1. Sachivkina N, Karamyan A, Semenova V, Ignatiev A, Abdurasulov A, Muratova R, et al. The Effects of Angelica ternata Extract from Kyrgyzstan on the Formation of Candida albicans ATСС 10231 Biofilms. Appl Sci. 2023;13(21):12042. doi: 10.3390/app132112042
  2. Kumar R, Das J, Rode S, Kaur H, Shah V, Verma P, et al. Farnesol dehydrogenase from Helicoverpa armigera (Hübner) as a promising target for pest management: molecular docking, in vitro and insect bioassay studies using geranylgeraniol as potential inhibitor. 3 Biotech. 2023;13(6):175. doi: 10.1007/s13205-023-03598-9
  3. Hornby JM, Jensen EC, Lisec AD, Tasto JJ, Jahnke B, Shoemaker R, et al. Quorum sensing in the dimorphic fungus Candida albicans is mediated by farnesol. Appl Environ Microbiol. 2001;67(7):2982–2992. doi: 10.1128/AEM.67.7.2982-2992.2001
  4. Ramage G, Saville SP, Wickes BL, Lopez-¬Ribot JL. Inhibition of Candida albicans biofilm formation by farnesol, a quorum-¬sensing molecule. Appl Environ Microbiol. 2002;68(11):5459–5463. doi: 10.1128/aem.68.11.5459-5463.2002
  5. Semighini CP, Hornby JM, Dumitru R, Nickerson KW, Harris SD. Farnesol-¬induced apoptosis in Aspergillus nidulans reveals a possible mechanism for antagonistic interactions between fungi. Mol Microbiol. 2006;59(3):753–764. doi: 10.1111/j.1365-2958.2005.04976.x
  6. Shirtliff ME, Krom BP, Meijering RA, Peters BM, Zhu J, Scheper MA, et al. Farnesol-¬induced apoptosis in Candida albicans. Antimicrob Agents Chemother. 2009;53(6):2392–2401. doi: 10.1128/AAC.01551-08
  7. Brasch J, Horter F, Fritsch D, Beck-¬Jendroschek V, Tröger A, Francke W. Acyclic sesquiterpenes released by Candida albicans inhibit growth of dermatophytes. Med Mycol. 2014;52(1):46–55. doi: 10.3109/13693786.2013.814174
  8. Katragkou A, McCarthy M, Alexander EL, Antachopoulos C, Meletiadis J, Jabra-¬Rizk MA, et al. In vitro interactions between farnesol and fluconazole, amphotericin B, or microfungin against Candida albicans biofilms. J Antimicrob Chemother. 2015;70(2):470–478. doi: 10.1093/jac/dku374
  9. Nagy F, Vitalis E, Jakab A, Borman AM, Forgacs L, Toth Z, et al. In vitro and in vivo effect of exogenous farnesol exposure against Candida auris. Front Microbiol. 2020;11:957. doi: 10.3389/fmicb.2020.00957
  10. Dekkerova J, Cernakova L, Kendra S, Borghi E, Ottaviano E, Willinger B, et al. Farnesol boosts the antifungal effect of fluconazole and modulates resistance in Candida auris through regulation of the CDR1 and ERG11 genes. J Fungi. 2022;8(8):783. doi: 10.3390/jof8080783
  11. Nikoomanesh F, Falahatinejad M, Cernakova L, dos Santos ALS, Mohammadi SR, Rafiee M, et al. Combination of farnesol with common antifungal drugs: inhibitory effect against Candida species isolated from women with RVVC. Medicina. 2023;59(4):743. doi: 10.3390/medicina59040743
  12. Lenchenko E, Sachivkina N, Petrukhina O, Petukhov N, Zharov A, Zhabo N, Avdonina M. Anatomical, pathological, and histological features of experimental respiratory infection of birds by biofilm-¬forming bacteria Staphylococcus aureus. Veterinary World. 2024;17(3):612–619. doi: 10.14202/vetworld.2024.612-619
  13. Jabra-¬Rizk MA, Meiller TF, James CE, Shirtliff ME. Effect of farnesol on Staphylococcus aureus biofilm formation and antimicrobial susceptibility. Antimicrob Agents Chemother. 2006;50(4):1463–1469. doi: 10.1128/AAC.50.4.1463-1469.2006
  14. Inoue Y, Togashi N, Hamashima H. Farnesol-¬induced disruption of the Staphylococcus aureus cytoplasmic membrane. Biol Pharm Bull. 2016; 39(5):653–656. doi: 10.1248/bpb.b15-00416
  15. Wargo MJ, Hogan DA. Fungal-¬bacterial interactions: a mixed bag of mingling microbes. Curr Opin Microbiol. 2006;9(4):359–364. doi: 10.1016/j.mib.2006.06.001
  16. Kong EF, Tsui C, Kucharíková S, Van Dijck P, Jabra-¬Rizk MA. Modulation of Staphylococcus aureus response to antimicrobials by the Candida albicans quorum sensing molecule farnesol. Antimicrob Agents Chemother. 2017;61(12):e01573–17. doi: 10.1128/AAC.01573-17
  17. Boone CHT, Parker KA, Gutzmann DJ, Atkin AL, Nickerson KW. Farnesol as an antifungal agent: comparisons among MTLa and MTLα haploid and diploid Candida albicans and Saccharomyces cerevisiae. Front Physiol. 2023;14:1207567. doi: 10.3389/fphys.2023.1207567
  18. Erdal B, Baylan B, Batar B, Öztürk A, Topçu B. Investigation of the Effect of Farnesol on Biofilm Formation by Candida albicans and Candida parapsilosis complex isolates. Mikrobiyol Bul. 2024;58(1):49–62. doi: 10.5578/mb.20249905r
  19. Li T, Liu ZH, Fan LY, Zhang Z, Bai HH, Wang FJ, et al. The fungal quorum-¬sensing molecule, farnesol, regulates the immune response of vaginal epithelial cells against Candida albicans. BMC Microbiol. 2023;23(1):251. doi: 10.1186/s12866-023-02987-7
  20. Olabode IR, Sachivkina N, Karamyan A, Mannapova R, Kuznetsova O, Bobunova A, et al. In vitro activity of farnesol against Malassezia pachydermatis isolates from otitis externa cases in dogs. Animals. 2023;13(7):1259. doi: 10.3390/ani13071259
  21. Sachivkina N, Senyagin A, Podoprigora I, Vasilieva E, Kuznetsova O, Karamyan A, et al. Enhancement of the antifungal activity of some antimycotics by farnesol and reduction of Candida albicans pathogenicity in a quail model experiment. Veterinary World. 2022;15(4):848–854. doi: 10.14202/vetworld.2022.848-854

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».