РЕЗЮМЕ.
Интенсивно развивающееся животноводство требует постоянного поиска и разработки биологически активных соединений, направленных на профилактику и лечение патологических состояний, вызванных полирезистентными патогенными и условно-патогенными штаммами. Наряду с выраженным физиологически значимым биологическим действием отдельных эссенциальных элементов они могут проявлять и выраженный бактерицидный эффект в отношении инфекционных агентов.
Цель работы – оценить потенциал комбинированного действия цинка и йода на Pseudomonas aeruginosa, в качестве компонентов разрабатываемой рецептуры мази для лечений раневых и послеоперационных ран у животных. Полученные данные свидетельствуют о наличии выраженного
синергизма элементов, совместное действие которых способствует усилению бактерицидных эффектов.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: цинк, йод, бактерицидный эффект, Pseudomonas aeruginosa.
Для цитирования: Семынин Т.А., Здоров А.Н., Маринчев М.М. Оценка аддитивного эффекта комбинации эссенциальных элементов в отношении Pseudomonas aeruginosa. Микроэлементы в медицине. 2024;25(3):11−13. DOI: 10.19112/2413-6174-2024-25-3-5.
ВВЕДЕНИЕ
Цинк является важным микроэлементом для всех живых организмов. Показано, что у условно-патогенного бактериального патогена Pseudomonas aeruginosa цинк играет важную роль в вирулентности, колонизации организма-хозяина, а также участвует в устойчивости к антибиотикам (Gonzalez
et al., 2019). Контроль концентрации цинка в клетках с помощью специальных систем импорта и экспорта имеет важное значение для выживания и вирулентности Pseudomonas aeruginosa. Таким образом, транскрипция многих переносчиков этого элемента жестко регулируется известным набором
транскрипционных факторов, участвующих либо в импорте, либо в экспорте цинка (Ducret et al.,
2023a, Ducret et al., 2023b). Устойчивость к металлам у микроорганизмов определяется металлофорами, которые представляют собой молекулы, хелатирующие ионы металлов, выделяемые бактериями,
что позволяет им выживать в организме хозяина в условиях дефицита и избытка металлов. P. aeruginosa секретирует три металлофора: пиовердин, пиохелин (являются первичными сидерофорами,
приобретающими железо из окружающей среды) и псевдопалин (хелатор ионов опина с узким спектром действия, позволяет поглощать цинк, но также может транспортировать никель и кобальт)
(Ghssein et al., 2022).
Ц е л ь р а б о т ы – провести оценку аддитивного эффекта комплексного воздействия цинка и
йода на полирезистентный штамм P. aeruginosa.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Проведена оценка уровня толерантности исследуемого штамма P. aeruginosa в отношении сульфата и нитрата цинка с использованием диффузионного метода агаровых лунок, совмещенного с методом серийных разведений. Соли металлов разводили в дистиллированной воде из расчета 1 М/л в
первой пробирке с последующим переносом половинного объема, кратность разведения 1:2. Всего
сделано 7 разведений. Кристаллический йод растворяли в полиэтилен гликоле 400 0,1 г/10 мл. Оценку биологической активности проводили аналогичным образом посредством внесения 30 мкл в лунки
с предварительным высевом тестируемого микроорганизма.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о выраженном бактерицидном действии исследуемых солей цинка в отношении бактериального штамма с выраженной зоной ингибирования, вплоть до разведения, соответствующего 0,063 М/л для обоих исследуемых солей, при этом диаметрально удаленное ингибирование роста P. aeruginosa для ZnSO4 было более выраженным чем
для Zn(NO3)2 и составило 9,28 мм и 8,34 мм, соответственно. Йод также оказывал слабо выраженное
бактерицидное действие.
Для проведения чистоты эксперимента, а также для предотвращения кристаллизации йода было
принято решение произвести разведение навески ZnSO4 в глицерине, а йода – в полиэтилен гликоле.
После разведения в обе пробирки вносили равные объемы растворителя, к йоду добавили глицерин, а
к цинку полиэтилен гликоль. Анализ аддитивного бактерицидного действия выполняли в 10 повторностях; в лунки вносили по 15 мкл растворенного йода и сульфата цинка, оценку осуществляли визуально после инкубирования микроорганизмов в течение 24 ч при 37 °С, путем замера зон ингибирования роста.
Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о наличии выраженного синергетического эффекта тестируемых веществ с превышением средних значений подавления роста на 53,48 и
39,54% по отношению к ZnSO4 и йоду соответственно.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Результаты экспериментальных исследований свидетельствуют о перспективности использования комбинации йода и цинка в составе лекарственных средств для наружного применения, направленных на профилактику послеоперационных и раневых инфекций у животных, вызванных полирезистентными к антибактериальным препаратам штаммами.
Работа выполняется в рамках стартап проекта по заказу предприятия «КРС-протектор»
«Разработка барьерного средства для обработки сосков вымени крупного рогатого скота».
ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES
Gonzalez M.R., Ducret V., Leoni S., Perron K. Pseudomonas aeruginosa zinc homeostasis: Key issues for an opportunistic
pathogen. Biochim Biophys Acta Gene Regul Mech. 2019; 1862(7): 722–733. DOI: 10.1016/j.bbagrm.2018.01.018.
Ducret V., Gonzalez D., Leoni S., et al. A Zur-mediated transcriptional regulation of the zinc export system in Pseudomonas
aeruginosa. BMC Microbiol. 2023a; 23(1): 6. DOI: 10.1186/s12866-022-02750-4.
Ducret V., Gonzalez D., Perron K. Zinc homeostasis in Pseudomonas. Biometals. 2023b; 36(4): 729–744. DOI:
10.1007/s10534-022-00475-5.
Ghssein G., Ezzeddine Z. A Review of Pseudomonas aeruginosa Metallophores: Pyoverdine, Pyochelin and Pseudopaline. Biology (Basel). 2022; 11(12): 1711. DOI: 10.3390/biology11121711.