همکاری با انجمن علمی گیاهان دارویی ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه ژنتیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه شهرکرد، ایران

2 استادیار، گروه ژنتیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه شهرکرد، ایران

چکیده

باکتری‌‌های گرم منفی مقاوم چند دارویی، عفونت‌های واقعاً غیرقابل درمان را سبب می‌شوند. پمپ‌های انتشار به خارج نقش کلیدی در ایجاد مقاومت دارویی در باکتری‌ها دارند. AcrAB-TolC شناخته‌شده‌‌ترین پمپ انتشار به خارج است که اهمیتی برجسته در ایجاد فنوتیپ مقاوم چند دارویی در باکتری E. coli دارد. مهار این پمپ‌ راهکاری برای مقابله با مقاومت دارویی است. هدف این پژوهش بررسی اثر عصاره گیاه تلخ‌بیان (Sophora alopecuroides L.) بر مهار پمپ AcrAB-TolC در موتان‌های E. coli بوده ‌است. عصاره حاوی آلکالوئیدهای تام برای سنجش حداقل غلظت مهاری (MIC) به‌صورت تنها و ترکیب با سیپروفلوکساسین استفاده شد. موتان‌های مقاوم با غلظت کمتر از MIC عصاره، در دوره‌های زمانی مختلف پیش‌تیمار شده و بعد MIC سیپروفلوکساسین تعیین شد. بیان ژن acrA در موتان‌های تیمار شده و نشده با عصاره در حضور و عدم حضور سیپروفلوکساسین با تکنیک PCR زمان واقعی سنجش شد. نتایج نشان داد که عصاره به تنهایی اثر ضدباکتریایی دارد و در غلظتی کمتر از MIC، در ترکیب با سیپروفلوکساسین، دارای اثر سینرژیستی است. همچنین در پیش‌تیمار 36 ساعته موجب کاهش MIC سیپروفلوکساسین شد. نتایج PCR زمان واقعی نشان داد که پیش‌تیمار با عصاره منجر به کاهش بیان ژن acrA شد. در نتیجه، عصاره گیاه در موتان‌های E. coli مقاوم چند دارویی، احتمالاً همانند یک مهارکننده پمپ عمل می‌کند. بنابراین جداسازی بهتر آلکالوئیدهای گیاه و بررسی اثرات آنها می‌تواند راهکاری را برای ساخت داروی جدید فراهم کند.

کلیدواژه‌ها

- Andrews, J.M., 2001. Determination of minimum inhibitory concentrations. Journal of Antimicrobial Chemotherapy, 48(suppl 1): 5-16.
- Atta-ur-Rahman, A.U., Choudhary, M.I., Parvez, K., Ahmed, A., Akhtar, F., Nur-E-Alam, M. and Hassan, N.M., 2000. Quinolizidine alkaloids from Sophora alopecuroides. Journal of Natural Products, 63(2): 190-192.
- Blair, J.M. and Piddock, L.J., 2009. Structure, function and inhibition of RND efflux pumps in Gram-negative bacteria: an update. Current Opinion in Microbiology, 12(5): 512-519.
- Botelho, M., 2000. Fractional inhibitory concentration index of combinations of antibacterial agents against cariogenic organisms. Journal of Dentistry, 28(8): 565-570.
- Hächler, H., Cohen, S.P. and Levy, S.B., 1991. marA, a regulated locus which controls expression of chromosomal multiple antibiotic resistance in Escherichia coli. Journal of Bacteriology, 173(17): 5532-5538.
- Karczmarczyk, M., Martins, M., Quinn, T., Leonard, N. and Fanning, S., 2011. Mechanisms of fluoroquinolone resistance in Escherichia coli isolates from food-producing animals. Applied and Environmental Microbiology, 77(20): 7113-7120.
- Kourtesi, C., Ball, A.R., Huang, Y.Y., Jachak, S.M., Vera, D.M.A., Khondkar, P., Gibbons, S., Hamblin, M. and Tegos, G.P., 2013. Microbial efflux systems and inhibitors: approaches to drug discovery and the challenge of clinical implementation. The Open Microbiology Journal, 7: 34-52.
- Küçükboyaci, N., Özkan, S., Adigüzel, N. and Tosun, F., 2011. Characterisation and antimicrobial activity of Sophora alopecuroides L. var. alopecuroides alkaloid extracts. Turkish Journal of Biology, 35(3): 379-385.
- Kumar, A. and Schweizer, H.P., 2005. Bacterial resistance to antibiotics: active efflux and reduced uptake. Advanced Drug Delivery Reviews, 57(10): 1486-1513.
- Lamers, R.P., Cavallari, J.F. and Burrows, L.L., 2013. The efflux inhibitor phenylalanine-arginine beta-naphthylamide (PAβN) permeabilizes the outer membrane of gram-negative bacteria. PLoS One, 8(3): e60666.
- Matsumoto, Y., Hayama, K., Sakakihara, S., Nishino, K., Noji, H., Iino, R. and Yamaguchi, A., 2011. Evaluation of multidrug efflux pump inhibitors by a new method using microfluidic channels. PLoS One, 6(4): e18547.
- Nikaido, H. and Takatsuka, Y., 2009. Mechanisms of RND multidrug efflux pumps. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Proteins and Proteomics, 1794(5): 769-781.
- Pfaffl, M.W., Horgan, G.W. and Dempfle, L., 2002. Relative expression software tool (REST©) for group-wise comparison and statistical analysis of relative expression results in real-time PCR. Nucleic Acids Research, 30(9): e36.
- Piddock, L.J., Garvey, M.I., Rahman, M.M. and Gibbons, S., 2010. Natural and synthetic compounds such as trimethoprim behave as inhibitors of efflux in gram-negative bacteria. Journal of Antimicrobial Chemotherapy, 65(6): 1215-1223.
- Pourahmad Jaktaji, R. and Ebadi, R., 2013. Generation of clones with higher resistance to tetracycline and chloramphenicol from ciprofluoxacin resistant Escherichia coli mutants. International Research Journal of Applied and Basic Sciences, 4(10): 3063-3067.
- Pourahmad Jaktaji, R., Ebadi, R. and Karimi, M., 2012. Study of organic solvent tolerance and increased antibiotic resistance properties in E. coli gyrA mutants. Iranian Journal of Pharmaceutical Research, 11(2): 595-600.
- Pourahmad Jaktaji, R. and Jazayeri., N., 2013. Expression of acrA and acrB genes in E. coli mutants with or without marR or acrR mutations. Iranian Journal of Basic Medical Sciences, 16(12): 1254-1258.
- Pourahmad Jaktaji, R. and Mohiti, E., 2010. Study of mutations in the DNA gyrase gyrA gene of Escherichia coli. Iranian Journal of Pharmaceutical Research, 9(1): 43-48.
- Seeger, M.A., Diederichs, K., Eicher, T., Brandstatter, L., Schiefner, A., Verrey, F. and Pos, K.M., 2008. The AcrB efflux pump: conformational cycling and peristalsis lead to multidrug resistance. Current Drug Targets, 9(9): 729-749.
- Soto, S.M., 2013. Role of efflux pumps in the antibiotic resistance of bacteria embedded in a biofilm. Virulence, 4(3): 223-229.
- Stavri, M., Piddock, L.J. and Gibbons, S., 2007. Bacterial efflux pump inhibitors from natural sources. Journal of antimicrobial Chemotherapy, 59(6): 1247-1260.
- Sun, J., Deng, Z. and Yan, A., 2014. Bacterial multidrug efflux pumps: mechanisms, physiology and pharmacological exploitations. Biochemical and Biophysical Research Communications, 453(2): 254-267.
- Szmolka, A. and Nagy, B., 2013. Multidrug resistant commensal Escherichia coli in animals and its impact for public health. Frontiers in Microbiology, 4:1-13.
- Tegos, G.P., Haynes, M., Strouse, J.J., Khan, M.M.T., Bologa, C.G., Oprea, T.I. and Sklar, L.A., 2011. Microbial efflux pump inhibition: tactics and strategies. Current Pharmaceutical Design, 17(13): 1291-1302.
- Zechini, B. and Versace, I., 2009. Inhibitors of multidrug resistant efflux systems in bacteria. Recent Patents on Anti-infective Drug Discovery, 4(1): 37-50.
- Zhou, X., Jia, F., Liu, X. and Wang, Y., 2012. Total Alkaloids of Sophorea alopecuroides‐induced Down‐regulation of AcrAB‐ToLC Efflux pump reverses susceptibility to ciprofloxacin in clinical multidrug resistant Escherichia coli isolates. Phytotherapy Research, 26(11): 1637-1643.
- Zhou, X.Z., Jia, F., Liu, X.M., Yang, C., Zhao, L. and Wang, Y.J., 2013. Total alkaloids from Sophora alopecuroides L. increase susceptibility of extended-spectrum β-lactamases producing Escherichia coli isolates to cefotaxime and ceftazidime. Chinese Journal of Integrative Medicine, 19: 945-949.