نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• سمیه عطائی جلیسه ¹
• حورا پورغفار ²

¹ استادیار، گروه زیست شناسی، واحد رشت ، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران

² گروه زیست شناسی، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی، رشت، ایران

چکیده

سابقه و هدف: گسترش مقاومت‌های آنتی‌بیوتیکی به‌ویژه در باکتری‌های گرم‌منفی سبب شده است، استفاده از اثر ترکیبی آنتی‌بیوتیک‌ها و به‌دست آوردن ترکیبات گیاهی در درمان عفونت‌های ناشی از باکتری‌ها مورد توجه قرار گیرد. هدف از مطالعه حاضر بررسی اثر ماده مؤثره آلیسین و سینامون بر سودوموناس آئروژینوزا مقاوم به بتالاکتام می‌باشد.
مواد و روش‌ها: ماده مؤثره گیاهی آلیسین و سینامون از شرکت سیگما خریداری شد. 20 سویه بالینی سودوموناس آئروژینوزا تهیه‌شده از آزمایشگاه پاتوبیولوژی بیمارستان رازی شهر رشت، جهت تأیید گونه و خالص‌سازی باکتری، تست‌های بیوشیمیایی شامل بررسی قابلیت تولید همولیزین، اکسیداز، کاتالاز، اوره‌آز، قابلیت رشد در دمای 42 درجه سلسیوس، منظره رشد در محیط‌های مک کانکی آگار، آگار سه قند آهن و سولفید-ایندول–تحرک، منظره رشد در محیط آگار مولر هینتون و رنگ‌آمیزی گرم انجام شد. برای بررسی اثر ضدباکتریایی مواد موثره سینامون و آلیسین به‌ترتیب در غلظت‌های 5/0 و 004/0 میلی‌گرم در میلی‌لیتر، از تست آنتی‌بیوگرام و آزمون کمی حداقل غلظت بازدارنده به‌روش رقت‌های متوالیMIC و MBC استفاده شد و در نهایت قطر هاله‌های عدم رشد اطراف دیسک‌های آغشته به ماده مؤثره، اندازه‌گیری و ثبت شد. در ادامه تست بیوانفورماتیک، جهت آماده‌سازی لیگاند و پروتئین، ساختار سه‌بعدی آلیسین و سینامون و پروتئین‌های هر دو به‌ترتیب از پایگاه‌های داده pubchem و rcbs به‌دست آمدند. سپس با استفاده از نرم‌افزارDiscover Studio بارهای قابل چرخش و مرکز ثقل مولکول در تمامی باندها مشخص و داکینگ مولکولی برای پروتئین در 200 مرتبه مستقل تکرار شد. در این مطالعه، الگوریتم ژنتیک Lamarckian GA استفاده شد و اطلاعات به‌دست آمده تحلیل شدند. استخراج RNA، سنتز cDNA و RT-PCR برای تعیین اثر مواد مؤثره بر میزان بیان ژن blaIMP انجام شد.
نتایج: 20 سویه باکتری مورد بررسی، بر اساس مرفولوژی کلنی، بوی کلنی، تشکیل رنگ‌دانه در آگار مولر هینتون، تولید همولیزین بر روی آگار خون‌دار، نتیجه رنگ‌آمیزی گرم (باسیل گرم منفی)، مثبت بودن تست اکسیداز، رشد در دمای 42 درجه سلسیوس بر روی آگار مغذی، مثبت بودن تست حرکت، عدم تخمیر قندها در محیط‌های مک کانکی آگار و TSI به‌عنوان سودوموناس تایید هویت شدند. میانگین قطر هاله عدم رشد در تست دیسک دیفیوژن باکتری سودوموناس آئروژینوزا در مداخله با mg.mL-1 004/0 آلیسین برابر با mm16 وmg.mL-1 5/0 سینامون، برابر باmm 17 بود. ماده مؤثر آلیسین در یک سویه، MIC 001/0 و mg.mL-1 MBC 002/0 و در دیگر سویه‌ها MIC و MBC، به‌ترتیب، 002/0 و mg.mL-1 004/0 گزارش شد. ماده مؤثر سینامون در یک سویه، MIC 125/0 و MBC با mg.mL-1 25/0 و همچنین در سایر سویه‌ها، MIC برابر با 25/0 و مقدار mg.mL-1 MBC 5/0 به‌دست آمد. نتایج حاصل از داکینگ مولکولی بین سینامون و پروتئین بتالاکتاماز، پایین ترین سطح حداقل انرژی آزاد اتصال (ΔG) را دارا می‌باشد (kcal.mol-1 83/4-) و در مقابل، انرژی اتصالی بین آلیسین و پروتئین بتالاکتاماز برابر با، kcal.mol-124/4- می‌باشد. با توجه به داده ها، می توان به این نتیجه رسید که ماده موثر سینامون بیشترین تاثیر را بر روی پروتئین بتالاکتاماز دارد و سینامون توانسته تاثیر مطلوبی بر روی تضعیف عملکرد و فعالیت پروتئین بتالاکتاماز گردد. اختلاف کم حداقل انرژی آزاد اتصال (ΔG) دو ماده موثر سینامون و آلیسین بر بتالاکتاماز، با برهم‌کنش داروی کنترل سولفونامید و بتالاکتاماز (kcal.mol-1 34/5-)، نشان می دهد، تأثیر و برهم‌کنش سینامون و آلیسین بر پروتئین بتالاکتاماز مثبت است. سینامون و آلیسین، هر دو کاهش بیان ژن blaIMPدر باکتری سودوموناس آئروژینوزا را در غلظت subMIC منجر شدند.
نتیجه‌گیری: امروزه یکی از مشکلات اصلی در رابطه با میکروارگانیسم‌های بیمار‌ی‌زا، افزایش مقاومت آن‌ها نسبت به آنتی‌بیوتیک‌ها است. سویه‌های سودوموناس آئروژینوزای مقاوم به بتالاکتام تحت تیمار با سینامون و آلیسین کاهش بیان ژن مقاومت به بتالاکتام را نسبت به سویه تیمار نشده نشان می‌دهد و نتیجه این‌که تیمار با سینامون و آلیسین منجر به کاهش مقاومت به بتالاکتام می‌شود. پیشنهاد می‌گردد، دو ماده مؤثر سینامون و آلیسین، در کنار داروهای شیمیایی جهت مبارزه با عفونت‌های ناشی از باکتری سودوموناس آئروژینوزا، بعد از انجام آزمایشات بالینی استاندارد به کار رود.

کلیدواژه‌ها

• سودوموناس آئروژینوزا
• آلیسین
• سینامون
• بیان ژن
• داکینگ مولکولی
• RT-PCR

موضوعات

• اثرات بیولوژیک اسانس‌ها و عصاره‌ها