Unders\u00f8gelse af effekten af ekstrakter fra traditionel kinesisk medicin p\u00e5 biofilmen af Staphylococcus aureus
\nBakteriel biofilm (BF) er en s\u00e6rlig funktionel struktur, der dannes af bakterier for at tilpasse sig det naturlige milj\u00f8 og gradvist s\u00e6tte sig fast p\u00e5 overfladen af levende eller ikke-levende organismer under v\u00e6kstprocessen. Det er et bakteriesamfund, der best\u00e5r af bakterieceller og vandholdige polymere substrater, der udskilles af bakterierne selv. Dannelsen af BF svarer til en effektiv barriere mod ekstern invasion, som kan g\u00f8re det muligt for bakterier at modst\u00e5 v\u00e6rtsimmunsystemet og den dr\u00e6bende effekt af antibiotika og derved udvikle resistens over for antibiotika (10-1000 gange h\u00f8jere end i planktonisk tilstand), hvilket g\u00f8r det vanskeligt at fjerne infektioner og bliver en stor potentiel kilde til infektioner, der er vanskelige at behandle i dag. Hvis man kun bruger traditionelle antibiotika til at behandle bakterielle biofilminfektioner, vil det derfor i h\u00f8j grad reducere effektiviteten.
\nStaphylococcus aureus er et almindeligt f\u00f8devareb\u00e5rent patogen, som er vidt udbredt i naturlige milj\u00f8er. En vigtig egenskab ved Staphylococcus aureus er evnen til at danne biofilm p\u00e5 infektionsstedet, hvilket g\u00f8r det sv\u00e6rere at behandle infektioner for\u00e5rsaget af disse stammer. For at behandle Staphylococcus aureus i biofilmtilstand skal der bruges h\u00f8jere koncentrationer af antibiotika, men overdreven brug af antibiotika kan f\u00f8re til udvikling af l\u00e6gemiddelresistens og kan for\u00e5rsage forekomsten af synergistiske bakterieinfektioner. I de senere \u00e5r er der blevet rapporteret om nogle nye strategier til at h\u00e5ndtere biofilminfektioner, herunder t\u00e6thedssensoriske systemd\u00e6mpere og t\u00e6thedssensoriske systemd\u00e6mpere med antibiotikakombinationer, men disse metoder er ikke blevet godkendt til brug. Derfor er det blevet et vigtigt valg at finde naturlige antibakterielle stoffer fra naturen, der kan h\u00e6mme dannelsen af biofilm.
\nVerdenssundhedsorganisationen forudsiger, at 25% af moderne l\u00e6gemidler p\u00e5 verdensplan er direkte eller indirekte relateret til l\u00e6geplanter, hvoraf 94 ud af 162 godkendte antimikrobielle l\u00e6gemidler fra 1981 til 2019 stammer fra naturprodukter. L\u00e6geplanter er en af de vigtigste kilder til bioaktive molekyler, men screeningen af antimikrobielle midler mod biofilm fra l\u00e6geplanter er stadig p\u00e5 et tidligt stadie. P\u00e5 nuv\u00e6rende tidspunkt er det blevet rapporteret internationalt, at ekstrakter fra l\u00e6geplanter som Scutellaria baicalensis, Scutellaria baicalensis og Curcuma longa udviser aktivitet i forbindelse med h\u00e6mning af Staphylococcus aureus' biofilm. Traditionel kinesisk medicin har karakter af flere komponenter, flere m\u00e5l og flere effekter og er ikke tilb\u00f8jelig til at udvikle l\u00e6gemiddelresistens, derfor har den gode anvendelsesmuligheder i antibakteriel terapi. P\u00e5 nuv\u00e6rende tidspunkt er der ogs\u00e5 nogle rapporter om h\u00e6mning af Staphylococcus aureus-biofilm med kinesisk urtemedicin: Wang et al. fandt, at Ginkgo biloba ydre fr\u00f8kappeekstrakt h\u00e6mmede dannelsen af Staphylococcus aureus biofilm p\u00e5 en koncentrationsafh\u00e6ngig m\u00e5de; Li et al. fandt, at traditionel kinesisk medicin Hezi signifikant kan h\u00e6mme dannelsen af biofilm i Staphylococcus aureus og ogs\u00e5 har gode antibakterielle virkninger; Liao et al. fandt, at det vandige ekstrakt af Houttuynia cordata effektivt kan h\u00e6mme dannelsen af biofilm i Staphylococcus aureus. Derfor er l\u00e6geplanter en vigtig kilde til at udforske patogeners biofilmh\u00e6mmere. Det meste af forskningen i disse l\u00e6geplanter er dog baseret p\u00e5 at analysere deres biofilmfunktion under foruds\u00e6tning af deres antibakterielle aktivitet. Dette kan forstyrre bed\u00f8mmelsen af testresultater p\u00e5 grund af ekstrakternes antibakterielle virkning eller kan g\u00e5 glip af screening af planteekstrakter, der ikke har antibakteriel aktivitet, men som har biofilmh\u00e6mmende aktivitet. Derfor valgte denne unders\u00f8gelse 16 lokale karakteristiske kinesiske l\u00e6geurter s\u00e5som rabarber som forskningsobjekter, analyserede virkningerne af forskellige opl\u00f8sningsmiddelekstrakter p\u00e5 v\u00e6ksten af Staphylococcus aureus og valgte p\u00e5 baggrund af dette ekstrakter med subh\u00e6mmende koncentration for at analysere deres virkninger p\u00e5 biofilmdannelse med det form\u00e5l at give vejledning til forskning og l\u00e6gemiddeludvikling af traditionel kinesisk medicin mod biofilmdannelse.<\/p>\n
Antibiotika er i \u00f8jeblikket den vigtigste strategi til behandling af tilf\u00e6lde relateret til Staphylococcus aureus-infektion. Men dannelsen af Staphylococcus aureus-biofilm \u00f8ger dens resistens over for antibiotika og reducerer dermed antibiotikas effektivitet. Derfor vil h\u00e6mning eller eliminering af biofilmdannelse f\u00f8r brug af antibiotika i h\u00f8j grad forbedre antibiotikas effektivitet. Det er ogs\u00e5 en effektiv m\u00e5de at l\u00f8se problemet med bakteriel resistens og kroniske infektioner for\u00e5rsaget af biofilmdannelse i klinisk praksis. I dette eksperiment blev der udvalgt 16 traditionelle kinesiske l\u00e6geurter til at unders\u00f8ge deres antibakterielle aktivitet. Resultaterne viste, at de fleste af ekstrakterne havde antibakteriel aktivitet mod Staphylococcus aureus, mens Longgu Feng ikke havde nogen antibakteriel aktivitet mod Staphylococcus aureus, hvilket er i overensstemmelse med andre forskeres eksperimentelle resultater. Longgu Feng er stammen af Cyatheaceae-planten Cyathea, som hovedsageligt indeholder kemiske komponenter som terpener, flavonoider, fenoliske syrer og steroider; P\u00e5 nuv\u00e6rende tidspunkt har det vist sig at have forskellige farmakologiske aktiviteter s\u00e5som at fjerne vind og fugt, fremme blodcirkulationen og sprede blodstasis, fjerne varme og afgifte samt antitumoreffekter. Selvom den antibakterielle effekt af Longgu Feng p\u00e5 Staphylococcus aureus ikke er signifikant, er der stadig potentiale for at udforske andre bioaktive funktioner. Mange planteekstrakter har antibakteriel aktivitet mod Staphylococcus aureus, men sammens\u00e6tningen af ekstrakterne er kompleks, og virkningsm\u00e5let er uklart. Derfor er der stadig lang vej til helt at erstatte antibiotika med traditionel kinesisk medicin.<\/p>\n
Der er flere mekanismer for l\u00e6gemiddelresistens hos Staphylococcus aureus, og blandt disse har problemet med l\u00e6gemiddelresistens for\u00e5rsaget af biofilmdannelse f\u00e5et stigende opm\u00e6rksomhed. P\u00e5 nuv\u00e6rende tidspunkt er der blevet forsket i at kontrollere f\u00e6nomenet resistens hos patogene bakterier for\u00e5rsaget af biofilmdannelse ved at fjerne eller h\u00e6mme biofilmdannelsen ved hj\u00e6lp af kemiske eller biologiske metoder. Is\u00e6r er udviklingen af traditionelle kinesiske l\u00e6gemidler mod Staphylococcus aureus-biofilm blevet brugt til effektivt at reducere dens resistens, is\u00e6r forskellige typer flavonoider har aktiviteten til at h\u00e6mme v\u00e6ksten og biofilmdannelsen af Staphylococcus aureus. Dette eksperiment viste, at vand- og alkoholekstrakter af rabarber, Polygonum cuspidatum, Qianghuo, Ligustrum lucidum, Scutellaria baicalensis, Scutellaria baicalensis, Scutellaria baicalensis, Scutellaria baicalensis og pebermynte alle har betydelige h\u00e6mmende virkninger p\u00e5 biofilmen af Staphylococcus aureus. En litteraturgennemgang af de sammensatte komponenter i ovenn\u00e6vnte urter afsl\u00f8rede, at rabarber, Polygonum cuspidatum, Ligustrum lucidum, Scutellaria baicalensis, Scutellaria baicalensis, Scutellaria baicalensis, Scutellaria baicalensis og pebermynte alle indeholder flavonoider. Men om flavonoiderne i dem er relateret til deres h\u00e6mning af dannelsen af Staphylococcus aureus-biofilm, skal stadig verificeres yderligere i efterf\u00f8lgende eksperimenter. Derudover har forskning rapporteret, at rabarber og Polygonum cuspidatum indeholder en stor m\u00e6ngde anthraquinonstof emodin, og Xiang et al. har ogs\u00e5 bekr\u00e6ftet, at aloe vera indeholder anthraquinonstof emodin og har aktiviteten til at h\u00e6mme dannelsen af Staphylococcus aureus-biofilm. Derfor spekuleres der i, at h\u00e6mningen af Staphylococcus aureus-biofilm med rabarber- og Polygonum cuspidatum-ekstrakter i dette eksperiment kan v\u00e6re relateret til deres tilstedev\u00e6relse af antrakinonstoffet emodin.<\/p>\n
P\u00e5 nuv\u00e6rende tidspunkt har planteaktive ingredienser et stort potentiale til at gribe ind i bakterielle biofilm, da traditionelle antibiotika har sv\u00e6rt ved at tr\u00e6nge ind i bakterielle biofilm og er tilb\u00f8jelige til restkoncentrationer og resistensproblemer. Derfor er det vanskeligt at kontrollere bakterielle biofilminfektioner alene ved at bruge planteaktive ingredienser. Men ved at bruge planteaktive ingredienser med lave restkoncentrationer og lav toksicitet sammen med antibiotika kan man effektivt reducere m\u00e6ngden af anvendte l\u00e6gemidler, reducere deres toksiske bivirkninger og give l\u00e6gemidlerne mulighed for at tr\u00e6nge ind i bakterielle biofilm. Dey et al. fandt ud af, at kombinationen af naringin med tetracyklin og ciprofloxacin kan forbedre disse to antibiotikas evne til at h\u00e6mme dannelsen af biofilm i Pseudomonas aeruginosa. Yan et al. fandt, at kombinationen af thymol og benzylpenicillin kan forbedre de h\u00e6mmende og rensende virkninger p\u00e5 biofilmen af Staphylococcus aureus betydeligt. Derudover kan ekstrakter fra traditionel kinesisk medicin ogs\u00e5 laves til nanoformuleringer, da traditionelle antibiotika har sv\u00e6rt ved at tr\u00e6nge ind i h\u00f8jt strukturerede, modne biofilm. Men planteaktive ingredienser kan laves til nano-inhibitorer, som er gavnlige for, at l\u00e6gemidler kan tr\u00e6nge ind i bakterielle biofilm og ud\u00f8ve deres terapeutiske virkning. For eksempel kan nanoberberin h\u00e6mme dannelsen af biofilm af Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa og Staphylococcus aureus, rydde deres modne biofilm og reducere udtrykket af virulensfaktor-gener relateret til deres biofilm. S\u00e5 ved at kombinere aktive planteingredienser med andre l\u00e6gemidler til behandling af biofilminfektioner kan man opn\u00e5 gode resultater og f\u00e5 vigtige anvendelsesmuligheder.<\/p>\n
Desuden kan ekstraktionsmetoden for traditionel kinesisk medicin ogs\u00e5 p\u00e5virke resultaterne af eksperimenter med l\u00e6gemiddelaktivitet. Chu et al. brugte fem forskellige ekstraktionsmetoder til at udvinde de aktive stoffer i den traditionelle kinesiske medicin Luo Xianzi og fandt ud af, at det produkt, der blev opn\u00e5et ved vandekstraktion, havde den st\u00e6rkeste antibakterielle aktivitet. Zhang et al. brugte vandekstraktion, alkoholekstraktion og superkritisk CO2 til at udvinde de aktive ingredienser i Schisandra chinensis. De fandt ud af, at den antibakterielle aktivitet af det l\u00e6gemiddelaktive stof, der blev opn\u00e5et ved alkoholekstraktion, var betydeligt h\u00f8jere end for de to andre opl\u00f8sningsmiddelekstrakter. Iqbal et al. fandt, at methanol-, n-hexan-, ethylacetat-, n-butanol- og vandekstrakter af Araceae har forskellige antibakterielle virkninger p\u00e5 de testede patogener. Analyse af sammens\u00e6tningen af forbindelser afsl\u00f8rede betydelige forskelle i typerne og m\u00e6ngden af komponenter i disse forskellige opl\u00f8sningsmiddelekstrakter. Zhang et al. brugte 7 forskellige opl\u00f8sningsmidler til at udtr\u00e6kke Angelica-rod og fandt betydelige forskelle i den biologiske aktivitet og sammens\u00e6tningen af ekstrakterne fra de forskellige opl\u00f8sningsmidler. Disse resultater tyder p\u00e5, at typen og m\u00e6ngden af komponenter i planteekstrakter, der er udvundet med forskellige opl\u00f8sningsmidler, kan variere. I dette eksperiment blev vand og ethanol brugt som opl\u00f8sningsmidler til at udvinde aktive stoffer fra traditionel kinesisk medicin. Resultaterne viste, at vandekstrakterne af fire l\u00e6gemidler, nemlig Tie Lingxian, Pixian Grass, Feng Wei Grass og Jing Jie, havde en fremmende effekt p\u00e5 dannelsen af Staphylococcus aureus-biofilm, mens deres alkoholekstrakter havde en h\u00e6mmende effekt p\u00e5 dannelsen af Staphylococcus aureus-biofilm. Det spekuleres i, at \u00e5rsagen til dette kan v\u00e6re forskellen i sammens\u00e6tningen og m\u00e6ngden af de stoffer, der udvindes ved de to forskellige ekstraktionsmetoder, hvilket f\u00f8rer til forskellige effekter p\u00e5 dannelsen af Staphylococcus aureus-biofilm. Denne opdagelse giver os nogle hints om, at stoffer, der h\u00e6mmer biofilm, og stoffer, der fremmer biofilm, kan udvindes ved hj\u00e6lp af forskellige opl\u00f8sningsmidler. Hvis man i fremtiden vil udvikle h\u00e6mmere til Tielingxian, Pixian Grass, Phoenix Tail Grass og Schizonepeta tenuifolia, b\u00f8r man overveje at udtr\u00e6kke dem med vand f\u00f8rst for at fjerne urenheder og derefter udtr\u00e6kke deres ekstrakter igen med ethanol. Derfor kan resultaterne af dette eksperiment v\u00e6re en reference for udviklingen af naturlige l\u00e6gemidler med h\u00e6mmende effekt p\u00e5 Staphylococcus aureus-biofilm og dermed reducere brugen af antibiotika.
\nResultaterne af denne unders\u00f8gelse viste, at de fleste af ekstrakterne fra disse 16 kinesiske l\u00e6geurter har en h\u00e6mmende effekt p\u00e5 biofilmen af Staphylococcus aureus, men nogle ekstrakter har h\u00f8je koncentrationer af virkning, s\u00e5som vandekstrakterne af Qianghuo og Ligustrum lucidum med koncentrationer p\u00e5 over 60 mg\/mL. Den faktiske v\u00e6rdi af disse ekstrakter med h\u00f8j koncentration er ikke h\u00f8j, s\u00e5 udviklingen af disse l\u00e6geurter skal i h\u00f8j grad tage h\u00f8jde for faktorer som indholdet eller styrken af de effektive aktive ingredienser i deres ekstrakter. P\u00e5 nuv\u00e6rende tidspunkt er forskningen i traditionel kinesisk medicin til behandling af biofilm i Kina stadig i den udforskende fase, og unders\u00f8gelsen af dens aktive ingredienser og m\u00e5l er ikke dyb nok. I fremtiden skal vi p\u00e5 baggrund af screeningen af aktive l\u00e6geplanter til behandling af biofilm ogs\u00e5 identificere komponenterne i deres aktive forbindelser og studere deres m\u00e5l og virkningsmekanismer p\u00e5 molekyl\u00e6rbiologisk niveau.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Study on the effect of traditional Chinese medicine extracts on the biofilm of Staphylococcus aureus Bacterial biofilm (BF) refers to a special functional structure formed by bacteria to adapt to the natural environment and gradually attach to the surface of living or non living organisms during the growth process. It is a bacterial community composed […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[20],"tags":[],"yoast_head":"\n