Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2022; 99: 336-342
Исследование антибактериального действия гексабромоплатината винилтрифенилфосфония
https://doi.org/10.36233/0372-9311-205Аннотация
Введение. Одним из биологических эффектов комплексов платины является антибактериальное действие в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий. Так, известно, что некоторые соединения платины способны ингибировать синтез ДНК, РНК и белка в бактериальных клетках кишечной палочки.
Цель — изучить антибактериальное действие гексабромоплатината винилтрифенилфосфония (ГВ) в отношении кишечной палочки и золотистого стафилококка с установлением минимальной подавляющей концентрации.
Материалы и методы. Антибактериальный эффект ГВ был изучен путём количественного учёта выросших колоний Escherichia coli штамм ATCC 25922 и Staphylococcus aureus штамм ATCC 6538 на плотной питательной среде в опыте (взвесь микроорганизмов, раствор исследуемого вещества) и контроле (взвесь микроорганизмов). Достоверность полученных результатов была оценена с помощью двустороннего точного критерия Фишера.
Результаты. Минимальная подавляющая концентрация раствора ГВ в отношении E. coli штамм ATCC 25922 составила 14,0625 мкг/мл, в отношении S. aureus штамм ATCC 6538 — 225 мкг/мл.
Заключение. ГВ проявляет антибактериальный эффект в большей степени по отношению к E. coli, чем к S. aureus — установленная для кишечной палочки минимальная подавляющая концентрация ГВ (14,0625 мкг/мл, 11,17 мкМ) оказалась сопоставимой с эффективными концентрациями противоопухолевых препаратов платины, поэтому проведение дальнейших исследований, в том числе in vivo, с участием данной бактерии является перспективным.
Список литературы
1. Землянко О.М., Рогоза Т.М., Журавлева Г.А. Механизмы множественной устойчивости бактерий к антибиотикам. Экологическая генетика. 2018; 16(3): 4–17. https://doi.org/10.17816/ecogen1634-17
2. Шкарин В.В., Ковалишена О.В., Благонравова А.С., Воробьева О.Н., Алексеева И.Г., Яковлева Е.И. и др. Формирование устойчивости бактерий к четвертичным аммониевым соединениям в экспериментальных условиях. Медицинский альманах. 2012; (3): 129–33.
3. Дятлов И.А., Детушева Е.В., Мицевич И.П., Детушев К.В., Подкопаев Я.В., Фурсова Н.К. Чувствительность и формирование устойчивости к антисептикам и дезинфектантам у возбудителей внутрибольничных инфекций. Бактериология. 2017; 2(2): 48–58. https://doi.org/10.20953/2500-1027-2017-2-48-58
4. Гренкова Т.А., Селькова Е.П., Гусарова М.П., Ершова О.Н., Александрова И.А., Сазыкина С.Ю. и др. Контроль за устойчивостью микроорганизмов к антибиотикам, антисептикам и дезинфицирующим средствам. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2014; (1): 29–33.
5. Пешикова М.В., Долгушин И.И., Колесников О.Л., Русанова Н.Н. Содержание некоторых субпопуляций лимфоцитов у детей с острыми лейкозами и лимфомами в зависимости от наличия инфекционного осложнения и выраженности нейтропении. Медицинская иммунология. 2005; 7(5-6): 551–6. https://doi.org/10.15789/1563-0625-2005-5-6-551-556
6. Уткин Е.В. Современные особенности хирургического лечения женщин с гнойными воспалительными заболеваниями органов малого таза. Политравма. 2009; (3): 23–8.
7. Гольник В.Н., Прохоренко В.М., Павлов В.В. Лечение ранней парапротезной инфекции при эндопротезировании тазобедренного сустава. Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. 2012; (4-2): 35–8.
8. Митрохин С.Д., Миронов А.Ю., Киямов А.К. Профилактика инфекций области хирургического вмешательства у онкологических больных. Человек и его здоровье. 2012; (2): 127–32.
9. Арбузова Т.В., Цой Е.Р., Эсауленко Е.В., Сухорук А.А. Эпидемиологическая характеристика послеоперационных инфекционных осложнений в кардиохирургии. Медицина: теория и практика. 2019; 4(S): 59–60.
10. Светличная Ю.С., Колосовская Е.Н., Кафтырева Л.А., Дарьина М.Г., Егорова С.А., Макарова М.А. Микробиологический мониторинг в системе эпидемиологического надзора за госпитальными инфекциями. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2014; (1): 9–14.
11. Лапина И.А., Озолиня Л.А., Насырова Н.И., Патрушев Л.И., Доброхотова Ю.Э., Бондаренко К.Р. Комплексный подход к лечению бесплодия, обусловленного воспалительными заболеваниями органов малого таза. Гинекология. 2016; 18(2): 56–62.
12. Руднов В.А., Колотова Г.Б., Багин В.А., Невская Н.Н., Бельский Д.В., Иванова Н.А. и др. Роль управления антимикробной терапией в службе реанимации и интенсивной терапии многопрофильного стационара. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2018; 20(2): 132–40.
13. Пешиков О.В. О строении маточной трубы. Морфология. 2019; 155(1): 73–7.
14. Beck D.J., Brubaker R.R. Effect of cis-platinum(II)diamminodichloride on wild type and deoxyribonucleic acid repair deficient mutants of Escherichia coli. J. Bacteriol. 1973; 116(3): 1247–52. https://doi.org/10.1128/jb.116.3.1247-1252.1973
15. Bhattacharya R., Beck D.J. Survival and SOS induction in cisplatin-treated Escherichia coli deficient in Pol II, RecBCD and RecFOR functions. DNA Repair (Amst). 2002; 1(11): 955– 66. https://doi.org/10.1016/S1568-7864(02)00147-7
16. Joyce K., Saxena S., Williams A., Damurjian C., Auricchio N., Aluottoe S., et al. Antimicrobial spectrum of the antitumor agent, cisplatin. J. Antibiot. (Tokyo). 2010; 63(8): 530–2. https://doi.org/10.1038/ja.2010.64
17. Rosenberg B., Renshaw E., Vancamp L., Hartwick J., Drobnik J. Platinum-induced filamentous growth in Escherichia coli. J. Bacteriol. 1967; 93(2): 716–21. https://doi.org/10.1128/jb.93.2.716-721.1967
18. Vaidya M.Y., McBain A.J., Butler J.A., Banks C.E., Whitehead K.A. Antimicrobial efficacy and synergy of metal ions against Enterococcus faecium, Klebsiella pneumoniae and Acinetobacter baumannii in planktonic and biofilm phenotypes. Sci. Rep. 2017; 7(1): 5911. https://doi.org/10.1038/s41598-017-05976-9
19. Al-Khodir F.A.I., Abumelha H.M.A., Al-Warhi T., AlIssa S.A. New platinum (IV) and palladium (II) transition metal complexes of s-triazine derivative: synthesis, spectral, and anticancer agents studies. Biomed. Res. Int. 2019; 2019: 9835745. https://doi.org/10.1155/2019/9835745
20. Zhao J., Chen F., Han Yu., Chen H., Luo Zh., Tian H., et al. Hydrogen-bonded organic-inorganic hybrid based on hexachloroplatinate and nitrogen heterocyclic cations: their synthesis, characterization, crystal structures, and antitumor activities in vitro. Molecules. 2018; 23(6): 1397. https://doi.org/10.3390/molecules23061397
21. Зыкова А.Р., Шарутин В.В., Шарутина О.К. Новые гексабромоплатинаты органилтрифенилфосфония [Ph3PR]2[PtBr6], R=CH3, CH=CH2, CH2CH=CH2. Журнал неорганической химии. 2021; 66(1): 63–8. https://doi.org/10.31857/S0044457X21010141
22. Шлепотина Н.М., Колесников О.Л., Шишкова Ю.С., Галагудин И.В., Ткачёва А.Р., Шарутин В.В. Изучение антимикробного действия гексахлороплатината триметиламмония на E. coli. Российский иммунологический журнал. 2019; 13(2): 1063–65.
23. Ткачёва А.Р., Шарутин В.В., Шарутина О.К., Шлепотина Н.М., Колесников О.Л., Шишкова Ю.С. и др. Комплексы четырехвалентной платины: синтез, строение, антимикробная активность. Журнал общей химии. 2020; 90(4): 599–603. https://doi.org/10.31857/S0044460X20040150
24. Kohl H.H., Haghighi S., McAuliffe C.A. Inhibitory studies of DNA, RNA and protein synthesis in Escherichia coli by platinum containing complexes. Chem. Biol. Interact. 1980; 29(3): 327–33. https://doi.org/10.1016/0009-2797(80)90151-9
25. Radojevic I.D., Vasić S.M., Čomić L., Trifunović S., Mijajlović M., Nikolić M., et al. Antibacterial and antibiofilm screening of new platinum (IV) complexes with some S-alkyl derivatives of thiosalicylic acid. Kragujevac. J. Sci. 2017; 39(39): 137–43.
26. Вартанян А.А., Огородникова М.В. Молекулярные механизмы действия препаратов платины. Российский биотерапевтический журнал. 2004; 3(1): 14–9.
27. Gramatica P., Papa E., Luini M., Monti E., Gariboldi M.B., Ra vera M., et al. Antiproliferative Pt (IV) complexes: syn thesis, biological activity, and quantitative structure-activity re lationship modeling. J. Biol. Inorg. Chem. 2010; 15(7): 1157–69. https://doi.org/10.1007/s00775-010-0676-4
28. Łakomska I., Wojtczak A., Sitkowski J., Kozerski L., Szłyk E. Platinum (IV) complexes with purine analogs. Studies of molecular structure and antiproliferative activity in vitro. Polyhedron. 2008; 27(13): 2765–70. https://doi.org/10.1016/j.poly.2008.05.032
Journal of microbiology, epidemiology and immunobiology. 2022; 99: 336-342
Assessment of antibacterial activity of vinyltriphenylphosphonium hexabromoplatinate
https://doi.org/10.36233/0372-9311-205Abstract
Introduction. One of the biological effects of platinum compounds is antibacterial action against Gram-positive and Gram-negative bacteria. Thus, some platinum compounds may inhibit the synthesis of DNA, RNA and proteins in Escherichia coli cells.
Aim — to study the antibacterial effect of vinyltriphenylphosphonium hexabromoplatinate (VH) against E. coli and Staphylococcus aureus bacteria.
Materials and methods. The antibacterial effect of VH was studied by the quantitation of the grown colonies of E. coli strain ATCC 25922 and S. aureus strain ATCC 6538 on a nutrient medium in test (suspension of microorganisms, solution of the test substance) and control (suspension of microorganisms). The significance of differences between the outcomes in test and control groups was estimated by two-sided Fisher's exact test.
Results. The minimum inhibitory concentration of VH solution for E. coli strain ATCC 25922 was 14,0625 µg/ml, for S. aureus strain ATCC 6538 — 225 µg/ml.
Conclusion. VH exhibits a more pronounced antibacterial effect against E. coli compared to S. aureus — the minimum inhibitory concentration of VH observed for E. coli (14,0625 µg/ml, 11,17 µM) is comparable to the effective concentrations of platinum antitumor compounds — therefore, further studies with this bacterium, including in vivo studies, are promising.
References
1. Zemlyanko O.M., Rogoza T.M., Zhuravleva G.A. Mekhanizmy mnozhestvennoi ustoichivosti bakterii k antibiotikam. Ekologicheskaya genetika. 2018; 16(3): 4–17. https://doi.org/10.17816/ecogen1634-17
2. Shkarin V.V., Kovalishena O.V., Blagonravova A.S., Vorob'eva O.N., Alekseeva I.G., Yakovleva E.I. i dr. Formirovanie ustoichivosti bakterii k chetvertichnym ammonievym soedineniyam v eksperimental'nykh usloviyakh. Meditsinskii al'manakh. 2012; (3): 129–33.
3. Dyatlov I.A., Detusheva E.V., Mitsevich I.P., Detushev K.V., Podkopaev Ya.V., Fursova N.K. Chuvstvitel'nost' i formirovanie ustoichivosti k antiseptikam i dezinfektantam u vozbuditelei vnutribol'nichnykh infektsii. Bakteriologiya. 2017; 2(2): 48–58. https://doi.org/10.20953/2500-1027-2017-2-48-58
4. Grenkova T.A., Sel'kova E.P., Gusarova M.P., Ershova O.N., Aleksandrova I.A., Sazykina S.Yu. i dr. Kontrol' za ustoichivost'yu mikroorganizmov k antibiotikam, antiseptikam i dezinfitsiruyushchim sredstvam. Epidemiologiya i vaktsinoprofilaktika. 2014; (1): 29–33.
5. Peshikova M.V., Dolgushin I.I., Kolesnikov O.L., Rusanova N.N. Soderzhanie nekotorykh subpopulyatsii limfotsitov u detei s ostrymi leikozami i limfomami v zavisimosti ot nalichiya infektsionnogo oslozhneniya i vyrazhennosti neitropenii. Meditsinskaya immunologiya. 2005; 7(5-6): 551–6. https://doi.org/10.15789/1563-0625-2005-5-6-551-556
6. Utkin E.V. Sovremennye osobennosti khirurgicheskogo lecheniya zhenshchin s gnoinymi vospalitel'nymi zabolevaniyami organov malogo taza. Politravma. 2009; (3): 23–8.
7. Gol'nik V.N., Prokhorenko V.M., Pavlov V.V. Lechenie rannei paraproteznoi infektsii pri endoprotezirovanii tazobedrennogo sustava. Byulleten' Vostochno-Sibirskogo nauchnogo tsentra Sibirskogo otdeleniya Rossiiskoi akademii meditsinskikh nauk. 2012; (4-2): 35–8.
8. Mitrokhin S.D., Mironov A.Yu., Kiyamov A.K. Profilaktika infektsii oblasti khirurgicheskogo vmeshatel'stva u onkologicheskikh bol'nykh. Chelovek i ego zdorov'e. 2012; (2): 127–32.
9. Arbuzova T.V., Tsoi E.R., Esaulenko E.V., Sukhoruk A.A. Epidemiologicheskaya kharakteristika posleoperatsionnykh infektsionnykh oslozhnenii v kardiokhirurgii. Meditsina: teoriya i praktika. 2019; 4(S): 59–60.
10. Svetlichnaya Yu.S., Kolosovskaya E.N., Kaftyreva L.A., Dar'ina M.G., Egorova S.A., Makarova M.A. Mikrobiologicheskii monitoring v sisteme epidemiologicheskogo nadzora za gospital'nymi infektsiyami. Epidemiologiya i vaktsinoprofilaktika. 2014; (1): 9–14.
11. Lapina I.A., Ozolinya L.A., Nasyrova N.I., Patrushev L.I., Dobrokhotova Yu.E., Bondarenko K.R. Kompleksnyi podkhod k lecheniyu besplodiya, obuslovlennogo vospalitel'nymi zabolevaniyami organov malogo taza. Ginekologiya. 2016; 18(2): 56–62.
12. Rudnov V.A., Kolotova G.B., Bagin V.A., Nevskaya N.N., Bel'skii D.V., Ivanova N.A. i dr. Rol' upravleniya antimikrobnoi terapiei v sluzhbe reanimatsii i intensivnoi terapii mnogoprofil'nogo statsionara. Klinicheskaya mikrobiologiya i antimikrobnaya khimioterapiya. 2018; 20(2): 132–40.
13. Peshikov O.V. O stroenii matochnoi truby. Morfologiya. 2019; 155(1): 73–7.
14. Beck D.J., Brubaker R.R. Effect of cis-platinum(II)diamminodichloride on wild type and deoxyribonucleic acid repair deficient mutants of Escherichia coli. J. Bacteriol. 1973; 116(3): 1247–52. https://doi.org/10.1128/jb.116.3.1247-1252.1973
15. Bhattacharya R., Beck D.J. Survival and SOS induction in cisplatin-treated Escherichia coli deficient in Pol II, RecBCD and RecFOR functions. DNA Repair (Amst). 2002; 1(11): 955– 66. https://doi.org/10.1016/S1568-7864(02)00147-7
16. Joyce K., Saxena S., Williams A., Damurjian C., Auricchio N., Aluottoe S., et al. Antimicrobial spectrum of the antitumor agent, cisplatin. J. Antibiot. (Tokyo). 2010; 63(8): 530–2. https://doi.org/10.1038/ja.2010.64
17. Rosenberg B., Renshaw E., Vancamp L., Hartwick J., Drobnik J. Platinum-induced filamentous growth in Escherichia coli. J. Bacteriol. 1967; 93(2): 716–21. https://doi.org/10.1128/jb.93.2.716-721.1967
18. Vaidya M.Y., McBain A.J., Butler J.A., Banks C.E., Whitehead K.A. Antimicrobial efficacy and synergy of metal ions against Enterococcus faecium, Klebsiella pneumoniae and Acinetobacter baumannii in planktonic and biofilm phenotypes. Sci. Rep. 2017; 7(1): 5911. https://doi.org/10.1038/s41598-017-05976-9
19. Al-Khodir F.A.I., Abumelha H.M.A., Al-Warhi T., AlIssa S.A. New platinum (IV) and palladium (II) transition metal complexes of s-triazine derivative: synthesis, spectral, and anticancer agents studies. Biomed. Res. Int. 2019; 2019: 9835745. https://doi.org/10.1155/2019/9835745
20. Zhao J., Chen F., Han Yu., Chen H., Luo Zh., Tian H., et al. Hydrogen-bonded organic-inorganic hybrid based on hexachloroplatinate and nitrogen heterocyclic cations: their synthesis, characterization, crystal structures, and antitumor activities in vitro. Molecules. 2018; 23(6): 1397. https://doi.org/10.3390/molecules23061397
21. Zykova A.R., Sharutin V.V., Sharutina O.K. Novye geksabromoplatinaty organiltrifenilfosfoniya [Ph3PR]2[PtBr6], R=CH3, CH=CH2, CH2CH=CH2. Zhurnal neorganicheskoi khimii. 2021; 66(1): 63–8. https://doi.org/10.31857/S0044457X21010141
22. Shlepotina N.M., Kolesnikov O.L., Shishkova Yu.S., Galagudin I.V., Tkacheva A.R., Sharutin V.V. Izuchenie antimikrobnogo deistviya geksakhloroplatinata trimetilammoniya na E. coli. Rossiiskii immunologicheskii zhurnal. 2019; 13(2): 1063–65.
23. Tkacheva A.R., Sharutin V.V., Sharutina O.K., Shlepotina N.M., Kolesnikov O.L., Shishkova Yu.S. i dr. Kompleksy chetyrekhvalentnoi platiny: sintez, stroenie, antimikrobnaya aktivnost'. Zhurnal obshchei khimii. 2020; 90(4): 599–603. https://doi.org/10.31857/S0044460X20040150
24. Kohl H.H., Haghighi S., McAuliffe C.A. Inhibitory studies of DNA, RNA and protein synthesis in Escherichia coli by platinum containing complexes. Chem. Biol. Interact. 1980; 29(3): 327–33. https://doi.org/10.1016/0009-2797(80)90151-9
25. Radojevic I.D., Vasić S.M., Čomić L., Trifunović S., Mijajlović M., Nikolić M., et al. Antibacterial and antibiofilm screening of new platinum (IV) complexes with some S-alkyl derivatives of thiosalicylic acid. Kragujevac. J. Sci. 2017; 39(39): 137–43.
26. Vartanyan A.A., Ogorodnikova M.V. Molekulyarnye mekhanizmy deistviya preparatov platiny. Rossiiskii bioterapevticheskii zhurnal. 2004; 3(1): 14–9.
27. Gramatica P., Papa E., Luini M., Monti E., Gariboldi M.B., Ra vera M., et al. Antiproliferative Pt (IV) complexes: syn thesis, biological activity, and quantitative structure-activity re lationship modeling. J. Biol. Inorg. Chem. 2010; 15(7): 1157–69. https://doi.org/10.1007/s00775-010-0676-4
28. Łakomska I., Wojtczak A., Sitkowski J., Kozerski L., Szłyk E. Platinum (IV) complexes with purine analogs. Studies of molecular structure and antiproliferative activity in vitro. Polyhedron. 2008; 27(13): 2765–70. https://doi.org/10.1016/j.poly.2008.05.032
