Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ảnh hưởng của Peptide Kháng Khuẩn đến Độ Sống Sót của Tế Bào Biểu Bì Giác Mạc Người
Tóm tắt
Peptide kháng khuẩn là các polypeptide gồm dưới 100 axit amin và thuộc một lớp kháng sinh có hoạt tính mạnh đối với một số loại vi khuẩn gây nhiễm trùng. Nghiên cứu này đã kiểm tra độ an toàn của bốn peptide kháng khuẩn được chọn bằng cách sử dụng tế bào biểu bì giác mạc người nguyên phát (HCEC) và khám phá khả năng sử dụng điều trị của chúng. Hiệu quả của các peptide cũng được nghiên cứu bằng cách đánh giá nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) đối với vi khuẩn Gram âm và Gram dương. Một trong những peptide (polymyxin E) được phát hiện có hiệu quả kháng khuẩn đối với một loại vi khuẩn Gram âm phổ biến (MIC 1,56 μg/mL đối với Pseudomonas aeruginosa), và một peptide khác (nisin) cho thấy hiệu quả kháng khuẩn đối với một loại vi khuẩn Gram dương phổ biến (MIC 125 μg/mL đối với Staphylococcus aureus). Hoạt động chuyển hóa và các hiệu ứng sống/chết/thoái hóa tế bào được đo bằng thuốc nhuộm huỳnh quang sau khi HCEC tiếp xúc với các peptide trong 30 phút. Ba trong số các peptide thể hiện độc tính thấp hơn đối với HCEC so với một sản phẩm nhỏ mắt hiện đang được bán trên thị trường. Về cả hiệu quả và độ an toàn, hai trong số các peptide (polymyxin E và nisin) được xác định có khả năng sử dụng để điều trị nhiễm trùng nhãn cầu.
Từ khóa
#peptide kháng khuẩn #tế bào HCEC #nhiễm trùng mắt #nồng độ ức chế tối thiểu #độc tínhTài liệu tham khảo
Al-Mujaini A, Al-Kharusi N, Thakral A, Wali UK (2009) Bacterial keratitis: perspective on epidemiology, clinico-pathogenesis, diagnosis and treatment. Sultan Qaboos Univ Med J 9(2):184–195
Jett BD, Gilmore MS (2002) Internalization of Staphylococcus aureus by human corneal epithelial cells: role of bacterial fibronectin-binding protein and host cell factors. Infect Immun 70(8):4697–4700. https://doi.org/10.1128/iai.70.8.4697-4700.2002
Willcox MD (2007) Pseudomonas aeruginosa infection and inflammation during contact lens wear: a review. Optom Vis Sci 84(4):273–278. https://doi.org/10.1097/OPX.0b013e3180439c3e
Lakhundi S, Siddiqui R, Khan NA (2017) Pathogenesis of microbial keratitis. Microb Pathog 104:97–109. https://doi.org/10.1016/j.micpath.2016.12.013
Sy A, Srinivasan M, Mascarenhas J, Lalitha P, Rajaraman R, Ravindran M, Oldenburg CE, Ray KJ, Glidden D, Zegans ME, McLeod SD, Lietman TM, Acharya NR (2012) Pseudomonas aeruginosa keratitis: outcomes and response to corticosteroid treatment. Invest Ophthalmol Vis Sci 53(1):267–272. https://doi.org/10.1167/iovs.11-7840
Ong SJ, Huang YC, Tan HY, Ma DH, Lin HC, Yeh LK, Chen PY, Chen HC, Chuang CC, Chang CJ, Hsiao CH (2013) Staphylococcus aureus keratitis: a review of hospital cases. PLoS One 8(11):e80119. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0080119
Willcox MD (2011) Review of resistance of ocular isolates of Pseudomonas aeruginosa and staphylococci from keratitis to ciprofloxacin, gentamicin and cephalosporins. Clin Exp Optom 94(2):161–168. https://doi.org/10.1111/j.1444-0938.2010.00536.x
McDermott AM (2013) Antimicrobial compounds in tears. Exp Eye Res 117:53–61. https://doi.org/10.1016/j.exer.2013.07.014
Bolanos-Jimenez R, Navas A, Lopez-Lizarraga EP, de Ribot FM, Pena A, Graue-Hernandez EO, Garfias Y (2015) Ocular surface as barrier of innate immunity. Open Ophthalmology J 9:49–55. https://doi.org/10.2174/1874364101509010049
Gao N, Kumar A, Jyot J, Yu FS (2010) Flagellin-induced corneal antimicrobial peptide production and wound repair involve a novel nf-kappab-independent and egfr-dependent pathway. PLoS One 5(2):e9351. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0009351
Mahlapuu M, Hakansson J, Ringstad L, Bjorn C (2016) Antimicrobial peptides: an emerging category of therapeutic agents. Front Cell Infect Microbiol 6:194. https://doi.org/10.3389/fcimb.2016.00194
Nawrot R, Barylski J, Nowicki G, Broniarczyk J, Buchwald W, Gozdzicka-Jozefiak A (2014) Plant antimicrobial peptides. Folia Microbiol 59(3):181–196. https://doi.org/10.1007/s12223-013-0280-4
Wang G, Mishra B, Lau K, Lushnikova T, Golla R, Wang X (2015) Antimicrobial peptides in 2014. Pharmaceuticals (Basel) 8(1):123–150. https://doi.org/10.3390/ph8010123
Ong PY, Ohtake T, Brandt C, Strickland I, Boguniewicz M, Ganz T, Gallo RL, Leung DY (2002) Endogenous antimicrobial peptides and skin infections in atopic dermatitis. N Engl J Med 347(15):1151–1160. https://doi.org/10.1056/NEJMoa021481
De Smet K, Contreras R (2005) Human antimicrobial peptides: defensins, cathelicidins and histatins. Biotechnol Lett 27(18):1337–1347. https://doi.org/10.1007/s10529-005-0936-5
Zasloff M (2002) Antimicrobial peptides of multicellular organisms. Nature 415(6870):389–395. https://doi.org/10.1038/415389a
Epand RM, Vogel HJ (1999) Diversity of antimicrobial peptides and their mechanisms of action. Biochim Biophys Acta 1462(1–2):11–28
Gordon YJ, Romanowski EG, McDermott AM (2005) A review of antimicrobial peptides and their therapeutic potential as anti-infective drugs. Curr Eye Res 30(7):505–515. https://doi.org/10.1080/02713680590968637
Hilchie AL, Wuerth K, Hancock RE (2013) Immune modulation by multifaceted cationic host defense (antimicrobial) peptides. Nat Chem Biol 9(12):761–768. https://doi.org/10.1038/nchembio.1393
Cederlund A, Gudmundsson GH, Agerberth B (2011) Antimicrobial peptides important in innate immunity. FEBS J 278(20):3942–3951. https://doi.org/10.1111/j.1742-4658.2011.08302.x
Yang AY, Chow J, Liu J (2018) Corneal innervation and sensation: the eye and beyond. Yale J Biol Med 91(1):13–21
Rampersad SN (2012) Multiple applications of alamar blue as an indicator of metabolic function and cellular health in cell viability bioassays. Sensors 12(9):12347–12360. https://doi.org/10.3390/s120912347
Xu M, McCanna DJ, Sivak JG (2015) Use of the viability reagent prestoblue in comparison with alamarblue and mtt to assess the viability of human corneal epithelial cells. J Pharmacol Toxicol Methods 71:1–7. https://doi.org/10.1016/j.vascn.2014.11.003
Zachari MA, Chondrou PS, Pouliliou SE, Mitrakas AG, Abatzoglou I, Zois CE, Koukourakis MI (2014) Evaluation of the alamarblue assay for adherent cell irradiation experiments. Dose-Response 12(2):246–258. https://doi.org/10.2203/dose-response.13-024.Koukourakis
Al-Nasiry S, Geusens N, Hanssens M, Luyten C, Pijnenborg R (2007) The use of alamar blue assay for quantitative analysis of viability, migration and invasion of choriocarcinoma cells. Hum Reprod 22(5):1304–1309. https://doi.org/10.1093/humrep/dem011
Youn HY, McCanna DJ, Sivak JG, Jones LW (2011) In vitro ultraviolet-induced damage in human corneal, lens, and retinal pigment epithelial cells. Mol Vis 17:237–246
Wlodkowic D, Telford W, Skommer J, Darzynkiewicz Z (2011) Apoptosis and beyond: cytometry in studies of programmed cell death. Methods Cell Biol 103:55–98. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-385493-3.00004-8
Uggeri J, Gatti R, Belletti S, Scandroglio R, Corradini R, Rotoli BM, Orlandini G (2004) Calcein-am is a detector of intracellular oxidative activity. Histochem Cell Biol 122(5):499–505. https://doi.org/10.1007/s00418-004-0712-y
McCanna DJ, Barthod-Malat AV, Gorbet MB (2015) In vitro methods of assessing ocular biocompatibility using thp-1-derived macrophages. Cutan Ocul Toxicol 34(2):89–100. https://doi.org/10.3109/15569527.2014.908205
Clinical and laboratory standards institute (CLSI) (2012) Methods for dilution antimicrobial susceptibility tests for bacteria that grow aerobically: approved standard. (Ninth Edition) Wayne, PA, USA. CLSI document M07-A9
Christofilogiannis P (2001) Current inoculation methods in mic determination. Aquaculture 196(3–4):297–302. https://doi.org/10.1016/S0044-8486(01)00542-7
Xu M, Sivak JG, McCanna DJ (2013) Comparison of the effects of ophthalmic solutions on human corneal epithelial cells using fluorescent dyes. J Ocul Pharmacol Ther 29(9):794–802. https://doi.org/10.1089/jop.2013.0002
Saeidnia S, Manayi A, Abdollahi M (2015) From in vitro experiments to in vivo and clinical studies; pros and cons. Curr Drug Discov Technol 12(4):218–224. https://doi.org/10.2174/1570163813666160114093140
Short BG (2008) Safety evaluation of ocular drug delivery formulations: techniques and practical considerations. Toxicol Pathol 36(1):49–62. https://doi.org/10.1177/0192623307310955
Fleiszig SM, Evans DJ (2002) The pathogenesis of bacterial keratitis: studies with Pseudomonas aeruginosa. Clin Exp Optom 85(5):271–278
Pol IE, Smid EJ (1999) Combined action of nisin and carvacrol on Bacillus cereus and Listeria monocytogenes. Lett Appl Microbiol 29(3):166–170
Velkov T, Roberts KD, Nation RL, Thompson PE, Li J (2013) Pharmacology of polymyxins: new insights into an ‘old’ class of antibiotics. Future Microbiol 8(6):711–724. https://doi.org/10.2217/fmb.13.39
Zavascki AP, Goldani LZ, Li J, Nation RL (2007) Polymyxin b for the treatment of multidrug-resistant pathogens: a critical review. J Antimicrob Chemother 60(6):1206–1215. https://doi.org/10.1093/jac/dkm357
Andersson DI, Hughes D, Kubicek-Sutherland JZ (2016) Mechanisms and consequences of bacterial resistance to antimicrobial peptides. Drug Resist Updat 26:43–57. https://doi.org/10.1016/j.drup.2016.04.002
Houlsby RD, Ghajar M, Chavez GO (1986) Antimicrobial activity of borate-buffered solutions. Antimicrob Agents Chemother 29(5):803–806. https://doi.org/10.1128/aac.29.5.803
Moiseev RV, Morrison PWJ, Steele F, Khutoryanskiy VV (2019) Penetration enhancers in ocular drug delivery. Pharmaceutics 11(7). https://doi.org/10.3390/pharmaceutics11070321
Peschel A, Sahl HG (2006) The co-evolution of host cationic antimicrobial peptides and microbial resistance. Nat Rev Microbiol 4(7):529–536. https://doi.org/10.1038/nrmicro1441
Schrag SJ, Pena C, Fernandez J, Sanchez J, Gomez V, Perez E, Feris JM, Besser RE (2001) Effect of short-course, high-dose amoxicillin therapy on resistant pneumococcal carriage: a randomized trial. JAMA 286(1):49–56. https://doi.org/10.1001/jama.286.1.49