СӘЛБЕН ШАЛФЕЙІНЕН БӨЛІНГЕН СЫҒЫНДЫНЫҢ, ФЕНОЛДЫҚ ҚОСЫЛЫСТАР МЕН БОРНЕОЛДЫҢ ЭСЕРІ АСТЫНДА МЕТИЦИЛЛИНГЕ ТӨЗІМДІ STAPHYLOCOCCUS AURUS (MRSA) MECA ЖӘНЕ YYCFG ГЕНІНІҢ ЭКСПРЕССИЯСЫНЫҢ ДИНАМИКАСЫН БАҒАЛАУ

Кіріспе. Staphylococcus aureus сыртқы стресс жағдайында жеткілікті бейімделу потенциалын көрсетуіне байланысты оның ауруханаішілік инфекциялардың этиологиясындағы негізгі рөлін анықтауы мүмкін. Соңғы онжылдықтарда көп антибиотиктерге төзімді штаммдардың байқалған экспоненциалды өсуі бейімделу

механизмдері микробқа қарсы агенттердің қарқынды стационарлық әсер ету жағдайында S. aureus өмір сүруіне және таралуына ықпал ететінін көрсетеді. Бұл құбылыс инфекциялардың клиникалық емделуін айтарлықтай қиындатады және денсаулық сақтау жүйесіне үлкен қауіп төндіреді. Әртүрлі стресс жағдайында антибиотиктерге төзімділікпен байланысты гендердің белсенділігінің өзгеруін белсенді зерттеуге қарамастан, MRSA штамдардың гендердің белсенділігін реттеудегі фенолдық қосылыстардың рөлі жеткіліксіз зерттелген. Атап айтқанда, фенолды қосылыстар мен борнеолдың MecA және YycFG гендерінің экспрессиясына әсері туралы деректер іс жүзінде жоқ, бұл осы жұмыстың өзектілігін анықтайды.

Зерттеудің мақсаты. Жұмыстың мақсаты фенолды қосылыстардың (розмарин, хлороген және ферул қышқылдары), борнеол және cәлбен шалфейінің (Salvia stepposa Des.-Shost) жапырақтарынан бөлінген сығындының әсерінен метициллинге төзімді алтын түсті стафилококктың (MRSA) құрамында MecA және YycFG генінің экспрессиясының динамикасын бағалау.

Материалдар және әдістер. Сериялық сұйылтудың микроәдісімен зерттелетін қосылыстардың MIC минималды ингибиторлық концентрациясы анықталды. Зерттелетін қосылыстардың әсерін бағалау үшін MRSA тәулік дақылдары 4 сағат бойы субингибиторлық концентрацияларда (1/2 MIC) зерттелетін қосылыстармен қосымша инкубацияланды. MecA және YycFG гендерінің өзгерістері сандық ПТР (ΔΔCt, log2 Fold Change) арқылы анықталды. GyrB экспрессиясы эндогендік бақылау ретінде бағаланды. Статистикалық өңдеуге Крускал – Уоллис, Вилкоксон және Манн – Уитни сынақтары кірді (p=0,05).

Нәтижелер және талқылау. Фенолды қосылыстар, борнеол және сәлбен шалфейінің жапырақ сығындысы MecA экспрессиясын 2,17-5 есе төмендететінін (p=0,043) және YycFG экспрессиясын 1,84-2,45 есеге артатынын (p=0,043) көрсетті. Розмарин және хлороген қышқылдары MecA геніне қарсы ең жоғары белсенділікті көрсетті.

Қорытынды. Хлороген және розмарин қышқылдары MRSA-тың MecA экспрессиясын басу үшін маңызды әлеуеті бар екені анықтады. Розмарин қышқылы MecA экспрессиясын 5 есе, хлороген қышқылы 4 есе төмендетеді. Бұл нәтижелер зерттелетін қосылыстарды жаңа микробқа қарсы препараттарды немесе антибиотиктердің әсерін күшейтетін адъюванттарды жасау үшін перспективалы үміткерлер ретінде қарастыруға мүмкіндік береді. Болашақта розмарин және хлороген қышқылдарының β-лактамдармен синергетикалық әсерімен MRSA төзімділігін жеңудің тиімді құралы болуы мүмкін.

1. Иванов Ф.В., Гумилевский Б.Ю. Микробиологический мониторинг инфекции, связанной с оказанием медицинской помощи. Международный научно-исследовательский журнал. 2023; 12 (138): 1-8.

2. Centers for Disease Control and Prevention. Methicillin-Resistant Staphylococcus Aureus. https://www.cdc.gov/antimicrobial-resistance/media/pdfs/MRSA-508.pdf

3. Kaliyeva S.S. Microbial landscape and antibiotic susceptibility dynamics of skin and soft tissue infections in Kazakhstan 2018 – 2020. Antibiotics. 2022; 11 (5): 659.

4. Mlynarczyk-Bonikowska B., Kowalewski C., KrolakUlinska A., Marusza W. Molecular Mechanisms of Drug Resistance in Staphylococcus aureus. International Journal of Molecular Sciences. 2022; 23 (15): 8088. https://doi.org/10.3390/ijms23158088

5. Алмагамбетов К.Х. Молекулярная биология Staphylococcus aureus. АМЖ. 2021 (1). https://cyberleninka.ru/article/n/molekulyarnaya-biologiyastaphylococcus-aureus

6. Wu S., Huang F., Zhang H., Lei L. Staphylococcus aureus biofilm organization modulated by YycFG twocomponent regulatory pathway. Journal of Orthopaedic Surgery and Research. 2019; 14 (1): 10. https://doi.org/10.1186/s13018-018-1055-z

7. Wu S., Zhang J., Peng Q., Liu Y., Lei L., Zhang H. The Role of Staphylococcus aureus YycFG in Gene Regulation, Biofilm Organization and Drug Resistance. Antibiotics (Basel, Switzerland). 2021; 10 (12): 1555. https://doi.org/10.3390/antibiotics10121555

8. Dawan J., Ahn J. Bacterial Stress Responses as Potential Targets in Overcoming Antibiotic Resistance. Microorganisms. 2022; 10 (7): 1385. https://doi.org/10.3390/microorganisms10071385.

9. Левая Я.К. Фармацевтическая разработка готовой лекарственной формы на основе биологически активных веществ шалфея степного. Караганда: Медицинский университет Караганды; 2023: 153.

10. Бадекова К.Ж., Левая Я.К., Атажанова Г.А., Жолдасбаев М.Е. Биологические свойства розмариновой кислоты. Фармация Казахстана. 2020; 7-8: 29-35.

11. Kernou O.-N., Azzouz Z., Madani K., Rijo P. Application of Rosmarinic Acid with Its Derivatives in the Treatment of Microbial Pathogens. Molecules. 2023; 28 (10): 4243. https://doi.org/10.3390/molecules28104243

12. Kang J., Liu L., Liu Y., Wang X. Ferulic Acid Inactivates Shigella flexneri through Cell Membrane Destruction, Biofilm Retardation, and Altered Gene Expression. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2020; 68 (27): 7121-7131. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.0c01901

13. Li G., Qiao M., Guo Y., Wang X., Xu Y., Xia X. Effect of Subinhibitory Concentrations of Chlorogenic Acid on Reducing the Virulence Factor Production by Staphylococcus aureus. Foodborne Pathogens and Disease. 2014; 11 (9): 677-683. https://doi.org/10.1089/fpd.2013.1731

14. Leite-Sampaio N.F., Gondim C.N.F.L., Martins R.A.A., Siyadatpanah A., Norouzi R., Kim B., Sobral-Souza C.E., Gondim G.E.C., Ribeiro-Filho J., Coutinho H.D.M. Potentiation of the Activity of Antibiotics against ATCC and MDR Bacterial Strains with (+)-α-Pinene and (-)-Borneol. BioMed Research International. 2022; 2022: 8217380. https://doi.org/10.1155/2022/8217380

15. ISO 20776-1:2019. Clinical laboratory testing and in vitro diagnostic test systems – Susceptibility testing of infectious agents and evaluation of performance of antimicrobial susceptibility test devices. Geneva: International Organization for Standardization. 2019: 11.

16. Wang S., Kang O.H., Kwon D.Y. Bisdemethoxycurcumin Reduces Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus Expression of Virulence-Related Exoproteins and Inhibits the Biofilm Formation. Toxins. 2021; 13 (11): 804. https://doi.org/10.3390/toxins13110804.

17. Kadyrova I.A., Barkhanskaya V.I. Analysis of the dynamics of gene expression in patients with acute COVID-19 and in recovery period. Medicine and ecology. 2024; 2: 48-56. https://doi.org/10.59598/ME-2305-60452024-111-2-48-56

18. Sihto H.-M., Tasara T., Stephan R., Johler S. Validation of reference genes for normalization of qPCR mRNA expression levels in Staphylococcus aureus exposed to osmotic and lactic acid stress conditions encountered during food production and preservation. FEMS Microbiology Letters. 2014; 356 (1): 134-140. https://doi.org/10.1111/1574-6968.12491

19. Statisty: Бесплатное онлайн-приложение для статистического анализа данных. https://statisty.app/

20. Wolska-Gębarzewska M., Międzobrodzki J., Kosecka-Strojek M. Current types of staphylococcal cassette chromosome mec (SCCmec) in clinically relevant coagulase-negative staphylococcal (CoNS) species. Critical Reviews in Microbiology. 2024; 50 (6): 1020-1036.

21. Дьячкова В.С., Бажукова Т.А. Механизмы резистентности микроорганизмов к β-лактамным антибиотикам. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2014; 4. https://cyberleninka.ru/article/n/mehanizmy-rezistentnosti-mikroorganizmov-klaktamnym-antibiotikam

22. Villanueva M., Roch M., Lasa I., Renzoni A., Kelley W. L. The Role of ArlRS and VraSR in Regulating Ceftaroline Hypersusceptibility in Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus. Antibiotics (Basel, Switzerland). 2021; 10 (7): 821. https://doi.org/10.3390/antibiotics10070821

23. Гостев В.В., Пунченко О.Е., Сидоренко С.В. Современные представления об устойчивости Staphylococcus aureus к бета-лактамным антибиотикам. КМАХ. 2021; 4. https://cyberleninka.ru/article/n/sovremennye-predstavleniya-ob-ustoychivostistaphylococcus-aureus-k-beta-laktamnym-antibiotikam

24. Абатуров А.Е., Крючко Т.А. Медикаментозное ингибирование активности бактериальных двухкомпонентных систем регуляции. Здоровье ребенка. 2018; 13 (3): 326-333.