Valutazione dell azione sinergica tra olii essenziali e antimicrobici

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1 Valutazione dell azione sinergica tra olii essenziali e antimicrobici Dipartimento di Farmacia - Scienze del Farmaco Università degli Studi Aldo Moro Bari Laboratorio di Microbiologia DF - SF 1

2 Standardizzazione dei metodi di valutazione di sostanze ad attività antimicrobica CLSI Clinical and Laboratory Standard Institute EUCAST European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing Laboratorio di Microbiologia DF - SF 2

3 Target scientifico: interazione tra farmaci e prodotti naturali in chiave antimicrobica Laboratorio di Microbiologia DF - SF 3

4 SINERGIA Associazione di due o più sostanze che somministrate contemporaneamente, mostrano un effetto farmacologico superiore o paragonabile rispetto a quello che si ottiene somministrandole singolarmente. Dal punto di vista farmaco terapeutico il vantaggio è quello di ridurre l incidenza di effetti collaterali in relazione alle dose somministrata, mantenendo un effetto di massima efficacia. Indice di Concentrazione Inibitoria Frazionata (FICI) FICI = (MIC (A,B)/MIC A) + (MIC (B,A)/ MIC B) FICI 0,5: effetto sinergico; FICI 0,5 <x<1: effetto additivo; FICI > 1: effetto antagonista. Laboratorio di Microbiologia DF - SF 4

5 Agar diffusione Amfotericina B con olio essenziale di Aniba rosaeodora Olio essenziale di Palissandro Sinergia Amfotericina B + OE Amfotericina B Candida albicans ATCC

6 Il meccanismo d azione è complesso e non ben chiarito, perché dipende da vari fattori. Composizione chimica e quindi dalla prevalenza di strutture lipofile o idrofile, dal tipo di microrganismi ed è legato principalmente alla struttura della parete cellulare. Il target non è sicuramente unico. Laboratorio di Microbiologia DF - SF 6

7 Melaleuca alternifolia Oli essenziali Attività Anti infiammatorio analgesico Antimicrobico antivirale Impiego Eritemi,scottature Punture d insetto Ulcere del cavo orale Herpes Attività Impiego antidepressivo Depressione Antibatterico Antifungino Antiparassitario immunostimolante Tonico Rilassante Deodorante tonico analgesico Laboratorio di Microbiologia DF - SF 7

8 Oli essenziali Attività SNC Impiego depressione Attività Antiossidante Impiego Antisettico antiacne Espettorante Tosse Sist.linfatico stimolante Antalgico Astringente Antisettico Antinfiamm. Lenitivo Laboratorio di Microbiologia DF - SF 8

9 L attività antimicrobica varia da un OE ad un altro ed è sempre dose dipendente e connessa alla chimica e alla concentrazione dei costituenti (a sua volta dipende dalla specie, dalla provenienza della pianta, dalla parte usata, dallo stadio di sviluppo, dalle condizioni di crescita). La valutazione degli OE è stata parametrizzata dal laboratorio di microbiologia allo standard internazionale del CLSI (Clinical and Laboratory Standards Institute) Laboratorio di Microbiologia DF - SF 9

10 Si consideri anche che gli oli essenziali hanno un basso indice terapeutico (dose terapeutica / dose tossica) quindi in relazione a possibili applicazioni terapeutiche vanno considerati oli con MIC più bassa (maggiormente efficace) per evitare effetti collaterali. Laboratorio di Microbiologia DF - SF 10

11 Obiettivi della ricerca Valutazione dell attività sinergica di alcuni oli essenziali con antimicrobici Diminuzione della dose e quindi di eventuali degli effetti collaterali Riutilizzo farmaci obsoleti per farmacoresistenze Attività su biofilm Laboratorio di Microbiologia DF - SF 11

12 Ceppi di provenienza ATCC e da isolamento clinico (Dipartimento di Biomedicina e Oncologia umana, Università di Bari) Batteri Candida albicans Lieviti Candida tropicalis Candida krusei Candida glabrata Candida guilliermondii Candida parapsilosis Candida kefyr Candida parpsilosis Bacillus cereus Bacillus subtilis S.aureus E. coli E. faecalis P.aeruginosa Acinetobacter baumanii Serratia marcescens Yersinia enterocolitica Alcuni antibiotici utilizzati nello studio della sinergia Norfloxacina Gentamicina Nistatina Amfotericina B Laboratorio di Microbiologia DF - SF 12

13 NORLFOXACINA Uso sistemico largo spettro d azione, infezioni genito urinarie Effetti collaterali Norfloxacina : Vomito Dolori addominali Tossicità sistemica Associazione con fitocomplesso - FICI Sinergia Associazione con terpen alcoli geraniolo e citronellolo - Laboratorio di Microbiologia DF - SF 13

14 Norfloxacin fractional inhibitory index P. graveolens Citronellolo Geraniolo Bacillus cereus ATCC == == Bacillus subtilis ATCC Staphylococcus aureus ATCC Staphylococcus aureus ATCC 6538p Escherichia coli ATCC == == Laboratorio di Microbiologia DF - SF 14

15 Pelargonium graveolens Melaleuca alternifolia Origanum vulgaris Laboratorio di Microbiologia DF - SF 15

16 Amphotericin B Fractional inhibitory index M. alternifolia P. graveolens O. vulgare C. albicans NRRL ,50 0,43 0,46 C. albicans ATCC ,33 0,23 0,38 C. albicans NRRL 869 0,23 0,23 0,43 C. albicans Nrrl ,35 0,23 0,23 C. albicans Atcc ,45 0,23 0,38 C. glabrata Nrrl 65 0,45 0,35 0,38 C. guilliermondii Nrrl 324 0,35 0,23 0,33 C. krusei Nrrl ,50 0,31 0,43 C. parapsilosis Nrrl ,35 0,31 0,38 C. tropicalis Atcc 750 0,50 0,43 0,33 Laboratorio di Microbiologia DF - SF 16

17 Pelargonium graveolens Origanum vulgaris Laboratorio di Microbiologia DF - SF 17

18 Nystatin B Fractional inhibitory index CEPPI P. graveolens O. vulgare C. albicans Nrrl , C. albicans Atcc , C. albicans Atcc , C. albicans Nrrl , C. albicans Atcc , C. albicans Nrrl 417 0, C. albicans Atcc , C. guilliermondii Nrrl 324 0, C. krusei Nrrl , C. tropicalis Atcc 750 0, Laboratorio di Microbiologia DF - SF 18

19 GENTAMICINA Usi : trattamento infezioni da Gram Endocarditi e osteomieliti Effetti collaterali: Neurotossicità, depressione, anoressia Pelargonium graveolens Melaleuca alternifolia Origanum vulgaris Aniba rosaeodora Laboratorio di Microbiologia DF - SF 19

20 Composizione chimica Oli utilizzati Oli Essenziali Area % Melaleuca alternifolia Total Hydrocarbon 58 Total Terpenalcohols 38 Total Phenols 0.17 Pelargonium graveolens Total Hydrocarbon 30.5 Total Terpenalcohols 67 Origanum vulgare Total Hydrocarbon 37 Total Phenols 63 Aniba rosaeodora Total Hydrocarbon 26.5 Total Terpenalcohols 73.9 Laboratorio di Microbiologia DF - SF 20

21 Gentamicin Fractional inhibitory index O. vulgare A. rosaeodora M. alternifolia P. graveolens Bacillus cereus ATCC Bacillus subtilis ATCC Staphylococcus aureus ATCC Staphylococcus aureus ATCC 6538p Escherichia coli ATCC Acinetobacter baumannii ATCC Serratia marcescens ATCC Yersinia enterocolitica ATCC Laboratorio di Microbiologia DF - SF 21

22 MAIN INVESTIGATED ESSENTIAL OILS AND ANTIBIOTICS SINERGIES ANTIBIOTICS NOR AMPI GENT NYST VOR AMP B FLU ECO MICO 5FLUCY ESSENTIAL OIL A. rosaedora + + C. capitatus L. angustifolia M. alternifolia M. piperita O. vulgare P. graveolens R. officinalis T. vulgaris Laboratorio di Microbiologia DF - SF 22

23 Sinergia della Anidulafungina con alcuni antimicotici di uso comune Laboratorio di Microbiologia DF - SF 23

24 Un biofilm è un aggregato di cellule microbiche, associate ad una superficie ed incluse in una matrice polimerica extracellulare autoprodotta (Donlan and Costerton, 2002) Multi resistenza dovuta a : Habitat favorevole Comunicazione intercellulare elevata Elevati sistemi di difesa Laboratorio di Microbiologia DF - SF 24

25 Rilevanza clinica In ambito ospedaliero le infezioni causate da biofilm sono associate a patologie quali fibrosi cistica, otiti, endocarditi e malattia del legionario. INFEZIONI o MALATTIA Carie dentali Otite media Infezioni muscoloscheletriche Infezioni del tratto gastrointestinale Endocardite Polmonite associata a fibrosi cistica BIOFILM Cocchi Gram-positivi acidofili Ceppi di Haemophilus influenzae Cocchi Gram-positivi Batteri enterici (es. Escherichia coli) Streptococchi gruppo viridans P. aeruginosa Penetrazione ritardata dell'agente antimicrobico attraverso la matrice Resistenza antimicrobica elevata rispetto alle cellule isolate Tasso di accrescimento alterato degli organismi all interno del biofilm Cambiamenti fisiologici dovuti al modo di sviluppo del biofilm Laboratorio di Microbiologia DF - SF 25

26 Costruzione e allestimento di modelli di biofilm in vitro Laboratorio di Microbiologia DF - SF 26

27 Lab. Microbiologia, Dipartimento di Farmacia- Scienze del Farmaco Laboratorio di Microbiologia DF - SF 27

28 Grazie per l attenzione Laboratorio di Microbiologia DF - SF 28