© Borgis - Postępy Fitoterapii 3/2012, s. 139-145
*Monika Sienkiewicz, Małgorzata Wasiela
Aktywność olejków tymiankowego i lawendowego wobec opornych na antybiotyki szczepów klinicznych Pseudomonas aeruginosa
Activity of thyme and lavender essential oils against antibiotic resistant clinical bacterial strains of Pseudomonas aeruginosa
Zakład Mikrobiologii Lekarskiej i Sanitarnej Uniwersytetu Medycznego w Łodzi
Kierownik Zakładu: dr hab. n. med. Małgorzata Wasiela
Summary
Essential oils and their volatile constituents are used widely to prevent and treat human disease. The possible role and mode of action of these natural products is discussed with regard to the prevention and treatment of cancer, cardiovascular diseases including atherosclerosis and thrombosis. Various essential oils produce pharmacological effects, demonstrating antibacterial, antiviral, antifungal and antioxidant properties.
The antibacterial activity of oils was tested against clinical bacterial strains of Pseudomonas aeruginosa. The agar dilution method was used for microbial growth inhibition at various concentrations of the oils from Thymus vulgaris and Lavandula angustifolia. Susceptibility testing to antibiotics and chemotherapeutics was carried out using disc-diffusion method. 30 strains of P. aeruginosa isolated from patients with infections of oral cavity, respiratory, digestive system and skin were investigated.
The results of experiments showed that the Thyme oil exhibited an extremely strong activity against all of the clinical strains. Lavender oil has been less activity against clinical strains of P. aeruginosa.
Thyme oil demonstrated a very good efficacy against antibiotics resistant strains of tested bacteria. Essential oils are to be an excellent alternative for synthetic preparations and that is reason for an extensive assessment of their antimicrobial activity.
Wstęp
Ze względu na problem wzrostu oporności drobnoustrojów na antybiotyki i chemioterapeutyki stosowane powszechnie w praktyce klinicznej, olejki eteryczne coraz częściej są obiektem zainteresowania, jako alternatywa w zwalczaniu groźnych bakterii patogennych dla człowieka.
Do grupy najsilniej działających olejków eterycznych należy olejek tymiankowy (Thymus vulgaris L.). Składniki olejku mają działanie wykrztuśne, pobudzają wydzielanie śluzu przez błonę śluzową układu oddechowego i wzmagają ruchy nabłonka rzęskowego (1). Inhalacje z olejku tymiankowego stosowane są w leczeniu uporczywych zakażeń dróg oddechowych. Wykazuje on udokumentowane działanie hamujące wzrost w warunkach in vitro, m.in. Escherichia coli, Haemophilus influenzae, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Streptococcus pyogenes, Streptococcus agalactiae, Klebsiella pneumoniae, Mycobacterium smegmatis. Stwierdzono również, że podobne działanie terapeutyczne wykazują olejki lebiodkowy (Origanum vulgare L.) i cząbrowy (Satureja hortensis L.), także zawierające tymol i karwakrol w różnych proporcjach (2). Z danych piśmiennictwa wynika, że olejki lebiodkowy i cząbrowy wykazują wysoką aktywność wobec opornych na antybiotyki szczepów klinicznych z gatunków: Acinetobacter baumannii, Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa i Staphylococcus aureus opornych na metycylinę (MRSA) pochodzących z różnych materiałów klinicznych (3, 4). W badaniach własnych stwierdzono wysoką wrażliwość opornych szczepów klinicznych Acinetobacter baumannii na olejek tymiankowy (5).
Olejek lawendowy należy również do silnych antyseptyków. Stosowany jest w chorobach zakaźnych jamy ustnej, gardła, górnych dróg oddechowych i płuc, a także w dermatologii do leczenia trudno gojących się ran, owrzodzeń i oparzeń. Głównym składnikiem olejku są linalol i octan linalilu (6). Olejek lawendowy (Lavandula angustifolia Mill.) wykazuje silne właściwości bakteriobójcze wobec Staphylococcus aureus MRSA, a także bakterii z rodzaju Enterococcus sp. opornych na wankomycynę (VRE) (7). Zgodnie z piśmiennictwem olejek ten okazał się pomocny w zwalczaniu zakażeń układu oddechowego wywołanych przez oporne na erytromycynę, amoksycylinę i cefalotynę szczepy Haemophilus influenzae (8). Z kolei olejek pozyskany z Lavandula heterophylla Avonview wykazuje działanie hamujące wzrost: Streptococcus pyogenes, Enterobacter aerogenes, Staphylococcus aureus MRSA, Pseudomonas aeruginosa, Citrobacter freundii, Proteus vulgaris, Escherichia coli VRE, Shigella sonnei i Propionibacterium acnes (7, 9).
Bakterie z rodzaju Pseudomonas wraz z innymi rodzajami, takimi jak Burkholderia, Stenotrophomonas, Acinetobacter, Flavobacterium i Alcaligenes, należą do niefermentujących Gram-ujemnych pałeczek biorących znaczący udział w zakażeniach szpitalnych i zaliczane są do tzw. alert patogenów. Ogromną rolę w rozprzestrzenianiu się tych bakterii w środowisku szpitalnym odgrywają sprzęt i aparatura (wenflony, cewniki urologiczne, dreny, nebulizatory, nawilżacze), a także przeprowadzane zabiegi, takie jak kolonostomia, intubacja, tracheostomia, dializa. Niebezpieczeństwo zakażenia niosą z sobą również zanieczyszczone płyny infuzyjne, krople do stosowania w okulistyce, a także woda pitna i produkty żywnościowe. Pałeczki Gram-ujemne niefermentujące wywołują zakażenia dróg moczowych, zapalenie płuc, nosogardzieli, zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych po zabiegach neurochirurgicznych, zakażenia narządu wzroku.
Drobnoustroje z rodzaju Pseudomonas sp. wytwarzają β-laktamazy o poszerzonym spektrum, kodowane przez geny chromosomalne. Wyposażone są w szereg mechanizmów oporności na antybiotyki β-laktamowe, w tym również oporne są na tzw. penicyliny pseudomonasowe (ureidopenicyliny) i cefalosporyny (ceftazydym i cefoperazon). Cefalosporyny I i II generacji są również nieaktywne wobec pałeczek z rodzaju Pseudomonas sp. Z zakażeń szpitalnych wywołanych przez Pseudomonas aeruginosa coraz częściej izolowane są szczepy wytwarzające metalo--β-laktamazy (Zn-β-laktamazy) odpowiedzialne za oporność na karbapenemy. W ostatnim okresie notuje się spadek wrażliwości szczepów Pseudomonas aeruginosa na antybiotyki z grupy chinolonów, zwłaszcza na norfloksacynę. Jest to spowodowane szerszym wprowadzeniem ich do leczenia szpitalnego i ambulatoryjnego (10-14).
Ze względu na problem pojawiania się wieloopornych na antybiotyki szczepów klinicznych z gatunku Pseudomonas aeruginosa, będących przyczyną groźnych zakażeń szpitalnych, podjęcie tematu działania przeciwbakteryjnego olejków eterycznych wobec tych bakterii jest w pełni uzasadnione, a otrzymane wyniki mogą okazać się cenną wskazówką dla klinicystów.
Celem niniejszej pracy było zbadanie właściwości przeciwbakteryjnych olejku tymiankowego i olejku lawendowego otrzymanych z tymianku pospolitego (Thymus vulgaris L.) i lawendy wąskolistnej (Lavandula angustifolia Mill.) wobec szczepów klinicznych Pseudomonas aeruginosa.
Materiały i metody
Szczepy bakteryjne
Badania prowadzono na szczepach bakteryjnych należących do gatunku Pseudomonas aeruginosa (pałeczki ropy błękitnej) pochodzących z różnych materiałów klinicznych pobranych od pacjentów leczonych na oddziałach: laryngologii, chorób wewnętrznych, chirurgii i intensywnej opieki medycznej. Szczepy wyizolowano w pracowniach mikrobiologicznych Wojewódzkiego Zespołu Zakładów Opieki Zdrowotnej Centrum Leczenia Chorób Płuc i Rehabilitacji w Łodzi oraz Uniwersyteckiego Szpitala Klinicznego Nr 2 w Łodzi.
Układem kontrolnym był szczep wzorcowy Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 pochodzący z kolekcji Zakładu Mikrobiologii Lekarskiej i Sanitarnej Uniwersytetu Medycznego w Łodzi.
Antybiotyki i chemioterapeutyki (Becton Dickinson)
Do określania wrażliwości szczepów bakteryjnych metodą dyfuzyjno-krążkową użyto następujących antybiotyków: MZ – mezlocylina, PIP – piperacylina, CAZ – ceftazydym, GM – gentamycyna, NN – tobramycyna, AmC – amoksycylina/kwas klawulonowy, TZP – piperacylina/tazobactam, CTX – cefotaksym, ATM – aztreonam, IPM – imipenem, MEM – meropenem, NET – netilmycyna, CIP – ciprofloksacyna, SXT – trimetoprim/sulfametaksazol, C – chloramphenikol, CL – kolistyna.
Przygotowanie zawiesin drobnoustrojów używanych do określania wrażliwości na olejki eteryczne i antybiotyki
Szczep wzorcowy (P. aeruginosa ATCC 27853) i szczepy kliniczne badanych drobnoustrojów posiewano na stałe podłoża agarowe Columbia Agar i inkubowano 48 godz. w temperaturze 37°C w warunkach tlenowych. Sporządzano zawiesinę bakterii o gęstości optycznej 0,5 w skali Mc Farlanda. Używano densytometru firmy bioMerieux.
Analiza olejków eterycznych
Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.
Mam kod dostępu
- Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu albo wszystkich artykułów (w zależności od wybranej opcji), należy wprowadzić kod.
- Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.
- Aby kupić kod proszę skorzystać z jednej z poniższych opcji.
Opcja #1
24 zł
Wybieram
- dostęp do tego artykułu
- dostęp na 7 dni
uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony
Opcja #2
59 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 30 dni
- najpopularniejsza opcja
Opcja #3
119 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 90 dni
- oszczędzasz 28 zł
Piśmiennictwo
1. Lis A. Olejki tymiankowe. Aromaterapia 2003; (3-4):5-13. 2. Kalemba D, Kunicka A. Antibacterial and antifungal properties of essential oils. Curr Med Chem 2003; 10:813-29. 3. Da Costa AC, Cavalcanti dos Santos BH, Filho LS i wsp. Antibacterial activity of the essential oil of Lamiaceae L. against multiresistant strains isolated from nosocomial patients. Braz J Pharmacogn 2009; 19:236-41. 4. Mihajilov-Krestev T, Radnović D, Kitić D i wsp. Chemical composition and antimicrobial activity of Satureja hortensis L. essential oil. Centr Eur J Biol 2009; 4:411-6. 5. Łysakowska M, Denys A, Sienkiewicz M. The activity of thyme essential oil against Acinetobacter spp. Centr Eur J Biol 2011; 6 DOI: 10.2478/s11535-011-0008-x. 6. Góra J, Lis A. Olejek lawendowy (Lavandula officinalis). Aromaterapia 1995; (2):5-11. 7. Cavanagh HMA, Wilkinson JM. Lavender essential oil: review. Austr Infect Contr 2005; 10:35-37. 8. Fabio A, Cermelli C, Fabio G i wsp. Screening of the antibacterial effects of a variety of essential oils on microorganisms responsible for respiratory infections. Phytother Res 2007; 21:374-7. 9. Goren AC, Topcu G, Bilsel G i wsp. The chemical constituents and biological activity of essential oil of Lavandula stoechas ssp. stoechas. Z Naturforsch 2002; 15:797-800. 10. Żmudziński M, Gospodarek E, Gierlotka K. Mechanizmy oporności pałeczek Acinetobacter spp. na antybiotyki nie β-laktamowe. Post Mikrobiol 2007; 46:335-2. 11. Parkins MD, Pitout JD, Church DL i wsp. Treatment of infections caused by metallo-β-lactamase-producing Pseudomonas aeruginosa in the Calgary Health Region. Clin Microbiol Infect 2007; 13:199-202. 12. Friedman CR, Whitney CG. It’s time for a change in practice: reducing antibiotic use can alter antibiotic resistance. J Infect Dis 2008; 197:1082-3. 13. De AS, Kumar SH, Baveja SM. Prevalence of metallo-β-lactamase producing Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter species in intensive care areas in a tertiary care hospital. Indian J Crit Care Med 2010; 14:217-9. 14. Walsh TR, Toleman MA, Poirel L i wsp. Metallo-beta-lactamases: the quiet before the storm? Clin Microbiol Rev 2005; 18:306-25. 15. Clinical and Laboratory Standard Institute (CLSI). Performance standards for antimicrobial susceptibility testing: sixteenth informational supplement. 2009, CLSI document M100-S19. Clinical and Laboratory Standard Institute, Wayne 19087-1898. 16. European Pharmacopoeia. 6th Edition. Strasbourg: Council of Europe; 2008. 17. Farmakopea Polska VIII. 8 Edycja. Wyd. PTF, Warszawa 2008. 18. Price A, Price L. Aromatherapy for health professionals. 3rd Edition. Wyd. Churchill Livingstone, London 1999; 11-4. 19. Gholam-Reza T, Mohammad-Hadi M. Antibacterial activity and chemical constituents of essential oils of Thymus persicus 2007; 10:3923-6. 20. Rosooli I, Mirmostafa SA. Bacterial susceptibility to and chemical composition of essential oils from Thymus kotschyanus and Thymus persicus. J Agric Food Chem 2003; 51:2200-5. 21. Bousmaha-Marroki L, Atik-Bekkara F, Tomi F i wsp. Chemical composition and antibacterial activity of the essential oil of Thymus ciliatus (Desf.) Benth. ssp. eu-ciliatus Maire from Algeria. J Essent Oil Res 2007; 19:490-3. 22. De Feo V, Bruno M, Tahiri B i wsp. Chemical composition and antibacterial activity of essential oils from Thymus spinulosus Ten. (Lamiaceae). J Agric Food Chem 2003; 51:3849-53. 23. Prabuseenivasan S, Jayakumar M, Ignacimuthu S. In vitro antibacterial activity of some plant essential oils. BMC Complement Altern Med 2006; 6 DOI:10.1186/1472-6882-6-39. 24. Skocibusic M, Bezic N, Dunkic V i wsp. Antibacterial activity of Achillea clavennae essentials oil against respiratory tract pathogens. Fitoterapia 2004; 75:733-6. 25. Mahboobi M, Shahcheraghi F, Feizabad MM. Bactericidal effects of essential oils from clove, lavender and geranium on multi-drug resistant isolates of Pseudomonas aeruginosa. Iranian J Biotechnol 2006; 4:137-40. 26. Malik T, Sing P. Antimicrobial effects of essential oils against uropathogens with varying sensitivity to antibiotics. Asian J Biol Sci 2010; 3:92-8. 27. Schmitt S, Schaefer U, Sporer F i wsp. Comparative study on the in vitro human skin permeation of monoterpenes and phenylpropanoids applied in rose oil and in form of neat single compounds. Pharmazie 2010; 65:102-5. 28. Ohkawara S, Tanaka-Kagawa T, Furukawa Y i wsp. Activation of the human transient receptor potential vanilloid subtype 1 by essential oils. Biol Pharm Bull 2010; 33:1434-7. 29. Ben Salah M, Abderraba M, Tarhouni MR i wsp. Effects of ultraviolet radiation on the kinetics of in vitro percutaneous absorption of lavender oil. Int J Pharm 2009; 382:33-8.
