تم تدريس مشتقات الكومارين لمحاربة الأغشية الحيوية البكتيرية
يعد تكوين الأغشية الحيوية ومقاومة البكتيريا للأدوية من بين مشاكل الطب الحديث، حيث أنه عندما تتشكل على غرسات طبية، فإنها يمكن أن تقلل من فعالية الحماية المضادة للميكروبات وعمل المضادات الحيوية بشكل عام. يعتبر الكومارين أساسًا واعدًا للعوامل المضادة للبكتيريا الجديدة. وهو مركب عضوي يوجد بشكل طبيعي في العديد من النباتات، مثل فول التونكا. ومع ذلك، لا يزال من غير المفهوم تمامًا كيف تؤثر التغيرات في بنية جزيء الكومارين على نشاطه المضاد للبكتيريا. قام علماء من جامعة تومسك بوليتكنيك، مع زملاء من الصين، بدراسة كيفية تأثير تعديل بنية الكومارين على قدرته على قمع نمو البكتيريا وتكوين الأغشية الحيوية. للقيام بذلك، قاموا بتصنيع اثنين من مشتقات النيترو من 7-هيدروكسي-4-ميثيل الكومارين: 6-نيترو-7-هيدروكسي-4-ميثيل الكومارين و8-نيترو-7-هيدروكسي-4-ميثيل الكومارين. اختبرت الفنون التطبيقية فعالية عملها على نوعين من البكتيريا الخطرة – المكورات العنقودية الذهبية والزائفة الزنجارية. قاموا بتحليل التغيرات في منطقة تثبيط نمو البكتيريا وحددوا الحد الأدنى من التركيزات لقمع الأغشية الحيوية وتدميرها. نُشرت نتائج عمل العلماء في مجلة Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects (Q2, IF: 5.4). “لأول مرة، اقتربنا بشكل منهجي من دراسة تأثير موضع مجموعة النيترو في بنية مشتقات الكومارين على النشاط البيولوجي، ودرسنا كيف تمنع المادة تكوين الأغشية الحيوية وتدمر الأغشية الحيوية المشكلة بالفعل. وأظهرت سلسلة من الاختبارات أن مجموعة النيترو في بنية 7-هيدروكسي-4-ميثيل الكومارين يمكن أن تعزز التأثير المضاد للبكتيريا للمركب المرتبط بتدمير الأغشية الحيوية. وهذا ما يفسره حقيقة أن مجموعة النيترو تغير التوزيع يلاحظ جليب دوبينينكو، أحد مؤلفي الدراسة، وهو باحث في مختبر TPU لأنظمة البلازما الهجينة، أن “كثافة الإلكترون في الجزيء تسهل تكوين أنواع الأكسجين التفاعلية عند التفاعل مع الخلايا البكتيرية. مثل هذه الأنواع من الأكسجين التفاعلي تلحق الضرر بالبكتيريا وتساعد على تدمير الأغشية الحيوية المتكونة بالفعل”. باحث في مختبر أنظمة البلازما الهجينة في TPU Gleb Dubinenko / © الخدمة الصحفية لجامعة تومسك بوليتكنيك أظهرت نتائج الدراسة أن مزيج مجموعة الهيدروكسيل في المركز السابع ومجموعة نيترو في المركزين السادس والثامن في مشتقات الكومارين يعزز بشكل كبير التأثير المضاد للبكتيريا. تركيز 20-80 ميكروجرام لكل ملليلتر يكفي لقمع نمو الأغشية الحيوية. في الوقت نفسه، تم عرض أفضل نتيجة من خلال مركب يحتوي على مجموعة نيترو في المركز الثامن: الحد الأدنى للتركيزات المطلوبة لمنع تكوين الغشاء الحيوي وتدمير الغشاء الحيوي المتشكل بالفعل هو 50-60 ميكروجرام لكل ملليلتر. وفقًا للعلماء، يُظهر مركب الكومارين بدون مجموعة نيترو نشاطًا قويًا مضادًا للبكتيريا: كان الحد الأدنى للتركيز المثبط للمادة حوالي 20 ميكروجرام لكل مليلتر ضد كلا البكتيريا. المركبات التي تحتوي على مجموعة نيترو في المركزين السادس والثامن لها نشاط مضاد للجراثيم معتدل ضد البكتيريا العوالق وقدرة متزايدة على منع نمو وتدمير الأغشية الحيوية المتكونة. وفي الدراسات المستقبلية، سيدرس العلماء بالتفصيل كيفية عمل المادة على مستوى الإنزيمات البكتيرية والهياكل الخلوية، وتقييم السمية والتوافق الحيوي، وكذلك اختبار ما إذا كان من الممكن دمج مركبات الكومارين مع عوامل أخرى مضادة للميكروبات لتعزيز التأثير الوقائي. علماء من مختبر أنظمة البلازما الهجينة بالمركز العلمي والتعليمي ب.ب. شارك في الدراسة. كلية واينبرغ للهندسة للتكنولوجيا النووية، وجامعة تومسك للفنون التطبيقية، وجامعة هاربين للفنون التطبيقية (الصين).
