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
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Standardizzazione dei metodi di
valutazione di sostanze ad attività
antimicrobica
CLSI Clinical and Laboratory Standard Institute
EUCAST European Committee on Antimicrobial
Susceptibility Testing
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Target scientifico: interazione tra farmaci e
prodotti naturali in chiave antimicrobica
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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.
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Agar diffusione
Amfotericina B con olio essenziale di Aniba rosaeodora
Olio
essenziale di
Palissandro
Sinergia
Amfotericina B
+ OE
Amfotericina B
Candida albicans ATCC 10231
5
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.
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Oli essenziali
Melaleuca alternifolia
Attività
Impiego
Anti
infiammatorio
Eritemi,scottature
analgesico
Punture d’insetto
Antibatterico
Antimicrobico
Ulcere del cavo
orale
Antifungino
antivirale
Herpes
Attività
Impiego
antidepressivo
Depressione
Antiparassitario
Deodorante
immunostimolante
Tonico
Rilassante
tonico
analgesico
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7
Oli essenziali
Attività
Impiego
SNC
depressione
Antisettico
antiacne
Sist.linfatico
stimolante
Astringente
Antinfiamm.
Attività
Impiego
Antiossidante
Espettorante
Tosse
Antalgico
Antisettico
Lenitivo
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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)
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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.
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10
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
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Ceppi di provenienza ATCC e da isolamento clinico
(Dipartimento di Biomedicina e Oncologia umana, Università
di Bari)
Batteri
Candida albicans
Bacillus cereus
Candida tropicalis
Lieviti
Bacillus subtilis
Candida krusei
S.aureus
Candida glabrata
E. coli
Candida guilliermondii
E. faecalis
Candida parapsilosis
P.aeruginosa
Candida kefyr
Acinetobacter baumanii
Candida parpsilosis
Serratia marcescens
Yersinia enterocolitica
Alcuni antibiotici
utilizzati nello
studio della
sinergia
•
Norfloxacina
•
Gentamicina
•
Nistatina
•
Amfotericina B
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NORLFOXACINA
Uso sistemico largo spettro d’azione , infezioni
genito urinarie
•Effetti collaterali Norfloxacina :
Vomito
Dolori addominali
Tossicità sistemica
• Associazione con
fitocomplesso FICI 0.37 - 0.50
Sinergia
• Associazione con terpen
alcoli geraniolo e
citronellolo Laboratorio di Microbiologia DF - SF
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Norfloxacin fractional inhibitory index
P. graveolens
Citronellolo
Geraniolo
Bacillus cereus ATCC 11778
0.51
==
==
Bacillus subtilis ATCC 6633
0.51
0.51
0.51
Staphylococcus aureus ATCC 29213
0.37
0.51
0.51
Staphylococcus aureus ATCC 6538p
0.38
0.51
0.51
Escherichia coli ATCC 35218
0.57
==
==
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Pelargonium graveolens
Melaleuca alternifolia
Origanum vulgaris
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Amphotericin B Fractional inhibitory index
M. alternifolia
P. graveolens
O. vulgare
C. albicans NRRL 12983
0,50
0,43
0,46
C. albicans ATCC 14053
0,33
0,23
0,38
C. albicans NRRL 869
0,23
0,23
0,43
C. albicans Nrrl 22077
0,35
0,23
0,23
C. albicans Atcc 10231
0,45
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 7179
0,50
0,31
0,43
C. parapsilosis Nrrl 22019
0,35
0,31
0,38
C. tropicalis Atcc 750
0,50
0,43
0,33
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16
Pelargonium graveolens
Origanum vulgaris
Laboratorio di Microbiologia DF - SF
17
Nystatin B Fractional inhibitory index
CEPPI
P. graveolens
O. vulgare
C. albicans Nrrl 12983
0,30
0.17
C. albicans Atcc 14053
0,30
0.11
C. albicans Atcc 24433
0,23
0.17
C. albicans Nrrl 22077
0,23
0.11
C. albicans Atcc 10231
0,23
0.17
C. albicans Nrrl 417
0,30
0.17
C. albicans Atcc 90028
0,30
0.11
C. guilliermondii Nrrl 324
0,11
0.17
C. krusei Nrrl 7179
0,11
0.11
C. tropicalis Atcc 750
0,11
0.17
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GENTAMICINA
Usi : trattamento infezioni da Gram –
Endocarditi e osteomieliti
Effetti collaterali: Neurotossicità ,
depressione , anoressia
Pelargonium graveolens
Melaleuca alternifolia
Origanum vulgaris
Aniba rosaeodora
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Composizione chimica Oli utilizzati
Oli Essenziali
Area %
Melaleuca alternifolia
Total Hydrocarbon
58
Total Terpenalcohols
38
Total Phenols
0.17
Pelargonium graveolens
Total Hydrocarbon
Total Terpenalcohols
30.5
67
Origanum vulgare
Total Hydrocarbon
37
Total Phenols
63
Aniba rosaeodora
Total Hydrocarbon
26.5
Total Terpenalcohols
73.9
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20
Gentamicin Fractional inhibitory index
O. vulgare
A. rosaeodora
M. alternifolia
P. graveolens
Bacillus cereus ATCC 7464
0.28
0.30
0.52
0.30
Bacillus subtilis ATCC 6633
0.33
0.34
0.50
0.34
Staphylococcus aureus ATCC 29213
0.31
0.30
0.50
0.28
Staphylococcus aureus ATCC 6538p
0.51
0.30
0.49
0.35
Escherichia coli ATCC 25922
0.65
0.35
0.49
0.30
Acinetobacter baumannii ATCC19606
0.65
0.11
0.50
0.11
Serratia marcescens ATCC 8100
0.65
0.30
0.49
0.45
Yersinia enterocolitica ATCC 9610
0.63
0.11
0.49
0.22
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21
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
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
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22
Sinergia della
Anidulafungina con
alcuni antimicotici di uso
comune
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23
“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
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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
BIOFILM
Carie dentali
Cocchi Gram-positivi acidofili
Otite media
Ceppi di Haemophilus influenzae
Infezioni muscoloscheletriche
Cocchi Gram-positivi
Infezioni del tratto gastrointestinale
Batteri enterici (es. Escherichia coli)
Endocardite
Streptococchi gruppo viridans
Polmonite associata a fibrosi
cistica
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
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Costruzione e allestimento di modelli di
biofilm in vitro
Laboratorio di Microbiologia DF - SF
26
Lab. Microbiologia,
Dipartimento di Farmacia- Scienze del
Farmaco
Laboratorio di Microbiologia DF - SF
27
Grazie per l’attenzione
Laboratorio di Microbiologia DF - SF
28
