اثر عصاره گياه تلخ‌بيان (Sophora alopecuroides L.) بر مهار پمپ AcrAB–TolC در باكتري E. coli

Effects of Sophora alopecuroides L. extract on AcrAB-TolC pump inhibition in E. coli

باكتری‌‌های گرم منفی مقاوم چند دارویی، عفونت‌های واقعاً غیرقابل درمان را سبب می‌شوند. پمپ‌های انتشار به خارج نقش كلیدی در ایجاد مقاومت دارویی در باكتری‌ها دارند. AcrAB-TolC شناخته‌شده‌‌ترین پمپ انتشار به خارج است كه اهمیتی برجسته در ایجاد فنوتیپ مقاوم چند دارویی در باكتری E. coli دارد. مهار این پمپ‌ راهكاری برای مقابله با مقاومت دارویی است. هدف این پژوهش بررسی اثر عصاره گیاه تلخ‌بیان (Sophora alopecuroides L.) بر مهار پمپ AcrAB-TolC در موتان‌های E. coli بوده ‌است. عصاره حاوی آلكالوئیدهای تام برای سنجش حداقل غلظت مهاری (MIC) به‌صورت تنها و تركیب با سیپروفلوكساسین استفاده شد. موتان‌های مقاوم با غلظت كمتر از MIC عصاره، در دوره‌های زمانی مختلف پیش‌تیمار شده و بعد MIC سیپروفلوكساسین تعیین شد. بیان ژن acrA در موتان‌های تیمار شده و نشده با عصاره در حضور و عدم حضور سیپروفلوكساسین با تكنیك PCR زمان واقعی سنجش شد. نتایج نشان داد كه عصاره به تنهایی اثر ضدباكتریایی دارد و در غلظتی كمتر از MIC، در تركیب با سیپروفلوكساسین، دارای اثر سینرژیستی است. همچنین در پیش‌تیمار 36 ساعته موجب كاهش MIC سیپروفلوكساسین شد. نتایج PCR زمان واقعی نشان داد كه پیش‌تیمار با عصاره منجر به كاهش بیان ژن acrA شد. در نتیجه، عصاره گیاه در موتان‌های E. coli مقاوم چند دارویی، احتمالاً همانند یك مهاركننده پمپ عمل می‌كند. بنابراین جداسازی بهتر آلكالوئیدهای گیاه و بررسی اثرات آنها می‌تواند راهكاری را برای ساخت داروی جدید فراهم كند.

Gram-negative multi-drug resistant bacteria cause untreatable infections. Efflux pumps have a key role in generation of multi-drug resistant bacteria. The inhibition of this pump is a strategy against drug resistance. The aim of this research was to study the effect of Sophorea alopecuroides L. extract on inhibition of AcrAB-TolC pump in E. coli mutants. The extract containing total alkaloids, was used to measure minimum inhibitory concentration (MIC) of extract alone and in combination with ciprofloxacin. Resistant mutants were pretreated with a concentration lower than MIC for different time periods and then MIC was measured for ciprofloxacin. The expression of acrA in mutants treated or untreated with the extract in present and absent of ciprofloxacin was assayed. Results showed that the extract had antibacterial activity by itself and in a concentration lower than MIC in combination with ciprofloxacin had synergistic effect. Meanwhile, a 36-hour pretreatment caused decrease in MIC of ciprofloxacin. Results of real time PCR showed that treatment with extract led to decrease in acrA expression. In conclusion, the extract of Sophorea alopecuroides in E. coli multi drug resistant mutants possibly acts as a pump inhibitor. Therefore, better isolation of plant alkaloids and study their effects could provide a strategy for the synthesis of new drug.