Please use this identifier to cite or link to this item: https://rep.polessu.by/handle/123456789/33349
Title: Estimation of the activity of modified pyrimidine nucleoside derivatives on bacteria cells
Other Titles: Оценка влияния модифицированных пиримидиновых производных нуклеиновых кислот на бактериальные клетки
Authors: Shihad, A.
Sysa, A.G.
Шихад, А.
Сыса, А.Г.
Keywords: antibacterial activity
modified nucleosides
cytarabine
viability
oxidative stress
ROS
антибактериальная активность
модифицированные нуклеотиды
цитарабин
жизнеспособность
окислительный стресс
АФК
Issue Date: 2023
Citation: Shihad, A. Estimation of the activity of modified pyrimidine nucleoside derivatives on bacteria cells / A. Shihad, A.G. Sysa // Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. Серыя біялагічных навук. – 2023. – Т. 68, № 1. – С. 55-63.
Abstract: The increase in prevalence of antimicrobial-resistant bacteria (ARB) is currently a serious threat, thus there is a need for new classes antimicrobial compounds to combat infections caused by these ARB. The growth inhibition ability of derivatives of the components of nucleic acids has been well-characterized but not for its antimicrobial characteristics. It was found that modified nucleosides arabinofuranosylcytosine (cytarabine, ara-C), [1-(2′,3′,5′-tri-O-acetyl-β-D-ribofuranosyl)- 4-(1,2,4-triazol-1-yl)]uracil (TTU), and nucleotides cytarabine-5′-monophosphate (ara-CMP), and O2,2′-cyclocytidine-5′- monophosphate (cyclocytidine monophosphate, cyclo-CMP) were able to inhibit Escherichia coli, Sarcina lutea, Bacillus cereus, and Proteus mirabilis strains in a time and dose dependent manner via killing kinetics assay. It was demonstrated that studied modified pyrimidine nucleosides derivatives enhanced the production of intracellular reactive oxygen species (ROS) over time (validated via DCFA-DA probe assay). This study has revealed the mechanism of action of cytarabine, cyclocytidine monophosphate, and TTU as an antimicrobial agent for the first time, and has shown that these pyrimidine derivatives enhanced might be able to combat infections caused by E. coli, S. lutea, B. cereus, and P. mirabilis in the future.
Description: Широкое применение антибиотиков привело к возникновению и быстрому распространению резистентности у микроорганизмов, что обусловливает необходимость поиска новых классов антибактериальных препаратов. Хорошо известна способность производных компонентов нуклеиновых кислот ингибировать рост эукариотических клеток, однако их антимикробные свойства изучены недостаточно. Нами обнаружено, что модифицированные нуклеозиды арабинофуранозилцитозин (цитарабин, ara-C), [1-(2′,3′,5′-три-О-ацетил-β-D-рибофуранозил)-4-(1,2,4-триазол-1-ил)]урацил (TTU) и нуклеотиды цитарабин-5′-монофосфат (ara-CMP) и O2,2′-циклоцитидин5′-монофосфат (циклоцитидинмонофосфат, цикло-CMP) способны ингибировать рост штаммов Escherichia coli, Sarcina lutea, Bacillus cereus и Proteus mirabilis. Показано, что грамотрицательные бактериальные штаммы (E. coli и P. mirabilis) более чувствительны к воздействию TTU и цикло-CMP и менее чувствительны к воздействию ara-C и ara-CMP по сравнению с грамположительными. Наиболее эффективным ингибитором роста клеток грамположительных штаммов (S. lutea, B. cereus) оказался ара-CMP с ED50 = 5,2–10–5 и ED50 = 3,1·10–4 М соответственно. S. lutea оказалась наиболее чувствительным штаммом бактерий к воздействию всех изученных соединений. Установлено, что изученные модифицированные производные пиримидиновых нуклеозидов усиливают выработку внутриклеточных активных форм кислорода (АФК). Наибольшее повышение уровня АФК при культивировании клеток обнаружено в случае грамотрицательного штамма E. coli в присутствии TTU, а также цикло-CMP, что сильно коррелирует с эффектом ингибирования роста клеток. Обнаружена сильная корреляция между уровнем АФК и жизнеспособностью штамма B. cereus после культивирования с ara-CMP.
Appears in Collections:Публикации сотрудников / Publications of the teaching stuff of Polessky State University

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Estimation_of_the_activity.pdf1.66 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.