การศึกษาในห้องปฏิบัติการเพื่อแสดงศักยภาพของควอลัมเซนซิงโมเลกุลจากเชื้อรา ชนิดทริปโตปอล (Trytophol) ในการต้านการเจริญของเชื้อรากลุ่มดื้อยาต้านเชื้อรา
คำสำคัญ:
ควอลัมเซนซิงโมเลกุลเชื้อรา, ทริปโตปอล, เซลล์ไฟโบรบลาสต์, ความเป็นพิษต่อเซลล์บทคัดย่อ
บทคัดย่อ
เชื้อรากลุ่ม Candida spp. และ Aspergillus spp. มีอัตราการดื้อยาหรือการตอบสนองต่อยาต้านเชื้อราชนิด Azole เพิ่มมากขึ้น จากการศึกษา tryptophol เป็น fungal quorum sensing molecules ที่มีบทบาทต่อการเจริญของเชื้อรา จากข้อมูลดังกล่าวข้างต้น ผู้วิจัยจึงเห็นความสำคัญของสาร tryptophol ที่มีบทบาทในการยับยั้งการเจริญของเชื้อรา โดยการศึกษาวิจัยนี้จะเป็นการศึกษาในห้องปฏิบัติการเพื่อพิจารณาศักยภาพของสาร tryptophol ในการควบคุมการเจริญของเชื้อรา C. albicans และ A. fumigatus ชนิดตอบสนองและชนิดดื้อยากลุ่ม azole และศึกษาความเป็นพิษของ tryptophol ในความเข้มข้นที่สามารถยับยั้งการเจริญของเชื้อรา C. albicans และ A. fumigatus ชนิดตอบสนองและชนิดดื้อยากลุ่ม azole ในเซลล์ไฟโบรบลาสต์จากการทดลองผลของการยับยั้งเชื้อรา C. albicans และ A. fumigatus ชนิดตอบสนองและชนิดดื้อยากลุ่ม Azole พบว่าค่าความเข้มข้นที่น้อยที่สุดที่สามารถยับยั้งเชื้อ (MIC) ได้ อยู่ที่ 2 และ 8 mM ตามลำดับ เมื่อนำความเข้มข้นของ tryptophol มาทดสอบความเป็นพิษต่อ mitochondria ของเซลล์ไฟโบรบลาสต์ โดยอาศัย
เทคนิค MTT Assay พบว่าที่ความเข้มข้น 2 และ 4 mM ไม่เป็นพิษต่อ mitochondria ของเซลล์ไฟโบรบลาสต์มีร้อยละของการมีชีวิตอยู่ที่ 113.86± 9.34 และ 105.08±13.66 ตามลำดับ และเริ่มเป็นพิษต่อเซลล์ที่ความเข้มข้น 8 mM จากการทดสอบการตายของเซลล์แบบ Apoptosis ของเซลล์ไฟโบรบลาสต์ ด้วยวิธี Ethidium bromideAcridine orange staining assay พบว่าที่ 2 และ 4 mM มีการเกิด apoptosis อยู่ที่ 46 และ 40.2% ตามลำดับ ส่วนที่ความเข้มข้น 8-64 mM มีการเกิด apoptosis อยู่ที่ 100% และค่า Relative ratio ของ tryptophol ที่นำมากระตุ้นเซลล์ไฟโบรบลาสต์ พบว่าการแสดงออกของยีน caspase-8 และ CARD-9 ลดลงที่ ความเข้มข้นของ tryptophol ที่ 2 และ 4 mM และเพิ่มขึ้นที่ความเข้มข้นของ tryptophol ที่ 8-64 mM
จากผลที่ได้ พบว่าความเข้มข้นของ tryptophol ที่ 8 mM เป็นความเข้มข้นที่สามารถยับยั้งเชื้อได้ทั้งเชื้อรา C. albicans และ A. fumigatus ชนิดที่ตอบสนองและชนิดดื้อยากลุ่ม Azole แต่ยังมีข้อจำกัดของ Tryptophol ที่มีผลต่อการเกิด apoptosis ของเซลล์ไฟโบรบลาสต์
เอกสารอ้างอิง
Sahni K, Singh S, Dogra S. Newer topical treatments in skin and nail dermatophyte infections. Indian J Dermatol 2018;9:149-58.
Fisher MC, Hawkins NJ, Sanglard D, et al. Worldwide emergence of resistance to antifungal drugs challenges human health and food security. Science 2018;360:739-42.
Lam JM. Opportunistic fungal infection in children and management. Curr Opin Pediatr 2018;30:514-9.
Oltolini C, Ripa M, Andolina A, et al. Invasive pulmonary Aspergillosis complicated by carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosa infection during pembrolizumab immunotherapy for metastatic lung adenocarcinoma: Case report and review of the literature. Mycopathologia 2019;184:181-5.
Walsh TJ, Katragkou A, Chen T, et al. Invasive candidiasis in infants and children: Recent advances in epidemiology, diagnosis, and treatment. J Fungi (Basel) 2019;5:1-9.
Spampinato C, Leonardi D. Candida infections, causes, targets, and resistance mechanisms: traditional and alternative antifungal agents. Biomed Res Int 2013;2013:1-13.
Arendrup MC, Patterson TF. Multidrugresistant Candida: epidemiology, molecular mechanisms and treatment. J Infect Dis 2017;216:S445-51.
Whaley SG, Berkow EL, Rybak JM, et al. Azole antifungal resistance in Candida albicans and emerging non-albicans Candida species. Front Microbiol 2017;7:1-12.
Gao J, Wang H, Li Z, et al. Candida albicans gains azole resistance by altering sphingolipid composition. Nat Commun 2018;9:1-15.
Latge JP. The pathobiology of Aspergillus fumigatus. Trends Microbiol 2001;9:382-9.
Sugui JA, Kwon-Chung KJ, Juvvadi PR, et al. Aspergillus fumigatus and related species. Cold Spring Harb Perspect Med 2015;5:1-18.
Latge JP. Aspergillus fumigatus and aspergillosis. Clin Microbiol Rev 1999;12: 310-50.
Blum G, Hortnagl C, Jukic E, et al. New insight into amphotericin B resistance in Aspergillus terreus. Antimicrob Agents Ch 2013;57:1583-8.
Kemoi EK, Nyerere A, Bii CC. TriazoleResistant Aspergillus fumigatus from Fungicide-experienced soils in Naivasha subcounty and Nairobi county, Kenya. Int J Microbiol 2018;2018:1-6.
Berger S, El Chazli Y, Babu AF, et al. Azole Resistance in Aspergillus fumigatus: A consequence of antifungal use in agriculture?. Front microbiol 2017;8:1-7.
Tangwattanachuleeporn M, Minarin N, Saichan S, et al. Prevalence of azoleresistant Aspergillus fumigatus in the environment of Thailand. Medical Mycology 2017;55:429-35.
Walker TA, Lockhart SR, Beekmann SE, et al. Recognition of azole-resistant Aspergillosis by physicians specializing in infectious diseases, United States. Emerg Infect Dis 2018;24:111-3.
Abisado RG, Benomar S, Klaus JR, et al. Bacterial quorum sensing and microbial community interactions. MBio 2018;9:1-13.
Albuquerque P, Casadevall A. Quorum sensing in fungi a review. Med Mycol 2012;50:337-45.
Padder SA, Prasad R, Shah AH. Quorum sensing: A less known mode of communication among fungi. Microbiol Res 2018;210:51-8.
Barriuso J. Quorum sensing mechanisms in fungi. Aims Microbiol 2015;1:37-47.
Hogan DA. Talking to themselves: Autoregulation and quorum sensing infungi. Eukaryot Cell 2006;5:613-9.
Hornby JM, Jacobitz-Kizzier SM, McNeel DJ, et al. Inoculum size effect in dimorphic fungi: Extracellular control of yeastmycelium dimorphism in Ceratocystis ulmi. Appl Environ Microb 2004;70:1356-9.
Nadal M, Garcia-Pedrajas MD, Gold SE. Dimorphism in fungal plant pathogens. Fems Microbiol Lett 2008;284:127-34.
Wongsuk T, Pumeesat P, Luplertlop N. Fungal quorum sensing molecules: Role in fungal morphogenesis and pathogenicity.J Basic Microbiol 2016;56:440-7.
Rosazza JP, Juhl R, Davis P. Tryptophol formation by Zygosaccharomyces priorianus. Appl Microbiol 1973;26:98-105.
Valera MJ, Morcillo-Parra MA, Zagorska I, et al. Effects of melatonin and tryptophol addition on fermentations carried out by Saccharomyces cerevisiae and nonSaccharomyces yeast species under
different nitrogen conditions. Int J Food Microbiol 2019;289:174-81.
Chen H, Fink GR. Feedback control of morphogenesis in fungi by aromatic alcohols. Genes Dev 2006;20:1150-61.
De Sordi L, Muhlschlegel FA. Quorum sensing and fungal-bacterial interactions in Candida albicans: A communicative network regulating microbial coexistence and virulence. FEMS Yeast Res 2009;9:990-9.
Gori K, Knudsen PB, Nielsen KF, et al. Alcohol-based quorum sensing plays a role in adhesion and sliding motility of the yeast Debaryomyces hansenii. FEMS Yeast Res 2011;11:643-52.
Verbrugghe E, Adriaensen C, Martel A, et al. Growth regulation in Amphibian pathogenic chytrid fungi by the quorum sensing metabolite Tryptophol. Front Microbiol 2019;9:1-12.
Chen H, Fink GR. Feedback control of morphogenesis in fungi by aromatic alcohols. Gene Dev 2006;20:1150-61.
Tamura T, Asahara M, Yamamoto M, et al. In vitro susceptibility of dermatomycoses agents to six antifungal drugs and evaluation by fractional inhibitory concentration index of combined effects of amorolfine and itraconazole in dermatophytess. Microbiol Immunol
;58:1-8.
Adimi P, Hashemi SJ, Mahmoudi M, et al. In-vitro Activity of 10 antifungal agents against 320 dermatophytes strains using
microdilution method in Tehran. Iran J Pharm Res 2013;12:537-45.
Baygar T, Sarac N, Ugur A, et al. Antimicrobial characteristics and biocompatibility of the surgical sutures coated with biosynthesized
silver nanoparticles. Bioorg Chem 2018;86: 254-8.
Sibiya MA, Raphoko L, Mangokoana D, et al. Induction of cell death in human A549 cells using 3-(Quinoxaline-3-yl) prop-2-ynyl methanosulphonate and
-(Quinoxaline-3-yl) prop-2-yn-1-ol. Molecules 2019;24:1-16.
Sutabhaha B. Laboratory identification of pathogenic fungi. 3rd ed. Chiang Mai: Darawan printing ltd; 2009.
Wongsuk T, Sukphopetch P. Effect of quarum sensing molecules on Aspergillus fumigatus. Walailak J Sci & Tech 2020;17: 348-58.
Liu K, Liu P C, Liu R, et al. Dual AO/EB staining to detect apoptosis in Osteosarcoma cells compared with flow cytometry. Med Sci Monit Basic Res 2015;21:15-20.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต

อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.