Comparison of the antibiofilm activity of plant-derived compounds furanone C30 and ellagic acid C11 with antibiotics against pseudomonas aeruginosa

Objective: Pseudomonas aeruginosa is considered one of the leading pathogens responsible for community and healthcare-associated infections. P. aeruginosa infections are difficult to treat due to antibiotic resistance, various virulence factors, and the capacity to build biofilms, which provide resistance to drugs and immune cells.
Antibiotics used to treat biofilm-associated infections over an extended period resulted in the establishment of resistance strains. In this study, we comparatively investigated the efficacy of natural compounds (Furanone-C30 [F], Ellagic-acid C11 [EA], Tobramycin [TOB], Ciprofloxacin [CIP], and Meropenem [MEM]) and antibiotics in inhibiting and eradicating P. aeruginosa biofilm.
Methods: The Minimum Biofilm Inhibition Concentrations (MBIC) and Minimum Biofilm Eradication Concentrations (MBEC) were determined using a micro broth dilution technique, and their effects on the biofilm were evaluated by crystal violet staining and cell viability tests (MTT).
Results: . F significantly suppressed P. aeruginosa biofilm formation in a dose-dependent way, with 100% inhibition at 512 and 256 g/mL and 92% inhibition at 128 µg/mL.F also eradicated 92.9% of the biofilm at 512 µg/mL and 90% at 256 µg/mL. EA provided 41.6% biofilm inhibition and 33.1% biofilm eradication at 512 µg/mL.
Conclusion: Our findings indicate that the natural compounds displayed a dose-dependent effect on P. aeruginosa biofilm, with F being found to be more effective than EA. In conclusion, this study suggests that Furanone may hold promise as a natural alternative for the treatment of P. aeruginosa biofilm and highlights the need for further research to support this hypothesis.

Bitki kaynakli bileşikler furanon C30 ve elajik asit C11'in pseudomonas aeruginosa'ya karşı antibiyofilm aktivitesinin antibiyotiklerle karşılaştırılması

Giriş: Pseudomonas aeruginosa, toplum ve sağlık hizmetleri ile ilişkili enfeksiyonlardan sorumlu önde gelen patojenlerden biri olarak kabul edilir. P. aeruginosa'nın neden olduğu enfeksiyonların tedavisi, antibiyotik direnci, çoklu virülans faktörleri ve antibiyotiklere ve bağışıklık hücrelerine karşı koruma sağlayan biyofilm oluşturma kabiliyeti nedeniyle zordur. Biyofilm ile ilişkili enfeksiyonları tedavi etmek için uzun süreli antibiyotik kullanımı, dirençli suşların ortaya çıkmasına neden olur. Bu çalışmada, doğal bileşiklerin (Furanon-C30 [F], Ellagic-asit C11 [EA], Tobramisin [TOB], Siprofloksasin [CIP] ve Meropenem [MEM]) ve antibiyotiklerin P. aeruginosa biyofilmi üzerine inhibisyon ve eradikasyon etkinliğini karşılaştırmalı olarak araştırdık.
Yöntem: Minimum Biyofilm İnhibisyon Konsantrasyonları (MBİK) ve Minimum Biyofilm Eradikasyon Konsantrasyonları (MBEK), bir mikrobroth yöntemi kullanılarak belirlendi ve bunların biyofilm üzerindeki etkileri, kristal viyole boyama ve hücre canlılığı testleri (MTT) ile değerlendirildi. Bulgular: F, 512 ve 256 µg/mL'de %100 inhibisyon ve 128 µg/mL'de %92 inhibisyon ile doza bağlı bir şekilde P. aeruginosa biyofilm oluşumunu önemli ölçüde inhibe etti. F ayrıca 512 µg/mL'de biyofilmin %92,9'unu ve 256 µg/mL'de %90'ını eradike ettiği gözlendi. EA, 512 µg/mL'de %41,6 biyofilm inhibisyonu ve %33,1 biyofilm eradikasyonu sağladı.
Sonuç: Bulgularımız, doğal bileşiklerin P. aeruginosa biyofilmi üzerinde doza bağımlı bir etki sergilediğini ve F'nin EA'dan daha etkili olduğunun bulunduğunu göstermektedir. Sonuç olarak, bu çalışma, Furanon'un P. aeruginosa biyofilminin tedavisi için doğal bir alternatif olarak umut vaat edebileceğini öne sürmekte ve bu hipotezi desteklemek için daha fazla araştırma yapılması gerektiğini vurgulamaktadır. (NCI-2023-8-2)