Biochemical composition changes of gram-negative microorganisms under the action of new chemical compounds

Abstract

Introduction. It is known that the enzymes catalase (CT) and superoxide dismutase (SOD) are actively involved in protecting cells of microbial pathogens against the biochemical factors produced by macrophages in vivo, in order to stop infection. Therefore, this study was aimed to quantify the parameters of the antioxidant-enzyme activities within the reference cultures under the action of selected new chemical compounds. Material and methods. Cu (II) coordination compounds, Co (II) and Zn (II) were included as “in vitro” study material, as well as aromatic propenones synthesized at the Department of Inorganic Chemistry, at State University of Moldova. The antimicrobial effects were tested on three gram-negative reference strains. The enzymatic activity of SOD and the CT activity was determined to assess the pathogen-induced changes in the antioxidant status under the action of newly tested compounds. Results. The new chemical compounds showed a significant decrease in the antioxidant enzymatic activities of SOD and CT, induced in all reference strains used, which indicates an intense oxidative stress generated by the tested compounds. Conclusions. The specific activity of new chemical compounds on primary antioxidant enzymes, which represent pathogenicity factors of infectious agents, allows us to assume the benefits of in vivo effect of new native substances, as well as to recommend the selected compounds for further biomedical tests.

Introducere. Se știe că enzimele catalaza (CT) și superoxid dismutaza (SOD) se implică activ în protecția microorganismelor patogene contra factorilor biochimici, produși de macrofage in vivo pentru a stopa infecția. Prin urmare, considerăm utilă cuantificarea parametrilor ce reflectă activitatea enzimelor antioxidante în culturile de referință la acțiunea compușilor chimici nou selectați. Material și metode. În calitate de obiecte de studiu in vitro au servit compușii coordinativi ai Cu (II): Co(II), Zn(II), dar și propenonele aromatice sintetizate la Catedra de chimie anorganică a Universității de Stat din Moldova. Efectele antimicrobiene au fost testate pe 3 tulpini de referință Gram-negative. A fost determinată activitatea enzimelor SOD și CT pentru a aprecia modificările statutului antioxidant al culturilor de microorganisme patogene sub influența compușilor nou testați. Rezultate. Compușii chimici noi induc în toate culturile de referință testate o reducere semnificativă a nivelului de activitate a enzimelor antioxidante SOD și CT, ceea ce indică prezența unui stres oxidativ intens, generat de compușii testați. Concluzii. Acțiunea specifică a compușilor chimici noi asupra enzimelor antioxidante primare, care constituie unul dintre factorii de patogenitate a agenților infecțioși, permite presupunerea unui eventual efect benefic in vivo al noilor substanțe autohtone și recomandarea compușilor selectați pentru teste biomedicale.