Anti-adhesion properties of aminopropanol derivative with N-alkylaryl radical KVM-194 against Pseudomonas aeruginosa

Abstract

Introduction. The present study assessed Pseudomonas aeruginosa surface characteristics, motility and adhesion properties under the influence of 1-[4-(1,1,3,3-tetra methyl butyl) phenoxy]-3-(N-benzyl hexa methylene iminium)-2-propanol chloride (KVM-194). Material and methods. The clinical strain P. aeruginosa 449 was used in the study. The cell surface hydrophobicity (CSH) was evaluated by adhesion to solvent (MATS test). Swimming, swarming and twitching motility of P. aeruginosa were studied by standard methods in media with different agar contents. Cells ability to adhere to polystyrene was assessed by the Christensen method. The effect of KVM-194, meropenem and ciprofloxacin on hydrophobicity and motility was evaluated both at 0.5 or 2.0 minimal inhibitory concentrations (MIC), while on adhesion abilities – only 0.5×MIC. Results. It was shown that 0.5× MIC KVM-194 reduced CSH of P. aeruginosa (by 16%, p˂0.05), affected swimming motility, and decreased its adhesion to polystyrene. The most pronounced changes in adhesion properties were recorded after 3-5 hours of pre-treatment with this compound. Moreover, it was proven that sub-MICs of meropenem and ciprofloxacin did not alter bacterial cells hydrophobicity and had no significant influence on P. aeruginosa motility and adhesion properties. Conclusions. The present study suggested that KVM-194 affected the initial steps of P. aeruginosa biofilm formation and thus had tremendous potential for new antibiofilm agents’ development.

Introducere.Prezentul studiu a evaluat caracteristicile suprafeței, mobilitatea și propri-etățile de aderenţă a Pseudomonas aeruginosa, sub influența clorurii de 1-[4-(1,1,3,3-tetra-metil-butil) fenoxi]-3-(N-benzil-hexametilenimin)-propan-2-ol (KVM-194).Material si metode. În studiu au fost utilizate 449 de tulpini clinice de P. aeruginosa. Hidrofobicitatea suprafeței celulare (CSH) a fost evaluată prin aderență la solvent (testul MATS). Mobilitatea, roirea și mișcarea bacteriilor P. aeruginosa au fost studiate prin metode standard în medii cu conținut diferit de agar. Capacitatea celulelor de a adera la polistiren a fost evaluată prin metoda Christensen. Efectul KVM-194, meropenemului și ciprofloxacinei asupra hidrofobicității și mobilităţii a fost evaluat atât la concentrații in-hibitorii minime de 0,5 sau 2,0 (CMI), cât și asupra abilităților de aderență –doar 0,5×CMI.Rezultate.S-a demonstrat că 0,5×CMI KVM-194 a redus CSH-ul P. aeruginosa (cu 16%, %, p˂0,05), a afectat mobilitatea și a redus aderența la polistiren. Cele mai pronunțate modificări ale proprietăților de aderență au fost înregistrate după 3-5 ore de pre-trata-ment cu acest compus. De asemenea, s-a arătat că sub-CMI-urile meropenemului și cipro-floxacinei nu au modificat hidrofobicitatea celulelor bacteriene, nu au avut nicio influență semnificativă asupra mobilităţii și proprietăților de aderență ale P. aeruginosa.Concluzii. Prezentul studiu sugerează că KVM-194 acţionează la etapele inițiale de for-mare a biofilmului de către P. aeruginosa și, prin urmare, are un potențial enorm pentru dezvoltarea de noi preparate antibiofilm.