Modification of oxidative stress indices in cultures of pathogenic microorganisms under the influence of novel chemical compounds

Abstract

Introduction. It is known that excessive formation of hydrogen peroxide in the microbial cultures under the action of chemical compounds with antibacterial effects is the first stage in the formation of oxidative stress. Thus, it became appropriate to conduct a study that would make it possible to control the level of oxidative stress induced by chemical compounds in cultures of pathogenic microorganisms. Material and methods. The objects of the in vitro study were Cu(II) coordination compounds; Co(II), Zn(II) and aromatic propenones synthesized at the Department of Inorganic Chemistry of the State University of Moldova. Antimicrobial activity was tested on 5 reference strains. The level of oxidative stress was controlled using the hydrogen peroxide test, and the level of lipid peroxidation was determined indirectly by monitoring the product of peroxidation, namely the malondialdehyde. Results. Under the action of new chemical compounds with antimicrobial properties on reference cultures of Staphylococcus aureus ATCC 25923, Bacillus cereus ГИСК 8035, Escherichia coli ATCC 25922, Shigella sonnei ATCC 25931 and Salmonella enterica (Salmonella abony ГИСК 03/03y) in cultures that create a state of oxidative stress, confirmed by the accumulation of hydrogen peroxide and lipid peroxidation products. Conclusions. Thus, the process of lipid peroxidation, which follows the pattern of chain reactions, is one of the reactions that lead to the death of cell culture. The level of hydrogen peroxide formed under the action of the tested compounds was also monitored.

Introducere. Este cunoscut faptul că formarea excesivă a peroxidului de hidrogen în culturile de microorganisme, sub influența compușilor chimici cu efecte antibacteriene, constituie primul pas în generarea stresului oxidativ. Astfel, a devenit oportună realizarea unui studiu care ar monitoriza nivelul stresului oxidativ indus de către compușii chimici în culturile de microorganisme patogene. Material și metode. În calitate de obiecte de studiu in vitro au servit compușii coordinativi ai Cu (II); Co (II), Zn (II) și propenonele aromatice, sintetizate la Catedra de chimie anorganică de la Universitatea de Stat din Moldova. Efectele antimicrobiene au fost testate pe 5 tulpini de referință. S-a monitorizat nivelul stresului oxidative prin testul de determinare a peroxidului de hidrogen și a fost stabilit indirect nivelul de peroxidare a lipidelor, prin monitorizarea produsului peroxidării–dialdehida malonică. Rezultate. Sub acțiunea compușilor chimici noi cu proprietăți antimicrobiene asupra culturilor de referință Staphylococcus aureus ATCC 25923, Bacillus cereus ГИСК8035, Escherichia coliATCC 25922, Shigella sonnei ATCC 25931 şi Salmonella enterica (Salmonella abony ГИСК03/03y) în culturi se creează o stare de stres oxidativ, confirmat prin acumularea peroxidului de hidrogen și a produselor peroxidării lipidelor. Concluzii. Astfel, procesul de peroxidare a lipidelor, care decurge după modelul reacțiilor în lanț, este una dintre reacțiile care conduc la moartea culturii celulare. De asemenea, a fost monitorizat și nivelul peroxidului de hidrogen format sub influența compușilor testați.