Abstract
Exposure to β-lactam, fluoroquinolone, and aminoglycoside antibiotics caused an increase in the production of hydrogen peroxide and the expression of OxyR-regulon of the oxidative stress response in Escherichia coli cells. Under the conditions of microaeration, the attenuation of secondary oxidative stress due to the addition of the antioxidant thiourea influenced the antibacterial effect of fluoroquinolones. Thiourea potentiated the effect of sublethal (not decreasing the number of colony-forming units below 103/mL) doses of the antibiotic and increased the viability of cells exposed to lethal doses. The addition of thiourea reduced the expression of OxyR-regulon activated by the sublethal action of the antibiotic to the level of antibiotic-free culture. When exposed to lethal doses, a decrease in the antibiotic-mediated expression of oxidative stress response genes in the presence of thiourea was also observed; however, the expression level remained higher compared to antibiotic-free culture. This may indicate the dual role of ROS under antibiotic treatment as the damaging agents contributing to cell death and as signal molecules activating stress responses.
Highlights
Одной из проблем современной медицины является снижение эффективности антибиотикотерапии бактериальных инфекций, обусловленное резким ростом числа резистентных форм микроорганизмов
Снижение интенсивности вторичного окислительного стресса и, соответственно, отклика систем антиоксидантной защиты за счет добавки антиоксиданта тиомочевины усиливает сублетальное воздействие антибиотика и снижает эффективность его летальных доз
This may indicate the dual role of ROS under antibiotic treatment as the damaging agents contributing to killing and the signal molecules activating stress responses
Summary
Воздействие β-лактамных, фторхинолоновых и аминогликозидных антибиотиков вызывало усиление продукции пероксида водорода и активацию экспрессии генов защиты от окислительного стресса (OxyR-регулон) по принципу доза-эффект в клетках Escherichia coli. В данной работе исследованы уровень продукции пероксида водорода и интенсивность экспрессии генов, входящих в OxyR-регулон, а также дана оценка вклада АФК в гибель клеток E. coli, подвергнутых действию β-лактамных, фторхинолоновых и аминогликозидных антибиотиков в условиях микроаэрации. В культурах E. coli, подвергнутых сублетальному воздействию β-лактамных, фторхинолоновых и аминогликозидных антибиотиков, изучены маркеры развития окислительного стресса, включая экспрессию генов, входящих в OxyR-регулон, и количество пероксида водорода в среде культивирования. По мере увеличения плотности периодической культуры E. coli в отсутствие антибиотиков (контрольные условия) происходило накопление Н2О2 в среде культивирования, что сопровождалось повышением примерно на 15% уровня экспрессии гена katG, кодирующего каталазу, которая катализирует разложение пероксида водорода. Антиоксидантный эффект тиомочевины проявлялся в снижении экспрессии гена oxyR, активированной воздействием антибиотика (таблица)
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
