Eradicazione di Candida krusei intracellulare: interazione positiva dell'olio essenziale di Mentha x piperita L. (Huds) di Pancalieri (TO) con l'attività dei PMN umani

Influence of Mentha x piperita L.(Huds) essential oil of Pancalieri (TO) on intracellular killing activity by PMN's against Candida krusei The growing threat of antimicrobial drug resistance has stimulated the search for new therapeutic alternatives, including essential oils (EOs) that are now recognized for their potential antimicrobial role against microorganisms.Mentha x piperita L.Huds has been used in folk medicine since antiquity and recent studies documented the antimicrobial efficacy of its EO.In Piedmont (Pancalieri, TO) it has spread the EO production of a cultivar of M.x piperita Huds.var.officinalis Sole, f.rubescens Camus (Italo-Mitcham peppermint).Since clinical experience showed that the efficacy of antimicrobial drugs depends both on their direct effect on microorganisms and on the activity of the host immune system, we evaluated the influence of this oil on intracellular killing by PMNs against Candida krusei in comparison with anidulafungin (AND), as reference drug. MATERIALS AND METHODS.A clinical C.krusei strain was used.The EO was purchased from Erbe Aromatiche (Pancalieri, Turin) and analysed by GC (Drug Science and Technology Dept.).AND (Pfizer) was provided by Prof.Milici (University of Palermo).Susceptibility testing was based on the CLSI M27-A3 method, with some modifications.Intracellular killing was investigated by incubating yeasts (106 cfu/mL) and PMNs (106 cells/mL) at 37°C for 30,60,90 min in presence of 1/4xMIC or 1/8×MIC of EO and 1/2MIC of AND.Killing values were expressed as Survival Index.To differentiate between any separated effect of EO/AND on yeasts/PMNs, the experiments were conducted after exposure of each of them to EO or AND for 1h.EO/AND-free controls were included.Statistical evaluation of the differences between test and control results was performed by Tukey's test. RESULTS.EO at 1/4 and 1/8xMIC produced a significantly decrease in the survival of yeasts, with killing values ranging from 56 to 61% and 53 to 67%, respectively, during the 90min period, in comparison with controls (22-33%) (P<0.01).In the presence of ½×MIC AND, intracellular yeasts were killed at similar values to the control (27 to 33%).Pre-treatment of PMNs with 1/8xMIC EO resulted in a significant enhancement of intracellular killing, as compared with 1/2xMIC AND and controls.Pre-treated yeasts with 1/4-1/8xMIC EO were killed more efficiently by PMNs than AND pre-treated yeasts: 46-44-57% and 50-64-60% vs 17-18-13% (1/2xMIC AND) and 22-29-33% (yeasts not treated) (P<0.01).The data showed that pre-treatment with EO acts both on the yeasts and on phagocytic cells, suggesting a positive interaction between EO and PMNs. CONCLUSIONS.The EO was more effective at 1/8xMIC than at 1/4xMIC (eagle effect), indicating that decreasing EO concentrations did not cause lower candidacidal activity.These data show a promising potential application of this EO against C.krusei, often resistant to conventional drugs. REFERENCES Tullio V, Mandras N, Allizond V, Nostro A, Roana J, Merlino C, Banche G, Scalas D, Cuffini AM (2012).Positive interaction of thyme (red) essential oil with human polymorphonuclear granulocytes in eradicating intracellular Candida albicans.Planta Med, 78:1633-5 Tullio V, Mandras N, Roana J, Scalas D.Falzone A, Sgorbini B, Rubiolo P, Cuffini AM (2016).Eradicazione di Candida krusei intracellulare: interazione tra olio essenziale di Mentha x piperita L.(Huds) di Pancalieri e granulociti polimorfonucleati umani.NATURAL1,15

Introduzione.Lo studio delle proprietà biologiche degli oli essenziali è alla base della ricerca di prodotti in grado di agire nei confronti di mco agenti di infezioni nell'uomo e negli animali,per rispondere alla crescente resistenza ai farmaci antimicrobici convenzionali osservata nei mco patogeni.Poiché l'efficacia terapeutica di un agente antimicrobico non dipende solo dalla sua azione sul mco,ma anche dalla sua influenza sulle difese immunitarie dell'ospite,un importante aspetto da considerare è l'interazione che si instaura tra agenti terapeutici,mco e sistema immunitario dell'ospite per favorire lo sviluppo di farmaci che stimolino i meccanismi di difesa dell'ospite e non interferiscano negativamente con essi.Scopo.Poiché i dati sugli effetti degli OE sul SI innato sono scarsi e frammentari,è stata valutata l'influenza dell'OE di Menthaxpiperita L.(Huds)di Pancalieri var.officinalis Sole,f.rubescens Camus sull'attività di killing intracellulare dei fagociti umani nei confronti di C.krusei,uno dei lieviti patogeni maggiormente resistente ai più comuni farmaci antifungini usati in terapia.Materiali&metodi.Sono state prese in considerazione tre diverse condizioni sperimentali:valutazione,in vitro,del killing intracellulare di C.krusei da parte dei PMN messi a contatto contemporaneamente con i lieviti e con concentrazioni subinibenti di OE;pretrattamento dei PMN per 1h con l'OE prima del contatto con i lieviti;pretrattamento dei lieviti con OE per 1h prima del contatto con i PMN.Il pretrattamento permette di capire se l'azione dell'OE sia diretta vs il fagocita o vs il lievito.Anidulafungina è stata usata come farmaco di riferimento.L'OE è stato analizzato mediante tecnica GC.Risultati.L'OE utilizzato era costituito principalmente da mentolo,presente(41,7%),e mentone(21,8%).I risultati mostrano che l'OE stimola significativamente a1/4e1/8MIC l'uccisione dei lieviti intracellulari da parte dei PMN rispetto ai controlli privi di OE,con percentuali di killing superiori a quelle osservate con anidulafungina a ½ MIC.I PMN pretrattati con1/8MIC di OE uccidono i lieviti a valori superiori ai controlli.I lieviti pretrattati con1/4-1/8MIC di OE vengono uccisi maggiormente dai PMN rispetto a quelli pretrattati con ½ MIC di anidulafungina(46-44-57% e 50-64-60%vs17-18-13%)e ai controlli 22-29-33%(P<0.01).I risultati del pretrattamento indicano un'azione dell'OE diretta sia sui lieviti che sui PMN.Conclusioni.I risultati mostrano che l'OE è più efficace a1/8MIC rispetto a1/4MIC,indicando che concentrazioni inferiori non inducono una diminuzione dell'attività anti-Candida.L'aumentato killing intracellulare sembrerebbe dovuto ad un'azione sinergica tra l'OE e l'attività fungicida dei fagociti come suggerito dai dati ottenuti dal pretrattamento.Lo studio evidenzia un promettente potenziale applicativo dell'OE per lo sviluppo di prodotti non convenzionali con attività antifungina.Ulteriori indagini sono tuttavia necessarie per confermare la validità dei dati.Bibliografia.Tullio V,Mandras N,Allizond V,Nostro A,Roana J,Merlino C,Banche G,Scalas D,Cuffini AM(2012).Positive interaction of thyme(red)essential oil with human polymorphonuclear granulocytes in eradicating intracellular Candida albicans.Planta Med,78:1633-5 Tullio V,Mandras N,Roana J,Scalas D.Falzone A,Sgorbini B,Rubiolo P,Cuffini AM(2016).Eradicazione di Candida krusei intracellulare:interazione tra olio essenziale di Mxpiperita L.(Huds) di Pancalieri e PMN.NATURAL1,157:60