Antimikrobiálny účinok hydrogélu na báze Gum Karaye v kombinácii s fágovým preparátom na meticilín rezistentné kmene Staphylococcus aureus

KLEKNEROVÁ, Dominika, Lukáš VACEK, Alena SIVÁKOVÁ, Roman PANTŮČEK, Martin BENEŠÍK, Lucy VOJTOVÁ and Eva ČERNÁ. Antimikrobiálny účinok hydrogélu na báze Gum Karaye v kombinácii s fágovým preparátom na meticilín rezistentné kmene Staphylococcus aureus (Antimicrobial effect of Gum Karaya based hydrogel in combination with phage on methicillin-resistant strains of Staphylococcus aureus). In 29. kongres Československé společnosti mikrobiologické. 2022. ISBN 978-80-88379-18-8.

Basic information

• Original name: Antimikrobiálny účinok hydrogélu na báze Gum Karaye v kombinácii s fágovým preparátom na meticilín rezistentné kmene Staphylococcus aureus
• Name in Czech: Antimikrobiální účinek hydrogelu na bázi Gum Karaye v kombinaci s fágovým preparátem na meticilin rezistentní kmeny Staphylococcus aureus
• Name (in English): Antimicrobial effect of Gum Karaya based hydrogel in combination with phage on methicillin-resistant strains of Staphylococcus aureus
• Authors: KLEKNEROVÁ, Dominika (703 Slovakia, belonging to the institution), Lukáš VACEK (203 Czech Republic, belonging to the institution), Alena SIVÁKOVÁ (203 Czech Republic, belonging to the institution), Roman PANTŮČEK (203 Czech Republic, belonging to the institution), Martin BENEŠÍK (203 Czech Republic, belonging to the institution), Lucy VOJTOVÁ (203 Czech Republic) and Eva ČERNÁ (203 Czech Republic).
• Edition: 29. kongres Československé společnosti mikrobiologické, 2022.

Other information

• Original language: Slovak
• Type of outcome: Presentations at conferences
• Field of Study: 10606 Microbiology
• Country of publisher: Czech Republic
• Confidentiality degree: is not subject to a state or trade secret
• WWW: URL
• RIV identification code: RIV/00216224:14110/22:00129724
• Organization unit: Faculty of Medicine
• ISBN: 978-80-88379-18-8
• Keywords (in Czech): Gum Karaya; Staphylococcus aureus; fágový preparát; MRSA
• Keywords in English: Gum Karaya; Staphylococcus aureus; phage preparation; MRSA
• Tags: rivok
• Tags: International impact

Abstract

Úvod Gum karaya (GK) je prírodný polysacharid s veľkým potenciálom pri liečbe chronických infekcií kože a mäkkých tkanív (SSTI). Hydrogély na báze polysacharidov udržujú vlhké prostredie a urýchľujú hojenie rán. Ich antimikrobiálny potenciál proti kmeňom Staphylococcus aureus rezistentným na meticilín bol už predtým stanovený. Doplnením tohto materiálu o fágový preprarát je možné jeho účinky zvýšiť. Cieľ Otestovanie kombinácie antimikrobiálneho účinku GK a fágového preparátu Metodika Fágový preparát bol najprv testovaný na svoju stabilitu v GK roztoku a hydrogéli. Potom sa študovalo uvoľňovanie fágových častíc z hydrogélu GK. Antimikrobiálny potenciál GK+BP bol testovaný na referenčnom kmeni S. aureus ATCC 43300 rezistentnom na meticilín a na súbore 16 klinických kmeňov. Definovaná bakteriálna suspenzia sa pridala ku GK+BP. Počet prežívajúcich buniek sa stanovil sériovým riedením po 4, 8 a 12 hodinách inkubácie. Výsledky Testovanie stability fágového prípravku v GK roztoku a hydrogéli preukázalo, že GK podstatne neovplyvňuje aktivitu fágu. Štúdia uvoľňovania fágových častíc z hydrogélu GK preukázala viac ako 90 % uvoľnenie fágových častíc z hydrogélu do roztoku. Antimikrobiálne testovanie GK+BP ukázalo úplnú eradikáciu u všetkých testovaných bakteriálnych kmeňov do 12 hodín na rozdiel od samotného GK hydrogélu, ktorý nedosahuje úplnú eradikáciu baktérií. Záver Tieto vlastnosti predurčujú hydrogély GK ako sľubný nový materiál používaný pri liečbe SSTI. Prípravky GK+BP preukázali účinnú eradikáciu infekčných agens. Množenie fágov v mieste infekcie ešte viac zvýši eradikačný účinok.

Abstract (in English)

Introduction Gum karaya (GK) is a natural polysaccharide with great potential in the treatment of chronic skin and soft tissue infections (SSTI). Polysaccharide-based hydrogels keep moist environment and accelerate wound healing. Their antimicrobial potential against Staphylococcus strains aureus resistant to methicillin has been previously established. Supplementing this material with a phage preparation, the effects can be enhanced. Aim To test the combination of the antimicrobial effect of GK and the phage preparation Methodology The phage preparation was first tested for its stability in GK solution and hydrogel. Then the release of phage particles from the GK hydrogel was studied. Antimicrobial potential of GK+BP was tested on a methicillin-resistant reference strain of S. aureus ATCC 43300 and on a set of 16 clinical strains. The defined bacterial suspension was added to GK+BP. Number of surviving cells was determined by serial dilution after 4, 8 and 12 hours of incubation. Results Stability testing of the phage preparation in GK solution and hydrogel demonstrated that GK substantially does not significantly affect phage activity. The study of the release of phage particles from the GK hydrogel showed more than 90 % release of phage particles from the hydrogel into solution. Antimicrobial testing GK+BP showed complete eradication of all bacterial strains tested within 12 hours in contrast to the GK hydrogel alone, which does not achieve complete eradication of bacteria. Conclusion These properties predispose GK hydrogels as a promising new material used in the treatment of SSTIs. GK+BP preparations have demonstrated effective eradication of infectious agents. The proliferation of phages at the site infection will further enhance the eradication effect.

Links

• NU20-05-00166, research and development project: Name: Nové přístupy k hojení infikovaných ran pomocí hydrogelů z přírodní pryskyřice Gum Karaya modifikovaných inovativními komponenty cílenými na multirezistentní kmeny bakterií (Acronym: NPHIRPHGK)

Investor: Ministry of Health of the CR, Subprogram 1 - standard