アリルピペリジン-1-カルボジチオエートおよびベンジル1H-イミダゾール-1-カルボジチオエート：マイコバクテリウムとの戦いのための2つの潜在的な薬剤

Allyl piperidine -1-carbodiothioate and benzyl 1H-imidazole 1 carbodithioate: two potential agents to combat against mycobacteria.

• Goutam Mukherjee
• Koushik Mukherjee
• Rituparna Das
• Rahul Shubhra Mandal
• Indranil Roy
• Balaram Mukhopadhyay
• Alok Kumar Sil

抄録

具体的な目的:

結核菌の多剤耐性菌の出現により，結核の臨床管理が困難になってきている。本研究では，新規かつ有効な抗菌薬を得ることを目的として，イミダゾールおよびピペリジン誘導体の抗菌活性を検討した。

SPECIFIC AIMS: The emergence of multidrug resistant strains of Mycobacterium tuberculosis has made tuberculosis more difficult to manage clinically. With the aim of obtaining new and effective anti-mycobacterial agent(s), this study investigated the anti-mycobacterial activity of several imidazole and piperidine derivatives.

方法と結果:

新規な抗マイコバクテリア剤を得るために、Mycobacterium smegmatis細胞を異なる化合物で処理し、その増殖抑制活性を調べた。その中で、ベンジル1H-イミダゾール-1-カルボジチオエートおよびアリルピペリジン-1-カルボジチオエートは、他の化合物よりも優れた生育阻害活性を示した。その後、バイオフィルム形成前後のM. smegmatisをこれらの薬剤で処理することにより、これら2つの化合物の抗バイオフィルム性を調べた。その結果，亜致死量では，いずれの化合物もバイオフィルムの形成を抑制するとともに，形成前のバイオフィルムを分散させた状態でもバイオフィルムの形成を抑制した。また、バイオフィルムを形成した細胞に対しては、イソニアジドやリファンピシンの活性を増強することが明らかになった。異なる細胞株に対するこの組み合わせ療法の毒性効果を調べるために、MTTアッセイを実施した。その結果、この併用療法は低い細胞毒性を示した。また、これら2つの化合物の休眠マイコバクテリア細胞に対する活性も確認され、有効であることが判明した。

METHODS AND RESULTS: Towards obtaining new anti-mycobacterial agents, Mycobacterium smegmatis cells were treated with different compounds for their growth inhibitory activity. Among these, benzyl 1H-imidazole-1-carbodithioate and allyl piperidine-1-carbodiothioate exhibited better inhibition than the others. Thereafter, anti-biofilm property of these two was examined by treating M. smegmatis with these agents before and after the formation of biofilm. The result showed that both the compounds at their sub-lethal dose inhibited the formation of biofilm as well as dispersed preformed biofilm. Consistently, they augmented the activity of isoniazid or rifampicin against biofilm-encapsulated cells. MTT assay was performed to examine the toxic effects of this combinatorial therapy on different cell lines. Results exhibited a low cytotoxicity for this combinatorial treatment. The activity of these two was also verified against dormant mycobacterial cells and was found to be effective.

結論:

本研究では、プランクトン細胞および休眠細胞の両方に対して抗真菌活性を示す2つの化合物を同定した。また，これら2つの化合物は亜致死量で抗バイオフィルム活性を示し，バイオフィルム封入細胞に対するイソニアジドおよびリファンピシンの活性を増強した。

CONCLUSION: The present study identified two compounds that exhibited anti-mycobacterial activities against both planktonic and dormant cells. These two also exhibited anti-biofilm activity at their sub-lethal dose and augmented the activity of isoniazid and rifampicin against biofilm encapsulated cells.

意義と影響:

今回の研究では、抗真菌治療に使用できる可能性があり、公衆衛生管理に役立つ可能性のある2つの新規薬剤を提供した。

SIGNIFICANCE AND IMPACT: The current study provides two new agents that have the potential to be used in anti-mycobacterial therapy and may help in public health management.

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