Influence of Polysaccharides' Molecular Structure on the Antibacterial Activity and Cytotoxicity of Green Synthesized Composites Based on Silver Nanoparticles and Carboxymethyl-Cellulose.

In this paper we report on the influence of polysaccharides' molecular structure on the antibacterial activity and cytotoxicity of composites based on silver nanoparticles (AgNPs) immobilized into carboxymethyl-cellulose (CMC). These composites were green synthesized from the reduction of silver ions into aqueous solutions of the polysaccharide, using CMC with different degree of substitution (DS) and molecular weight (Mw). The composites were characterized by transmission electron microscopy (TEM), as well as infrared (ATR-FTIR), ultraviolet (UV-Vis), Raman, and X-ray photo-electron (XPS) spectroscopic techniques. The antibacterial activity was evaluated with minimum inhibitory concentration against Enterococcus faecalis. The cytotoxicity of composites was assessed against human gingival fibroblast. Experimental evidence suggests that particle size distribution and morphology of AgNPs change according to the quantity of silver precursor added to the reaction, as well as the DS and Mw of CMC used for composites preparation. This is related to the dispersion of silver precursor into aqueous solutions of the polysaccharide and the formation of Ag-O coordination bonds among AgNPs and COO- moieties of CMC. Moreover, these coordination bonds modify the ability of nanoparticles to produce and release Ag+ into aqueous dispersion, adjusting their antibacterial activity and the induction of cytotoxicity into the tested biological environments.

Antimicrobial Activity of a Cationic Guanidine Compound against Two Pathogenic Oral Bacteria.

This study evaluated the potential antimicrobial properties of a polyguanidine (CatDex) on two oral bacteria. Chlorhexidine gluconate 1340 µmoL L-1 (CHX 0.12%) was used as control. Streptococcus mutans (S. mutans) and Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis) were grown in BHI media. Bacterial sensitivity and antimicrobial activity were determined by the minimum inhibitory concentration (MIC) and Kirby-Bauer methods. To study side effects, that is, toxicity, dental pulp stem cells (DPSCs) were used. Fluorometric cytotoxicity and confocal microscopy assays were used in order to test cell viability. CatDex inhibited growth of S. mutans at all concentrations and growth of P. gingivalis at all concentrations except 25 µmoL L-1. The MIC of CatDex was 50 µmoL L-1 for both S. mutans and P. gingivalis. The inhibition of bacteria exposed for 8 h at 50 µmoL L-1 of CatDex exhibited increased antimicrobial activity over time, with 91% inhibition in both bacteria. The antimicrobial activities of CatDex and CHX were similar when tested on two common bacteria. CatDex was significantly less toxic to DPSCs. CatDex toxicity depended on time and not on concentration. With regard to clinical relevance, CatDex may have potential as a novel antimicrobial agent. Further studies are in progress.

Inhibición de la expresión del sistema agr de Staphylococcus aureus resistente a meticilina mediante el uso de polifenoles totales de hojas de aguacate mexicano (Persea americana var. drymifolia) / Inhibition of the expression of the agr system of methicillin-resistant Staphylococcus aureus by using total polyphenols of Mexican avocado leaves (Persea americana var. Drymifolia)

Resumen Introducción: La resistencia a los antibióticos por parte de las bacterias está provocando gran impacto negativo en la salud humana y en la producción animal. Actualmente, Staphylococcus aureus es considerada dentro de los seis principales grupos bacterianos con mayores reportes de aparición de resistencia a nivel mundial. Por otro lado, durante décadas las plantas de uso medicinal han sido fuente importante de compuestos bactericidas; sin embargo, también se ha empezado a documentar otras moléculas con otros mecanismos antimicrobianos, como es la inhibición de la percepción de quórum (anti-percepción de quórum (APQ)). En la medicina tradicional mexicana las hojas de aguacate mexicano (Persea americana var drymifolia) han sido empleadas para tratar diversos padecimientos que involucran infecciones bacterianas, por lo que es factible contenga compuestos que posean efectos antioxidantes, bactericidas y APQ, que ayuden a combatir las infecciones de cepas resistentes. De tal manera, que el objetivo de esta investigación fue determinar el efecto de los polifenoles totales de las hojas de Persea americana var. drymifolia y su actividad APQ sobre cepas de S. aureus resistentes a meticilina (MRSA). Métodos: Se obtuvieron los polifenoles presentes en las hojas de 18 cultivares de aguacate mexicano mediante extracción asistida por ultrasonido y fueron purificados en una columna de amberlita. Estos polifenoles fueron analizados funcionalmente y evaluados contra cepas de S. aureus MRSA para determinar su efecto APQ sobre el sistema denominado Agr. Resultados: Los polifenoles extraídos de las hojas de aguacate de raza mexicana exhiben una fuerte actividad bactericida. De los 18 cultivares probados, la variedad María Elena fue la que presentó el mayor efecto, exhibiendo una CMI de 116 µg∙mL-1 y un CMB de 133 µg∙mL-1 contra la cepa de MRSA µ3. Sin embargo, también logran inhibir los niveles de expresión del operón agr (P2 y P3) con respecto al gen constitutivo de rDNA 16S. De igual manera, los polifenoles mostraron una buena actividad antioxidante, además de que se logró identificar la presencia de flavonoides y saponinas. Discusión y Conclusión: Los polifenoles extraídos de las hojas de aguacate mexicano, exhiben principalmente actividad bactericida, pero también inhiben la expresión de genes asociados a la percepción de quórum de cepas de S. aureus MRSA. De igual manera, presentan una buena actividad antioxidante, lo que en conjunto puede ayudar a contrarrestar las infecciones con cepas resistentes de manera más eficiente. Por lo tanto, las hojas de aguacate mexicano son una fuente importante de metabolitos antioxidantes, bactericidas y APQ.