THE EVALUATION OF EFFECTIVENESS OF DISINFECTANTS ON THE GROWTH OF FRANCISELLA NOVICIDA AFTER CULTURING IN ACANTHAMOEBA CASTELLANII

Francisella tularensis je fakultativna unutarstanična gram-negativna bakterija i uzročnik zooonoze - tularemije. Dosad je prepoznato pet vrsta unutar roda Francisella koje se međusobno razlikuju prema virulentnim, genetskim i metaboličkim karakteristikama. To su redom: F. tularensis, F. philomiragia, F. hispaniensis, F. noatunesis i F. novicida. Bakterija je izolirana iz više od 250 divljih vrsta, uključujući stanice protozoa. Francisella ima sposobnost preživjeti u različitim tipovima stanica poput epitelnih stanica, neutrofila, makrofaga i ameba. Visoku virulentnost bakteriji daje sposobnost da izbjegne detekciju i imunološki odgovor te se brzo razmnoži unutar i izvan stanice domaćina. Acanthamoeba castellanii rezervoar je bakterije u okolišu. Francisella se u amebi razmnoži izbjegavanjem mehanizma autofagije. Bakterija je postala javnozdravstveni problem otkako je klasificirana kao smrtonosno biološko oružje koje se može prenijeti aerosolom. Stoga je vrlo važno utvrditi baktericidnu/bakteriostatsku učinkovitost dezinfekcijskih sredstava kada se koriste za inaktivaciju ovog uzročnika bolesti. U istraživanju je korištena avirulentna F. novicida kao modelni organizam te tri dezinficijensa različitih koncentracija i kemijskih komponenti. Prijašnji rezultati, provedeni na čistoj bakterijskoj kulturi, pokazali su kako 5%-tni Asepsol eko ima baktericidni učinak na F. novicida, dok 0,2%-tni Bigvasan i 1%-tni Descocid djeluju bakteriostatski. U ovome istraživanju, dodatno smo ispitali učinkovitost triju dezinficijensa (0,2%-tni, 0,5%-tni i 1,0%-tni Bigvasan; 0,2%-tni, 0,5%-tni i 1%-tni Descocid; 1%-tni, 2%-tni i 5%-tni Asepsol eko) na dekontaminaciju F. novicida nakon uzgoja bakterija u A. castellanii tijekom 48 sati. Rezultati su pokazali da Asepsol (1%-tni, 2%-tni i 5%-tni) i 1%-tni Descocid potpuno inhibiraju bakterijski porast, bez obzira na vrijeme izlaganja (10 sekundi, 1 minuta, 5, 10 i 15 minuta). Učinkovitost Bigvasana i Descocida ovisila je o koncentraciji i vremenu izloženosti Francisella uzgojenim u amebama. Iznenađujuće, u usporedbi s ranijim rezultatima, F. novicida uzgojena u amebi je osjetljivija na dekontaminaciju 1%-tnim Descocidom i 0,2%-tnim Bigvasanom. Zaključujemo kako među ispitanim dezinficijensima Asepsol eko, čije su aktivne supstance kvaterne amonijeve soli, čak kod četri puta niže koncentracije od proizvođačeve preporuke pokazuje najbolju baktericidnu aktivnost protiv F. novicida uzgojene u amebi, dok se PHMB iz Bigvasana pokazao slabijim u nižim koncentracijama.Francisella tularensis is a facultative intracellular Gram-negative bacterium and the causative agent of zoonotic disease - tularemia. So far, five species have been recognized within the Francisella genus, which differ between virulent, genetic and metabolic characteristics, as follows: F. tularensis, F. philomiragia, F. hispaniensis, F. noatunesis and F. novicida. Bacteria are isolated from more than 250 wild species, including protozoa cells. Francisella has the ability to survive in various cell types such as epithelial cells, neutrophils, macrophages and amoeba cells. The ability to avoid detection and immune response and to rapidly multiply inside and outside of the host cell, gives bacteria a high virulence. Acanthamoeba castellanii is a reservoir of bacteria in the environment. Francisella is expanding in the amoeba cells by avoiding the autophagy mechanism. Bacteria have become a public health issue since it was classified as a deadly biological weapon that can be transmitted by aerosol. It is, therefore, very important to determine the bactericidal/bacteriostatic efficacy of disinfectants, when used to inactivate this pathogen. The avirulent F. novicida was used as a model organism and the three disinfectants of different concentrations and chemical components. Previous results, implemented on pure bacterial culture, showed that 5% Asepsol eko had a bactericidal effect on F. novicida, while 0,2% Bigvasan and 1% Descocid acted bacteriostatic. In this study, we have further investigated the effectiveness of three disinfectants (0,2%, 0,5% and 1,0% Bigvasan; 0,2%, 0,5% and 1% Descocid; 1%, 2% and 5% Asepsol eko) on decontamination of F. novicida after growing of the bacterium in A. castellanii for 48 hours. The results showed that Asepsol (1%, 2% and 5%) and 1% Descocid completely inhibit bacterial growth, regardless the exposure time (10 seconds, 1 minute, 5, 10 and 15 minutes ). The efficacy of Bigvasan and Descocid was concentration and the time of the exposure dependent, on the Francisella-growing amoebae. Surprisingly, compared to earlier results, F. novicida in growing amoebae are more sensitive to decontamination by 1% of Descocid and 0,2 % of Bigvasan. We conclude that among the tested disinfectants Asepsol eko, with quaternary ammonium salts (QAC) as active substances, even at four times lower concentrations than the manufacturer's recommendation, exhibits the best bactericidal activity against F. novicida growth in amoeba, while the PHMB in Bigvasan showed weaker at lower concentrations