Effect of Calamintha officinalis Moench essential oil and pulegone on growth and biofilm production of P. aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa je oportunistički patogen, sveprisutan u okolišu, koji danas uzrokuje široki spektar po život opasnih infekcija. Ova bakterija je poseban izazov kod imunokompromitiranih pacijenata, primjerice onih s cističnom fibrozom ili s ugrađenim implantantima. Eterična ulja imaju mnoga značajna djelovanja, među kojima su antiseptičko, antibakterijsko, virustatsko, antioksidativno, antiparazitično, antimikotično i insekticidno djelovanje. Cilj ovog rada je ispitati djelovanje pulegona i eteričnog ulja vrste Calamintha officinalis Moench na stvaranje biofilma, te njihovo djelovanje u kombinaciji sa tobramicinom na već formirani biofilm. Masovna upotreba antibiotika rezultirala je pojavom antimikrobne rezistencije, što je izraziti javnozdravstveni problem. Rastući interes za upotrebu esencijalnih ulja kao prirodnih antimikrobnih lijekova posebno je u porastu posljednjih godina potaknuta jer su potrošači sve češće u potrazi za prirodnim alternativama. Učinak na rast bakterijske kulture je određen je mjerenjem optičke gustoće kulture pri 570 nm. Dok je količina nastalog biofilma određena mjerenjem optičke gustoće pri 540 nm. Rezultati su pokazali da su eterično ulje vrste Calamintha officinalis Moench pri subinhibitornim koncentracijama ima inhibirajući učinak na planktonske stanice, dok na količinu nastalog biofilma ima dvojaki učinak, i inhibirajući i promotivni, ovisno o koncentraciji eteričnog ulja. Pulegon pri subinhibitornim koncentracijama ima dvojaki učinak na rast planktonskih bakterijskih stanica, učinak je i inhibirajući i promotivni ovisno o koncentraciji, ali ipak pulegon u svim koncentracijama smanjuje količinu nastalog biofilma. Tobramicin pri koncentraciji koja odgovara njegovoj MIK vrijednost smanjuje rast planktonskih stanica, ali povećava količinu nastalog biofilma. Eterično ulje vrste Calamintha officinalis Moench ima sinergistički učinak s tobramicinom na inhibiciju rasta planktonskih stanica, ali antagonizira promotivni učinak tobramicina na nastali biofilm. Pulegon u kombinaciji s tobramicinom pri subinhibitornim koncentracijama ima ponovno dvojaki učinak na rast planktonskih stanica, ali djeluje antagonistički s tobramicinom na prethodno formirani biofilm, ovisno o koncentraciji. Ovaj rad pridonijet će naporima za pronalaskom nove i očuvanju postojeće terapije u liječenju infekcija uzrokovanih bakterijom P. aeruginosa.Pseudomonas aeruginosa is an opportunistic pathogen, ubiquitous in environment and causes wide range of harmful infections. This bacterium causes a difficult challenge to immunocompromised patients e.g. patients with cistic fibriosis or implants. Essential oils have many significants effects such as antiseptical, antibacterial, viral, antioxidative, antiparasitic, antifungal and insecticidal. The aim of this study is to examine the effect of pulegone and essential oil of Calamintha officinalis Moench on bioflim formation and their effect in combination with tobramycin on already formed biofilm. Mass use of antibiotics has resulted in the emergence of antimicrobial resistance, which represents a public health issue. Growing interest in the use of essential oils as natural antimicrobial drugs has been encouraged by consumers who are increasingly looking for natural alternatives. The effect on bacterial growth was determined by measuring the optical density of the culture at 570 nm.,while the amount of formed biofilm was determined by measuring the optical density at 540 nm. The results showed that the essential oil of Calamintha officinalis Moench at subinhibitory concentrations has an inhibitory effect on planktonic cells, while the on amount of formed formed has a dual effect, both inhibitory and promotional, depending on the concentration of essential oil. Pulegone at subinhibitory concentrations has a dual effect on the growth of planktonic bacterial cells the effect is both inhibitory and promotional, depending on the concentration, but still pulegone in all concentrations reduces the amount of formed biofilm. Tobramycin at a concentration equal its MIC value reduces the growth of planktonic cells, but increases the amount of biofilm formed. The essential oil of Calamintha officinalis Moench has a synergistic effect with tobramycin on the inhibition of planktonic cell growth, but antagonizes the promotional effect of tobramycin on the amount of formed biofilm. Pulegon in combination with tobramycin at subinhibitory concentrations again has a dual effect on planktonic cell growth, but acts antagonistically with tobramycin on the previously formed biofilm. This research will contribute to efforts to find new and preserve existing therapies in the treatment of infections caused by P. aeruginosa