Essential Oils from Southern Italian Aromatic Plants Synergize with Antibiotics against <i>Escherichia coli</i>, <i>Pseudomonas aeruginosa</i> and <i>Enterococcus faecalis</i> Cell Growth and Biofilm Formation

The spread of antibiotic-resistant pathogens has prompted the development of novel approaches to identify molecules that synergize with antibiotics to enhance their efficacy. This study aimed to investigate the effects of ten Essential Oils (EOs) on the activity of nine antibiotics in influencing growth and biofilm formation in Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, and Enterococcus faecalis. The effects of the EOs alone and in combination with antibiotics on both bacterial growth and biofilm formation were analyzed by measuring the MIC values through the broth microdilution method and the crystal violet assay, respectively. All EOs inhibited the growth of E. coli (1.25 ≤ MIC ≤ 5 mg/mL) while the growth of P. aeruginosa and E. faecalis was only affected by EOs from Origanum vulgare, (MIC = 5 mg/mL) and O. vulgare (MIC = 1.25 mg/mL) and Salvia rosmarinus (MIC = 5 mg/mL), respectively. In E. coli, most EOs induced a four- to sixteen-fold reduction in the MIC values of ampicillin, ciprofloxacin, ceftriaxone, gentamicin, and streptomycin, while in E. faecalis such a reduction is observed in combinations of ciprofloxacin with C. nepeta, C. bergamia, C. limon, C. reticulata, and F. vulgare, of gentamicin with O. vulgare, and of tetracycline with C. limon and O. vulgare. A smaller effect was observed in P. aeruginosa, in which only C. bergamia reduced the concentration of tetracycline four-fold. EO-antibiotic combinations also inhibit the biofilm formation. More precisely, all EOs with ciprofloxacin in E. coli, tetracycline in P. aeruginosa, and gentamicin in E. faecalis showed the highest percentage of inhibition. Combinations induce up- and down-methylation of cytosines and adenines compared to EO or antibiotics alone. The study provides evidence about the role of EOs in enhancing the action of antibiotics by influencing key processes involved in resistance mechanisms such as biofilm formation and epigenetic changes. Synergistic interactions should be effectively considered in dealing with pathogenic microorganisms

STUDIO OSSERVAZIONALE SULL’INTEGRAZIONE CON LICOPENE BIOLOGICO NELLA DEGENERAZIONE MACULARE LEGATA ALL’ETÀ (DMLE): CARATTERISTICHE IN CONDIZIONI BASALI DEI PAZIENTI.

Nel mondo la degenerazione maculare legata all’età (DMLE) è la principale causa di grave riduzione della vista (1). Negli USA questa malattia è responsabile di più del 54% dei casi di perdita della vista nella popolazione bianca (2). Studi epidemiologici indicano che più di 1 milione di Americani è affetto dalla forma neovascolare (vedi oltre) e 970 mila sono colpiti dalla forma atrofica (vedi oltre). Una recente revisione della letteratura ha mostrato che in Europa globalmente la prevalenza della DMLE nei soggetti di età compresa tra 65-75 anni varia dal 9 al 25%. Francia e Germania sono i paesi con più elevata prevalenza, rispettivamente 40% e 39%, mentre nel Regno Unito la prevalenza è del 3,5%. In Italia si stima che 1 milione di persone presenti segni di DMLE; ogni anno si registrano 20 mila nuovi casi della forma neovascolare che colpisce l’1% degli ultra 50enni, il 14% degli ultra 75enni e il 30% degli ultra 85enni. La cecità si manifesta in età avanzata: più dell’80% di quelli che ne sono affetti diventano ciechi dopo i 70 anni. La DMLE è due volte più frequente nelle donne rispetto agli uomini. L’esatta patogenesi di questa affezione rimane incerta; si tratta di una malattia multifattoriale legata all'interazione di fattori genetici e ambientali. Tra questi spicca il fumo di sigaretta. Quest’ultimo agirebbe attraverso lo stress ossidativo che è considerato uno dei principali meccanismi che influenzano l’insorgenza della DMLE. La DMLE può presentarsi in due forme: la secca (non essudativa o atrofica) e la umida (essudativa o neovascolare). • La forma secca è caratterizzata dalla comparsa nella macula delle drusen: si tratta di escrescenze di materiale colloide (lipidi, fosfolipidi, collagene) che si accumulano nella membrana di Bruch sottostante all’epitelio pigmentato retinico. Le drusen ostacolano l’ossigenazione e determinano la degenerazione dei fotorecettori, con atrofia e graduale riduzione dell’acuità. È stato evidenziato che più di 8 milioni di Americani hanno almeno una voluminosa drusen in un occhio e che in 3,6 milioni di questi sono presenti drusen bilaterali Di notevole rilevanza è il fatto che la forma secca può evolvere nella più grave forma umida. • La forma umida si manifesta con essudazione ed emorragie maculari, generate dalla neoangiogenesi coroidale, che determinano una rapida perdita della vista. La terapia standard della DMLE neovascolare è rappresentata dall’iniezione intravitreale di un farmaco anti-VEGF. Per prevenire e contrastare l’angiogenesi a livello oculare è necessario identificare molecole angiostatiche che siano dotate di scarsa o nulla tossicità e con via di somministrazione che sia la più semplice possibile. Studi molto recenti hanno dimostrato che il licopene, oltre a essere un potente antiossidante, possiede anche una spiccata attività antiangiogenica. Sahin et al., utilizzando cellule endoteliali umane, hanno infatti evidenziato che il licopene riduce in vitro, in modo dose-dipendente, la loro proliferazione, la loro migrazione e la formazione di neocapillari. L’inibizione dell’angiogenesi è stata confermata da altri studi in cui è stato osservato che questo effetto è la conseguenza di differenti meccanismi: • attività anti-VEGF; • azione anti TNF-α (pro-angiogenesi); • up-regolazione della IL-12 e dell’IFN-γ (citochine antiangiogenesi); • inibizione della MMP-2 (proteasi proangiogenesi) tramite l’attenuazione del VEGFR2. È stato sottolineato che il licopene esercita il suo effetto antiangiogenico a concentrazioni che possono essere raggiunte anche in vivo, ma, a causa della variabilità degli individui e del contenuto di licopene dei pomodori, non è ancora possibile indicare la quantità di questi ortaggi necessaria al raggiungimento dello scopo. È da tempo noto tuttavia che i livelli di licopene sono più bassi nei pazienti con DMLE e solo da poco è stato osservato che esiste una correlazione inversa tra livelli plasmatici di carotenoidi e presenza di questa grave malattia oculare e che ciò è particolarmente rilevante per il licopene che è risultato essere il solo carotenoide in grado di proteggere significativamente sia nei confronti della forma iniziale, sia ancor di più nei confronti della forma essudativa