Ocena działania in vitro doksycykliny uwalnianej z bioresorbowalnego polimerowego nośnika na szczep Desulfovibrio desulfuricans

• Autorzy: Kopytyńska-Kasperczyk A. , Dobrzyński P. , Jaworska-Kik M. , Pastusiak M.

Warianty tytułu

EN

In vitro evaluation of doxycycline released from biodegradable polymeric carrier on Desulfovibrio desulfuricans strain

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Systemy miejscowego uwalniania leku stanowią obiecującą drogę leczenia chorób przyzębia współtowarzyszącą mechanoterapii. Uzasadnieniem dla ich zastosowania jest fakt, że osiągają one dno kieszonki dziąsłowej, które jest niedostępne dla narzędzi stomatologicznych. Przyszłość tychże systemów bardzo silnie związana jest z polimerowymi nośnikami leku. Celem prezentowanych badań było oszacowanie działania jakościowego wcześniej opracowanych systemów miejscowego uwalniania doksycykliny, opartego na polimerowym nośniku leku (bioresorbowalne kopolimery o wysokiej elastyczności: ε-kaprolaktonu z trimetylowęglanem oraz kopolimer glikolidu z ε-kaprolaktonem) na potencjalnie patogenny dla przyzębia szczep Desulfovibrio desulfuricans. Wykorzystana w badaniach doksycyklina została wybrana ze względu na swoje dodatkowe szczególne właściwości, które nie związane są z jej wpływem na bakterie, a bardzo pomocne w terapii chorób przyzębia. Wykonano badanie oceny wrażliwości szczepu i wyznaczono minimalne stężenie hamujące (MIC) dla doksycykliny. Ocenę skuteczności systemu in vitro przeprowadzono poprzez wystawienie szczepu Desulfovibrio desulfuricans na działanie doksycykliny uwalnianej z polimerowych nośników w kolejnych dobach badania. Każdego dnia badania dokonywano odczytu wzrostu kolonii bakteryjnych na płytkach z podłożem. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono szczególną przydatność systemu zawierającego 5% leku, formowanego z udziałem kopolimeru o składzie 80% mol. kaproilu i 20% mol. jednostek węglanowych. System ten zapewnia pełną skuteczność w walce z tą modelową dla chorób przyzębia bakterią w okresie 8 dni od wprowadzenia.

EN

Local drug delivery systems are promising route of drug administration in periodontal treatment, parallel to scaling and root planning (SRP). The concept of this form of treatment is justified by the fact that it reaches the area unavailable for dental instruments. The future of these systems is tightly connected with polymeric drug carriers. The aim of this study was evaluation of polymeric local doxycycline delivery system (designed and described earlier) and its antimicrobial effect on Desulfovibrio desulfuricans, potentially pathogenic to periodontal tissue. Doxycycline used in the study was chosen for its additional special non-antibiotic properties that may be very helpful in periodontal treatment. The presented and tested polymeric drug carriers were flexible bioresorbable copolymers of ε-CL/TMC and ε-CL/GL. Bacteria susceptibility to doxycycline has been estimated and doxycycline Minimal Inhibitory Concentration (MIC) has been fixed. The antimicrobial effect of examined systems has been tested by D.desulfuricans exposure to doxycycline released daily from copolymers. Bacterial colony growth on agar plates was examined each day of the study. On the basis of these investigations, 20%TMC/80% ε-CL copolymer has been reported to be the most suitable for the designed local drug device. It showed doxycycline release able to inhibit bacterial growth during 8 days of the experiment.

Słowa kluczowe

PL

periodontitis; miejscowe uwalnianie leku; doksycyklina; Desulfovibrio desulfuricans

EN

periodontitis; local drug delivery; doxycycline; Desulfovibrio desulfuricans

• Wydawca: Polish Society for Biomaterials in Cracow
• Czasopismo: Engineering of Biomaterials
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 17, no. 124
• Strony: 19--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kopytyńska-Kasperczyk A.

• Katedra i Zakład Biofarmacji, Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej, Śląski Uniwersytet Medyczny, ul. Jedności 8, 41-200 Sosnowiec

autor

Dobrzyński P.

• Centrum Materiałów Polimerowych i Węglowych, Polska Akademia Nauk, ul. M. Skłodowskiej-Curie 34, 41-819 Zabrze
• Akademia Jana Długosza, Wydział Matematyczno-Przyrodniczy, ul. Armii Krajowej 13/15, 42-218 Częstochowa

autor

Jaworska-Kik M.

• Katedra i Zakład Biofarmacji, Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej, Śląski Uniwersytet Medyczny, ul. Jedności 8, 41-200 Sosnowiec

autor

Pastusiak M.

• Centrum Materiałów Polimerowych i Węglowych, Polska Akademia Nauk, ul. M. Skłodowskiej-Curie 34, 41-819 Zabrze

Bibliografia

• [1] Kaplish V., Walia M.K., Kumar S.L.H.: Local drug delivery systems in the treatment of periodontis; A Review. Pharmacophore (An Int. Res. J.) 4, 2 (2013) 39-49.
• [2] Sender-Janeczek A., Ziętek M.: Miejscowe zastosowanie antyseptyków i antybiotyków w leczeniu przewlekłego zapalenia przyzębia – przegląd piśmiennictwa. Dent. Med. Probl. 44, 3 (2007) 396-402.
• [3] Sapadin A.N., Fleischmajer R.: Tetracyclines: Nonantibiotic properties and their clinical implications. J Am Acad Dermatol 54 (2006) 258-65.
• [4] Yjranheikki J., Keinanen R., Pelikka M., Hokfelt T., Koistinaho J., Tetracyclines inhibit microglial activation and are neuroprotective in global brain ischemia. Proc Natl Acad Sci U S A 95 (1998) 15769-74.
• [5] Willis C.L., Cummings J.H., Neale G., Gibson G.R.: Growth, incidence and activities of dissimilatory sulfatreducing bacteri in the human oral cavity. FEMS Microbiol Lett. 129 (1995) 267-272.
• [6] Van der Hoeven J.S., Van den Kieboom C.W., Schaeken M.J., Sulfate-reducing bacteria in periodontal pocket. Oral Microbiol. Immunol.10 (1995) 288-290.
• [7] Boopathy R., Roichaux M., LaFont D., Howell M.: Activity of sulfate-reducing bacteria in human periodontal pocket. Can. J. Microbiol. 48 (2002) 1099-1103.
• [8] Langendijk P.S., Kulik D.M., Sandmeier H., Meyer J., Van der Hoeven S.J.: Isolation of Desulfomicrobium orale sp. Nov and Desulfovibro strain NY682, oral sulfate-reducing bacteria involved in human periodontal disease. Intern. J. Sys. Evol. Microbiol. 51 (2001) 1035-1044.
• [9] Kopytyńska-Kasperczyk A., Dobrzyński P.: Polymeric matrices as carriers for local doxycycline delivery dedicated for periodontal purposes – preliminary report”. Engineering of Biomaterials 109-111 (2011) 17-21.
• [10] Postgate J.R.: The sulfate-reducing bacteria. Cambridge University Press, Cambridge 1984.

Uwagi

PL

Praca realizowana w ramach Regionalnego Funduszu Stypendiów Doktoranckich 2, oraz finansowana z działalności statutowych CMPW PAN w Zabrzu i SUM w Sosnowcu.