Published February 6, 2023 | Version v1
Publication Open

Antimicrobial analysis of honey against Staphylococcus aureus isolates from wound, ADMET properties of its bioactive compounds and in-silico evaluation against dihydropteroate synthase

Creators

  • 1. Cross River University of Technology
  • 2. MRC Unit the Gambia
  • 3. Medical Research Council
  • 4. London School of Hygiene & Tropical Medicine
  • 5. University of Calabar
  • 6. University of Lagos

Description

Abstract Background One of the main challenges of wound healing is infection with multi-drug resistant (MDR) bacteria such as Staphylococcus aureus. The spectrum of antibiotics used to treat them is declining; thus, there is a need for alternatives. Our study was designed to evaluate the antimicrobial properties of honey, its pharmacokinetics (ADMET) properties and in-silico analysis of its bioactive compounds against dihydropteroate synthase of S. aureus using trimethoprim as control. Methods Standard protocols were employed in collection and preparation of samples, generation of canonical strings, and conduction of microbiological analyses. Bioactive compounds' ADMET properties were evaluated using the SWISSADME and the MCULE toxicity checker tools. The MCULE one-click docking tool was used in carrying out the dockings. Results The gas chromatography-mass spectrophotometry revealed twenty (20) bioactive compounds and was dominated by sugars (> 60%). We isolated a total of 47 S. aureus isolates from the wound samples. At lower concentrations, resistance to trimethoprim (95.74 to 100.00%) was higher than honey (70.21 to 96.36%). Only seven (7) isolates meet Lipinski's rule of five and ADMET properties. The docking scores of the bioactive compounds ranged from -3.3 to -4.6 while that of trimethoprim was -6.1, indicating better binding or interaction with the dihydropteroate synthase. The bioactive compounds were not substrates to P450 cytochrome enzymes (CYP1A2, CYP2CI9 and CYP2D6) and p-glycoprotein, indicating better gastrointestinal tract (GIT) absorption. Conclusion The favourable docking properties shown by the bioactive compounds suggest they could be lead compounds for newer antimetabolites for management of MDR S. aureus .

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

خلفية مجردة أحد التحديات الرئيسية لالتئام الجروح هو العدوى بالبكتيريا المقاومة للأدوية المتعددة مثل المكورات العنقودية الذهبية. يتناقص طيف المضادات الحيوية المستخدمة لعلاجها ؛ وبالتالي، هناك حاجة إلى بدائل. تم تصميم دراستنا لتقييم الخصائص المضادة للميكروبات للعسل، وخصائص الحرائك الدوائية (ADMET) والتحليل السيليكي لمركباته النشطة بيولوجيًا ضد سينثاز ثنائي هيدروبتيروات من S. aureus باستخدام تريميثوبريم كعنصر تحكم. تم استخدام البروتوكولات القياسية في جمع وإعداد العينات، وتوليد السلاسل الكنسية، وإجراء التحليلات الميكروبيولوجية. تم تقييم خصائص ADMET للمركبات النشطة بيولوجيًا باستخدام SWISSADME وأدوات مدقق السمية MCULE. تم استخدام أداة الإرساء بنقرة واحدة من MCULE في تنفيذ عمليات الإرساء. النتائج كشف الاستشراب الغازي - القياس الطيفي الكتلي عن عشرين (20) مركبًا نشطًا بيولوجيًا ويهيمن عليها السكريات (> 60 ٪). قمنا بعزل ما مجموعه 47 من المستخلصات الذهبية من عينات الجرح. عند التركيزات المنخفضة، كانت مقاومة التريميثوبريم (95.74 إلى 100.00 ٪) أعلى من العسل (70.21 إلى 96.36 ٪). فقط سبعة (7) عزلات تفي بقاعدة ليبنسكي للخمسة وخصائص ADMET. تراوحت درجات الالتحام للمركبات النشطة بيولوجيًا من -3.3 إلى -4.6 بينما كانت درجات ترايميثوبريم -6.1، مما يشير إلى ارتباط أو تفاعل أفضل مع سينثاز ثنائي هيدروبتيروات. لم تكن المركبات النشطة بيولوجيًا ركائز لإنزيمات السيتوكروم P450 (CYP1A2 و CYP2CI9 و CYP2D6) والبروتين السكري p، مما يشير إلى امتصاص أفضل للجهاز الهضمي (GIT). الاستنتاج تشير خصائص الالتحام المواتية التي تظهرها المركبات النشطة بيولوجيًا إلى أنها يمكن أن تكون مركبات رصاصية لمضادات الأيض الأحدث لإدارة MDR S. aureus .

Translated Description (French)

Résumé Contexte L'un des principaux défis de la cicatrisation des plaies est l'infection par des bactéries multirésistantes (MDR) telles que Staphylococcus aureus. Le spectre des antibiotiques utilisés pour les traiter est en déclin ; il existe donc un besoin d'alternatives. Notre étude a été conçue pour évaluer les propriétés antimicrobiennes du miel, ses propriétés pharmacocinétiques (ADMET) et l'analyse in-silico de ses composés bioactifs contre la dihydroptéroate synthase de S. aureus en utilisant le triméthoprime comme contrôle. Méthodes Des protocoles standard ont été utilisés pour la collecte et la préparation des échantillons, la génération de chaînes canoniques et la conduite d'analyses microbiologiques. Les propriétés ADMET des composés bioactifs ont été évaluées à l'aide des outils SWISSADME et MCULE Toxicity Checker. L'outil d'amarrage en un clic MCULE a été utilisé pour effectuer les amarrages. Résultats La chromatographie en phase gazeuse-spectrophotométrie de masse a révélé vingt (20) composés bioactifs et était dominée par les sucres (> 60%). Nous avons isolé un total de 47 isolats de S. aureus à partir des échantillons de plaie. À des concentrations plus faibles, la résistance au triméthoprime (95,74 à 100,00 %) était supérieure à celle du miel (70,21 à 96,36 %). Seuls sept (7) isolats répondent à la règle de cinq de Lipinski et aux propriétés de l'ADMET. Les scores d'amarrage des composés bioactifs variaient de -3,3 à -4,6 tandis que celui du triméthoprime était de -6,1, indiquant une meilleure liaison ou interaction avec la dihydroptéroate synthase. Les composés bioactifs n'étaient pas des substrats des enzymes cytochromes P450 (CYP1A2, CYP2CI9 et CYP2D6) et de la p-glycoprotéine, indiquant une meilleure absorption du tractus gastro-intestinal (GIT). Conclusion Les propriétés d'amarrage favorables montrées par les composés bioactifs suggèrent qu'ils pourraient être des composés de plomb pour les nouveaux antimétabolites pour la gestion de S. aureus MDR.

Translated Description (Spanish)

Resumen Antecedentes Uno de los principales desafíos de la cicatrización de heridas es la infección con bacterias multirresistentes (MDR) como Staphylococcus aureus. El espectro de antibióticos utilizados para tratarlos está disminuyendo; por lo tanto, existe la necesidad de alternativas. Nuestro estudio fue diseñado para evaluar las propiedades antimicrobianas de la miel, sus propiedades farmacocinéticas (ADMET) y el análisis in silico de sus compuestos bioactivos contra la dihidropteroato sintasa de S. aureus utilizando trimetoprim como control. Métodos Se emplearon protocolos estándar en la recolección y preparación de muestras, generación de cadenas canónicas y realización de análisis microbiológicos. Las propiedades ADMET de los compuestos bioactivos se evaluaron utilizando las herramientas SWISSADME y MCULE Toxicity Checker. Se utilizó la herramienta de acoplamiento MCULE con un solo clic para llevar a cabo los acoplamientos. Resultados La cromatografía de gases-espectrofotometría de masas reveló veinte (20) compuestos bioactivos y estuvo dominada por azúcares (> 60%). Aislamos un total de 47 aislados de S. aureus de las muestras de heridas. A concentraciones más bajas, la resistencia a la trimetoprim (95.74 a 100.00%) fue mayor que la miel (70.21 a 96.36%). Solo siete (7) aislados cumplen con la regla de cinco de Lipinski y las propiedades ADMET. Las puntuaciones de acoplamiento de los compuestos bioactivos oscilaron entre -3,3 y -4,6, mientras que la de trimetoprim fue de -6,1, lo que indica una mejor unión o interacción con la dihidropteroato sintasa. Los compuestos bioactivos no eran sustratos de las enzimas del citocromo P450 (CYP1A2, CYP2CI9 y CYP2D6) y la p-glicoproteína, lo que indica una mejor absorción del tracto gastrointestinal (GIT). Conclusión Las propiedades de acoplamiento favorables mostradas por los compuestos bioactivos sugieren que podrían ser compuestos principales para antimetabolitos más nuevos para el manejo de MDR S. aureus .

Files

s12906-023-03841-z.pdf

Files (1.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:5b9f53796f997c3d3d7de4780732df19
1.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
يعزل التحليل المضاد للميكروبات للعسل ضد المكورات العنقودية الذهبية عن الجرح، وخصائص ADMET لمركباته النشطة بيولوجيًا والتقييم في السيليكو ضد سينثاز ثنائي هيدروبتيروات
Translated title (French)
Analyse antimicrobienne du miel contre les isolats de Staphylococcus aureus de la plaie, propriétés ADMET de ses composés bioactifs et évaluation in-silico contre la dihydroptéroate synthase
Translated title (Spanish)
Análisis antimicrobiano de la miel contra aislados de Staphylococcus aureus de la herida, propiedades ADMET de sus compuestos bioactivos y evaluación in silico contra dihidropteroato sintasa

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4319298554
DOI
10.1186/s12906-023-03841-z

Is supplement to
https://openalex.org/W4388011074 (Other)
https://openalex.org/W4230411869 (Other)
https://openalex.org/W3206784178 (Other)
https://openalex.org/W2405756818 (Other)
https://openalex.org/W2324321910 (Other)
https://openalex.org/W2164026256 (Other)
https://openalex.org/W2097456009 (Other)
https://openalex.org/W2079127050 (Other)
https://openalex.org/W2040996451 (Other)
https://openalex.org/W163556339 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Gambia

References

  • https://openalex.org/W141599328
  • https://openalex.org/W1524440208
  • https://openalex.org/W1572125866
  • https://openalex.org/W1964135958
  • https://openalex.org/W1967869732
  • https://openalex.org/W1981737096
  • https://openalex.org/W1981848002
  • https://openalex.org/W1986308133
  • https://openalex.org/W1997362383
  • https://openalex.org/W2000246385
  • https://openalex.org/W2014858249
  • https://openalex.org/W2036927874
  • https://openalex.org/W2048253776
  • https://openalex.org/W2062100203
  • https://openalex.org/W2066452267
  • https://openalex.org/W2068493131
  • https://openalex.org/W2079045444
  • https://openalex.org/W2084905260
  • https://openalex.org/W2105649494
  • https://openalex.org/W2111928090
  • https://openalex.org/W2124371850
  • https://openalex.org/W2134182080
  • https://openalex.org/W2155572331
  • https://openalex.org/W2168878426
  • https://openalex.org/W2215646221
  • https://openalex.org/W2460084640
  • https://openalex.org/W2517181693
  • https://openalex.org/W2592827546
  • https://openalex.org/W2767683865
  • https://openalex.org/W2790806844
  • https://openalex.org/W2805573257
  • https://openalex.org/W2806381738
  • https://openalex.org/W2907470641
  • https://openalex.org/W2909781189
  • https://openalex.org/W2920979354
  • https://openalex.org/W2928928543
  • https://openalex.org/W2939275762
  • https://openalex.org/W2947269743
  • https://openalex.org/W2971801381
  • https://openalex.org/W3167866198
  • https://openalex.org/W3176575419
  • https://openalex.org/W3203900069
  • https://openalex.org/W3214886644
  • https://openalex.org/W4285795320