Antibiofilm Potential of Ceragenins Against Vancomycin-Resistant Enterococcus spp.

Yıl 2025, Cilt: 50 Sayı: 3, 733 - 744, 30.10.2025

Müzeyyen Aydın , Fatıma Nur Yılmaz , Mayram Hacıoglu , Gozde Hasbal Çelikok , Nese Inan , Savage Paul B.

Öz

Enterococcus spp., especially vancomycin-resistant enterococci (VRE), are listed by the World Health Organization as priority pathogens requiring new antimicrobial treatments.Ceragenins (CSAs) are a novel class of broad-spectrum antimicrobials that are relatively easy and cost-effective to produce. This study evaluated the antibacterial and antibiofilm effects of ceragenins (CSA-44, CSA-90, CSA-192) and linezolid against VRE isolates from various clinical samples. Minimum inhibitory concentrations (MICs) were determined using the broth microdilution method, and biofilm formation was assessed with microtiter plate assays. Additionally, the anti-quorum sensing (QS) and antioxidant capacities of ceragenins were evaluated. The MIC50 and MIC90 values for CSA-44 and CSA-90 were found to be 2 and 4 µg/mL, for CSA-192, 1 and 2 µg/mL, and for linezolid 0.5 and 1 µg/mL, respectively. CSA-44 and CSA-192 most effectively inhibited initial adhesion and biofilm formation. For mature biofilms, CSA-90 showed the greatest inhibition (~66%) while CSA-44 and CSA-192 reached ~50%. Linezolid inhibited biofilms by 39–60%, depending on concentration. No anti-quorum sensing or antioxidant activity was observed for ceragenins at tested levels. These findings suggest ceragenins have strong potential as therapeutic agents against VRE, particularly in biofilm-related infections. Further in vivo research is needed to confirm their efficacy and safety for clinical use.

Anahtar Kelimeler

Biofilm , cationic antimicrobial peptides , Enterococcus , linezolid , vancomycin resistance

Proje Numarası

This research was funded by Health Institutes of Türkiye (TUSEB) (A Grubu Acil Ar-Ge Proje Destek Programı, Project number: 12093).

Vankomisine Dirençli Enterokok Türlerine Karşı Cerageninlerin Antibiyofilm Etkinliği

Öz

Enterococcus spp., özellikle vankomisine dirençli enterokoklar (VRE), Dünya Sağlık Örgütü tarafından yeni antimikrobiyal tedaviler gerektiren öncelikli patojenler olarak belirlenmiştir. Cerageninler (CSA'lar), üretimi nispeten kolay ve uygun maliyetli yeni bir geniş spektrumlu antimikrobiyal sınıfıdır. Bu çalışmada, çeşitli klinik örneklerden izole edilen VRE'lere karşı cerageninlerin (CSA-44, CSA-90, CSA-192) ve linezolidin antibiyofilm etkisi değerlendirilmiştir. Minimum inhibitör konsantrasyonlar (MİK) sıvı mikrodilüsyon yöntemi kullanılarak belirlenmiş ve biyofilm oluşumu mikroplak yöntemi ile değerlendirilmiştir. Ek olarak, cerageninlerin anti-quorum sensing (QS) ve antioksidan kapasiteleri incelenmiştir. CSA-44 ve CSA-90 için MIC50 ve MIC90 değerleri sırasıyla 2 ve 4 µg/mL, CSA-192 için 1 ve 2 µg/mL ve linezolid için 0,5 ve 1 µg/mL bulunmuştur. CSA-44 ve CSA-192, biyofilmi ilk yapışma ve oluşum aşamasında en etkili şekilde inhibe etmiştir. Olgun biyofilmler için CSA-90 en yüksek inhibisyon oranını (~%66) gösterirken, CSA-44 ve CSA-192 ~%50'ye varan oranlarda inhibisyon göstermiştir. Linezolid, konsantrasyona bağlı olarak biyofilmleri %39-60 oranında inhibe etmiştir. Çalışılan konsantrasyonlarda cerageninler için herhangi bir anti-quorum sensing veya antioksidan aktivite gözlemlenmemiştir. Bu bulgular, cerageninlerin özellikle biyofilm ile ilişkili enfeksiyonlarda VRE'ye karşı terapötik ajanlar olarak güçlü bir potansiyele sahip olduğunu göstermektedir. Klinik kullanım için etkinlik ve güvenilirliklerini doğrulamak amacıyla daha fazla in vivo araştırma yapılması gerekmektedir.

Anahtar Kelimeler

Biyofilm , katyonik antimikrobiyal peptitler , Enterococcus , linezolid , vankomisin direnci

Proje Numarası

This research was funded by Health Institutes of Türkiye (TUSEB) (A Grubu Acil Ar-Ge Proje Destek Programı, Project number: 12093).

Kaynakça

• Miller, W. R., Murray, B. E., Rice, L. B., & Arias, C. A. (2020). Resistance in vancomycin-resistant enterococci. Infectious Disease Clinics of North America, 34(4), 751–768. https://doi.org/10.1016/j. idc.2020.08.004