Introduction. The increasing use of antidepressants in clinical practice determines relevance of investigating their related "side" effect spectrum on opportunistic pathogens. Apart from modulating human neurotransmitter cascades, antidepressants markedly affect intestinal microbiota, however, such impact has not been fully assessed. Aim. Investigating an effect of antidepressants on virulence of opportunistic microorganisms. Materials and methods. The study examined clinical isolates of Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus. Bacterial biomass accumulation and polysaccharide matrix (biofilm formation) production as well as the rate of adhesion and metabolic activity upon exposure to main antidepressant groups were evaluated. The studied drugs were as follows: selective serotonin reuptake inhibitors (fluoxetine, sertaline), a serotonin and norepinephrine reuptake inhibitor (venflaxine), and a tricyclic antidepressant (amitriptyline) that inhibits monoamines neuronal reuptake. To assess formation of biomass and extracellular matrix, gentian purple and Congo red staining, respectively, were carried out. Bacterial adhesion was assessed following 30 minutes, 1h, 2h, 3h and 6 hours post-exposure. The metabolic activity was assessed by using colorimetric MTT test. Results. Antidepressants have a differentiated effect on bacterial growth and biofilm formation. In particular, fluoxetine significantly stimulated E. coli replication while reducing matrix synthesis. Venlafaxine accelerated P. aeruginosa replication and activated matrix production in S. aureus. Amitriptyline activated the growth of both P. aeruginosa and S. aureus; however, matrix production remained unchanged. Zoloft (sertalin) significantly reduced matrix production in E.coli and activated matrix synthesis in S. aureus. Fluoxetine, amitriptyline and venlafaxine had a significant effect on E.coli adhesion. Increased metabolic activity was noted for P. aeruginosa and E. coli exposed to the studied antidepressants, amitriptyline also activated K.pneumoniae. Conclusion. Thus, antidepressants can have a "side effect" on opportunistic pathogens virulence. Stimulation of replication of specific bacterial members can cause dysbiosis, and activation of adhesion, whereas biofilm formation may result in chronic course of infectious process. Altogether, the findings presented here highlight a need to further seek out for means for lowering risks associated with antidepressant intake.
Введение. Возрастающее применение антидепрессантов в клинической практике обуславливает актуальность изучения их «побочного» спектра воздействия на условно-патогенные микроорганизмы. Помимо модуляции нейротрансмиттерных систем человека антидепрессанты оказывают значимое влияние на кишечную микробиоту, однако характер воздействия недостаточно изучен. Цель. Исследование влияния антидепрессантов на вирулентность условно-патогенных микроорганизмов. Материалы и методы. Исследование выполнено на клинических изолятах Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa и Staphylococcus aureus. Была произведена оценка накопления бактериями биомассы и синтеза полисахаридного матрикса (биопленкообразование), а также скорости адгезии и активности метаболизма под действием основных групп антидепрессантов. Исследуемые препараты представляли собой селективные ингибиторы обратного захвата серотонина (флуоксетин, серталин), ингибитор обратного захвата серотонина и норадреналина (венфлаксин) и трициклический антидепрессант (амитриптилин), ингибирующий нейрональный обратный захват моноаминов. Для оценки образования биомассы и внеклеточного матрикса производили окрашивание генциановым фиолетовым и Конго красным соответственно. Адгезию бактерий оценивали через 30 минут, 1ч, 2ч, 3 ч и 6 ч. Оценка активности метаболизма произведена колориметрическим МТТ-тестом. Результаты. Антидепрессанты оказывают дифференцированное влияние на рост и биопленкообразование бактерий. Так флуоксетин статистически значимо стимулировал размножение E. coli, снижая при этом синтез матрикса. Венлафаксин ускорял размножение P. aeruginosa и активировал продукцию матрикса у S. aureus. Амитриптилин активировал рост сразу двух условно-патогенных бактерий - P. аeruginosa и S. aureus, однако синтез матрикса при этом повышен не был. Золофт (серталин) статистически значимо снижал продукцию матрикса у E.coli и активировал синтез матрикса у S. aureus. Значимое влияние на ускорение адгезии оказывали флуоксетин, амитриптилин и венлафаксин в отношении E.coli. Повышение активности метаболизма отмечено для P. аeruginosa и E. coli под действием изучаемых антидепрессантов, амитриптилин также активировал K.pneumoniae. Заключение. Таким образом, антидепрессанты могут оказывать «побочное» действие на вирулентность условно-патогенных микроорганизмов. Стимуляция размножения отдельных представителей может стать причиной дисбиоза, а активация адгезии и биопленкообразования – причиной хронизации инфекционного процесса. Таким образом, полученные данные подчеркивают необходимость дальнейших исследований для снижения рисков, связанных с приемом антидепрессантов.