Skip to main page content
U.S. flag

An official website of the United States government

Dot gov

The .gov means it’s official.
Federal government websites often end in .gov or .mil. Before sharing sensitive information, make sure you’re on a federal government site.

Https

The site is secure.
The https:// ensures that you are connecting to the official website and that any information you provide is encrypted and transmitted securely.

Access keys NCBI Homepage MyNCBI Homepage Main Content Main Navigation
. 2024 Jul 9:19:Doc36.
doi: 10.3205/dgkh000491. eCollection 2024.

Secapin: a promising antimicrobial peptide against multidrug-resistant Acinetobacter baumannii

Zohreh Sadeghi Rad  1 , Mahnaz Farahmand  1 , Mahsa Kavousi  1
Affiliations

Secapin: a promising antimicrobial peptide against multidrug-resistant Acinetobacter baumannii

Zohreh Sadeghi Rad et al. GMS Hyg Infect Control. .

Abstract
in English, German

Introduction: Acinetobacter baumannii, renowned for its exceptional multidrug resistance and its role as a prevalent nosocomial pathogen, poses a formidable challenge to conventional antibiotic therapies. The primary objective of this investigation was to evaluate the efficacy of Secapin, an antimicrobial peptide, against multidrug-resistant (MDR) baumannii. Furthermore, the mechanisms underlying Secapin's antibacterial and antibiofilm activities were elucidated.

Methods: The antimicrobial and antibiofilm effectiveness of Secapin against MDR A. baumannii was assessed through a series of experiments. The minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) of Secapin were determined using established protocols. Time-kill kinetic analysis was performed to assess the concentration-dependent bactericidal effect of Secapin. Additionally, the capacity of Secapin to impede biofilm formation and eradicate A. b aumannii biofilms was investigated. Hemolytic potential was evaluated using human red blood cells, while mammalian cell viability was examined at varying Secapin concentrations.

Results: Secapin exhibited robust bactericidal activity at minimal concentrations, with an MIC of 5 µg/mL and an MBC of 10 µg/mL against MDR A. baumannii. The time-kill kinetic analysis confirmed the concentration-dependent efficacy of Secapin in diminishing bacterial viability. Moreover, Secapin demonstrated the ability to prevent biofilm formation and eliminate established A. baumannii biofilms. Notably, Secapin exhibited no hemolytic activity and preserved mammalian cell viability up to a concentration of 100 µg/mL.

Conclusion: These findings underscore the substantial potential of Secapin as a potent agent against multidrug-resistant A. baumannii, showcasing its efficacy in both antibacterial and antibiofilm capacities. The favorable attributes of Secapin, characterized by its minimal hemolytic effects and high mammalian cell viability, position it as a promising contender in the fight against antibiotic resistance.

Hintergrund: Acinetobacter baumannii, bekannt für seine außergewöhnliche Multiresistenz und seine Rolle als häufiger nosokomialer Erreger, stellt eine Herausforderung für herkömmliche Antibiotikabehandlungen dar. Das Hauptziel dieser Studie war es, die Wirksamkeit von Secapin, einem antimikrobiellen Peptid, gegen multiresistente A. baumannii zu bewerten. Darüber hinaus wurden die Mechanismen, durch die Secapin seine antibakterielle und antibiofilmbildende Aktivitäten entfaltet, aufgeklärt.

Methoden: Die antimikrobielle und antibiofilmbildende Wirksamkeit von Secapin gegen MDR A. baumannii wurde in einer Reihe von Experimenten untersucht. Die minimale Hemmkonzentration (MIC) und die minimale bakterizide Konzentration (MBC) von Secapin wurden unter Verwendung etablierter Protokolle bestimmt. Es wurde eine zeitabhängige Abtötungskinetik ermittelt, um die konzentrationsabhängige bakterizide Wirkung von Secapin zu bewerten. Darüber hinaus wurde die Fähigkeit von Secapin, die Bildung von Biofilmen zu hemmen und etablierte A. baumannii-Biofilme zu beseitigen, untersucht. Das hämolytische Potenzial wurde unter Verwendung von menschlichen roten Blutkörperchen bewertet, während die Lebensfähigkeit von Säugetierzellen bei verschiedenen Secapin-Konzentrationen untersucht wurde.

Ergebnisse: Secapin zeigte eine starke bakterizide Aktivität bei geringen Konzentrationen mit einer MIC von 5 µg/mL und einer MBC von 10 µg/mL gegen MDR A. baumannii. Die zeitabhängige Abtötungskinetik bestätigte die konzentrationsabhängige Wirksamkeit von Secapin. Darüber hinaus zeigte Secapin die Fähigkeit, die Bildung von Biofilmen zu verhindern und etablierte A. baumannii-Biofilme zu eliminieren. Bemerkenswert ist, dass Secapin keine hämolytische Aktivität aufwies und die Lebensfähigkeit von Säugetierzellen bis zu einer Konzentration von 100 µg/mL aufrechterhielt.

Fazit: Die Ergebnisse unterstreichen das erhebliche Potenzial von Secapin als wirksames Mittel gegen multiresistente A. baumannii sowohl in Bezug auf seine antibakterielle als auch antibiofilmbildende Aktivität. Die vorteilhaften Eigenschaften von Secapin, gekennzeichnet durch seine geringen hämolytischen Effekte und hohe Verträglichkeit gegenüber Säugetierzellen, positionieren es als vielversprechenden Kandidaten im Kampf gegen Antibiotikaresistenzen.

Keywords: Acinetobacter baumannii; Secapin; antibiofilm; antimicrobial; bactericidal; cell compatibility.

PubMed Disclaimer

Conflict of interest statement

The authors declare that they have no competing interests.

Figures

Table 1
Table 1. Antibiotic sensitivity pattern of A. baumannii (hospitalized strain 37)
Figure 1
Figure 1. Assessment of time-kill kinetics of A. baumannii exposed to Secapin (1.0, 2.5, 5.0, and 7.5 µg/mL) at 3-hour intervals through optical density measurement at 595 nm (OD595)
Figure 2
Figure 2. Viability of A. baumannii following Secapin treatment
Figure 3
Figure 3. Quantitative assessment of biofilm formation inhibition by Secapin against A. baumannii
Figure 4
Figure 4. Quantification of A. baumannii biofilm eradication by Secapin
Figure 5
Figure 5. Quantification of hemolytic activity and cytotoxicity induced by Secapin on mouse red blood cells (RBC)
Figure 6
Figure 6. Evaluation of Secapincytotoxicity on murine raw 264.7 macrophage cells via MTT assay
See this image and copyright information in PMC

Similar articles

See all similar articles

Cited by

References

    1. Peleg AY, Seifert H, Paterson DL. Acinetobacter baumannii: emergence of a successful pathogen. Clin Microbiol Rev. 2008 Jul;21(3):538–582. doi: 10.1128/CMR.00058-07. - DOI - PMC - PubMed
    1. Ayoub Moubareck C, Hammoudi Halat D. Insights into Acinetobacter baumannii: A Review of Microbiological, Virulence, and Resistance Traits in a Threatening Nosocomial Pathogen. Antibiotics (Basel) 2020 Mar 12;9(3):119. doi: 10.3390/antibiotics9030119. - DOI - PMC - PubMed
    1. Shi J, Cheng J, Liu S, Zhu Y, Zhu M. Acinetobacter baumannii: an evolving and cunning opponent. Front Microbiol. 2024 Jan 22;15:1332108. doi: 10.3389/fmicb.2024.1332108. - DOI - PMC - PubMed
    1. Venkateswaran P, Vasudevan S, David H, Shaktivel A, Shanmugam K, Neelakantan P, Solomon AP. Revisiting ESKAPE Pathogens: virulence, resistance, and combating strategies focusing on quorum sensing. Front Cell Infect Microbiol. 2023 Jun 29;13:1159798. doi: 10.3389/fcimb.2023.1159798. - DOI - PMC - PubMed
    1. Carpena M, Nuñez-Estevez B, Soria-Lopez A, Simal-Gandara J. Bee Venom: An Updating Review of Its Bioactive Molecules and Its Health Applications. Nutrients. 2020 Oct 31;12(11):3360. doi: 10.3390/nu12113360. - DOI - PMC - PubMed

LinkOut - more resources