Déclaration d’éthique
Cette étude était une étude bactérienne in vitro et n’impliquait pas de participants humains, de sujets animaux ou de matériaux dérivés du patient. Par conséquent, l’approbation du comité d’éthique institutionnelle et l’approbation de l’éthique animale n’étaient pas requises.
Évaluation de la dégradation d’AO7 dans le système Fenton assisté par la vitamine C
Pour évaluer l’effet de la vitamine C sur le comportement oxydatif observable de la réaction de Fenton, la dégradation de l’Acid Orange 7 (AO7) a été utilisée comme lecture chimique indirecte de l’activité oxydative. Ce test ne quantifie pas spécifiquement les espèces réactives individuelles de l’oxygène. J’ai préparé 100 mL de solution AO7 à 5 mg/L et ajusté la solution au pH 3. Ajout d’H₂O₂ et de FeSO₄ à des concentrations finales de 2,2 mM et 0,055 mM, respectivement. Ajout de vitamine C soit sous forme de bolus unique au début de la réaction, soit selon un schéma de dosage en trois étapes. Pour l’expérience dose-réponse, des rapports molaires Fe: 2⁺ de 0, 0,12, 0,24, 0,48, 2, 4, 6 et 8 ont été utilisés, correspondant respectivement à des concentrations finales de vitamine C de 0, 0,0066, 0,0132, 0,0264, 0,110, 0,220, 0,330 et 0,440 mM, lorsque FeSO₄ est utilisé à 0,055 mM. Pour la condition d’addition en trois étapes, j’ai divisé la même quantité totale de vitamine C en trois aliquotes égales et ajouté une aliquote à 3, 5 et 7 minutes après l’initiation de la réaction. Par exemple, à un ratioVc :Fe 2⁺ de 0,48, on ajoutait de la vitamine C à 0,0088 mM par aliquote, donnant une concentration totale finale de 0,0264 mM.
J’ai remué la solution de réaction en continu dans l’obscurité pendant 10 minutes tout en maintenant la température en dessous de 30 °C. J’ai prélevé 2 mL d’échantillons avant et après la réaction. Mesuré l’absorbance à 483 nm à l’aide d’un spectrophotomètre UV-Vis, et calculé le taux de dégradation de l’AO7 à l’aide de l’équation 1 :
Taux de dégradation ( %) = [(A₀ − A₁) / A₀] × 100 % (1)
Ici, A₀ représente l’absorption de l’échantillon avant la réaction, tandis que A₁ représente l’absorption de l’échantillon après la réaction.
Évaluation du signal de fluorescence •OH associé à l’aide d’une sonde TA
Pour évaluer les signaux de fluorescence associés aux radicaux hydroxyles sous les mêmes conditions acides in vitro que celles des expériences antibactériennes, un système chimique sans cellules a été mis en place en utilisant le térephtalate disodique (TA, 1 mM) comme sonde de fluorescence. Ce test a été utilisé comme indicateur relatif de la formation de produit associé au •OH et n’a pas été interprété comme une quantification absolue de la génération de radicaux hydroxyliques. Sept groupes étaient inclus : (1) blanc (1 mM TA uniquement dans le tampon de réaction), (2) H₂O₂ seul, (3) Fe2⁺ seul, (4) Vc seul (ajout par étapes), (5) Fenton conventionnel (Fe2⁺ + H₂O₂), (6) Fenton assisté par la vitamine C avec ajout de bolus Vc (Fe2⁺ + H₂O₂ + Vc, bolus), et (7) Fenton assisté par Vc avec addition progressive de Vc (Fe2⁺ + H₂O₂ + Vc, par étapes). Dans la condition d’addition par étapes, la Vc était introduite à 3, 5 et 7 minutes après l’initiation de la réaction en aliquotes égales, tandis que la condition de bolus recevait la même quantité totale de Vc qu’une seule addition.
Les aliquotes ont été collectées sur une période de réaction de 10 minutes, immédiatement alcalinisées avec du NaOH pour atténuer les réactions radicales supplémentaires et stabiliser la fluorescence, puis stockées à 4 °C avant la mesure. L’intensité de fluorescence du produit dérivé de la TA a été mesurée à l’aide d’un lecteur de microplaques (Ex/Em : 315/425 nm). La génération de radicaux s’exprimait sous forme d’intensité de fluorescence après soustraction à blanc et était utilisée comme indicateur relatif de la génération de radicaux. Au moins trois expériences indépendantes ont été réalisées, et les données ont été présentées sous forme de profils de parcours temporels et de comparaisons de points d’arrivée à 10 minutes.
Évaluation de la performance antibactérienne par comptage des colonies
Les souches de H. pylori étaient stockées à −80 °C dans un bouillon d’infusion cérébrale-cérébrale (BHI) contenant 25 % de glycérol. La souche principale utilisée pour le test principal de comptage des colonies, le test de sauvetage, le test d’interférence matricielle, la coloration à fluorescence vivante/morte et l’analyse par microscopie électronique à balayage était H. pylori G27. Avant chaque expérience, des bactéries étaient striées sur les plaques d’agar sanguin Columbia et incubées pendant 3 jours à 37 °C dans des conditions microaérophiles comprenant 5 % d’O₂, 10 % de CO₂ et 85 % de N₂22.
Testage de comptage en colonie dans la souche primaire
A utilisé l’énumération par unité formatrice de colonies (UFC) pour évaluer l’activité antibactérienne sous différentes conditions de traitement. Comprenaient les groupes suivants : témoins non traité, H₂O₂ seul, vitamine C seule, réaction de Fenton conventionnelle, et réaction de Fenton assistée par la vitamine C. Si un groupe Fe2⁺-seul n’a pas été inclus dans l’expérience originale, il faut éviter d’interpréter le test primaire comme séparant complètement les effets feroironiques uniquement des effets oxydatifs médiés par la réaction de Fenton. Prélève H . pylori en culture et resuspend la bactérie dans une solution physiologique séline. Ajusté la densité optique à 600 nm (OD₆₀₀) à 0,5, puis transféré la suspension dans une solution physiologique de solution physiologique contenant 3 mM d’urée ajustée au pH 3. Ajout de H₂O₂, FeSO₄ et de vitamine C selon le groupe de traitement assigné. Des concentrations finales de 2,2 mM H₂O₂ et 0,055 mM de FeSO₄ ont été utilisées. Pour le traitement Fenton assisté par la vitamine C, ajoutez la vitamine C en trois aliquotes égales à 3, 5 et 7 minutes, avec une concentration totale finale de 0,0264 mM.
Après 10 minutes de traitement, chaque échantillon a été immédiatement dilué 100 fois dans du sérum tampon phosphaté (PBS, pH 7,4) afin de neutraliser la suspension acide et de réduire le transfert d’oxydants résiduels et de fer dans l’étape de placage. Plaqué la suspension bactérienne diluée sur des plaques d’agar sanguin Columbia et incubée à 37 °C pendant 3 jours sous des conditions microaérophiles de 5 % O₂, 10 % de CO₂ et 85 % de N₂. Comptage les UFC et calculé l’activité antibactérienne comme une réduction log₁₀ par rapport au témoin non traité à l’aide de l’équation 2 :
log10 réduction de l’UFC = log10 (contrôle de l’UFC) − log10 (UCC traitée) (2)
Essai de sauvetage
Pour examiner si l’activité antibactérienne du système Fenton assisté par la vitamine C était associée à la disponibilité du fer et à des processus liés aux radicaux, des expériences de sauvetage ont été réalisées en utilisant la déferoxamine (DFO) comme chélateur de fer et la thiourée comme récupérateur de radicaux hydroxyles. DFO ou thiourée a été ajoutée à la suspension bactérienne 5 minutes avant l’ajout de FeSO₄ et H₂O₂. DFO et thiourée ont été utilisés à des concentrations finales de 100 μM et 5 mM, respectivement.
Six groupes expérimentaux ont été inclus : témoins non traité, Fenton assisté par la vitamine C, Fenton assisté par la vitamine C avec DFO, Fenton assisté par la vitamine C avec thiourée, DFO seul, et thiourée seule. Tous les autres paramètres expérimentaux, y compris le pH, le fond saline/urée, la concentration en H₂O₂, la concentration en FeSO₄, le calendrier de dosage de vitamine C, la durée du traitement, la dilution/neutralisation avant le placage et les conditions d’incubation, étaient identiques à ceux utilisés dans le test de comptage des colonies primaires. L’activité antibactérienne a été quantifiée par énumération de l’UFC et exprimée en log₁₀ réduction de l’UFC par rapport au témoin non traité.
Validation multi-détriment
Pour fournir un soutien limité en croisement des souches pour l’effet antibactérien observé dans la souche primaire, le test de comptage des colonies a été appliqué à deux souches de référence supplémentaires de H. pylori , ATCC 43504 et ATCC 26695. Pour chaque souche, trois groupes expérimentaux ont été inclus : témoins non traité, réaction de Fenton conventionnelle, et réaction de Fenton assistée par la vitamine C avec ajout progressif de vitamine C. Les conditions et procédures expérimentales étaient identiques à celles utilisées dans le test de comptage des colonies primaires. L’activité antibactérienne s’est exprimée sous forme de réduction logarthÁ₁₀ de l’UFC par rapport au témoin non traité pour chaque souche. Chaque expérience a été réalisée avec n = 3 réplications biologiques indépendantes, et les données ont été présentées sous forme de points individuels avec une moyenne ± un écart-type.
Essai d’interférence matricielle
Pour évaluer si les composants de la matrice organique pouvaient atténuer l’activité antibactérienne du système Fenton assisté par la vitamine C, un modèle d’interférence protéique a été mis en place à l’aide d’albumine sérique bovine (BSA). La BSA a été incluse à des concentrations finales de 0, 1 et 3 g· L⁻1. À chaque concentration de BSA, trois groupes expérimentaux étaient inclus : (1) témoins non traité, (2) Fenton conventionnel (Fe2⁺ + H₂O₂), et (3) Fenton assisté par la vitamine C avec ajout progressif de vitamine C. Le test a été réalisé en utilisant la souche primaire selon le même protocole décrit dans le test de comptage des colonies primaires, avec des conditions de pH identiques, un fond de sérum physiologique/urée, des concentrations de réactifs, une durée de traitement (10 min) et des procédures de placage. L’activité antibactérienne s’est exprimée sous forme de réduction log₁₀ de l’UFC par rapport au contrôle non traité à chaque concentration de BSA. Chaque expérience a été réalisée au moins trois fois de manière indépendante. La comparaison principale portait sur la question de savoir si la condition de Fenton aggravée restait supérieure, ou du moins pas plus faible, à la condition de Fenton conventionnelle dans des conditions contenant des protéines.
Coloration bactérienne vivante/morte par fluorescence
Après traitement, la suspension bactérienne a été diluée 100 fois en PBS comme décrit ci-dessus afin de réduire les résidus acides et oxydatifs. Centrifugé la suspension à 1 800 × g pendant 10 minutes à température ambiante et jeté le surnageant. A resuspendu la pellete bactérienne dans 200 μL de solution physiologique. Ajout de SYTO9 et d’iodure de propidium (PI) à des concentrations finales de 6 μM et 30 μM, respectivement. J’ai incubé la suspension dans le noir pendant 20 minutes à température ambiante. On a placé 5 à 10 μL de la suspension bactérienne tachée sur une lame en verre propre et on l’a recouverte d’une gaine de protection. Images de fluorescence acquises à l’aide d’un microscope à fluorescence avec des canaux de fluorescence verts et rouges sous des réglages d’exposition identiques pour tous les groupes de traitement. Capturé au moins trois champs sélectionnés au hasard pour chaque groupe. On a utilisé les images comme preuve visuelle qualitative des motifs de coloration vivants/morts plutôt que comme mesure quantitative de la viabilité bactérienne.
Analyse de la morphologie bactérienne par microscopie électronique à balayage
Après traitement, les échantillons bactériens ont été prélevés et fixés dans du glutaraldéhyde à 2,5 % préparé dans un tampon phosphate 0,1 M (pH 7,4) à 4 °C pendant 12 heures. Après fixation, les échantillons étaient lavés avec un tampon phosphate pour éliminer les résidus de fixation. Les échantillons ont ensuite été déshydratés séquentiellement dans des solutions d’éthanol graduées de 50 %, 70 %, 90 % et 100 %. Après déshydratation, un séchage au point critique était effectué. Les échantillons séchés étaient montés sur des morceaux de MEB et recouverts d’une fine couche dorée d’environ 10 nm. La morphologie bactérienne a été examinée à l’aide de microscopie électronique à balayage à une tension accélérée de 5 kV. Des images représentatives ont été obtenues à faible et à fort grossissement pour chaque groupe de traitement. Les images de MEB ont été utilisées comme observations morphologiques qualitatives plutôt que comme preuves quantitatives d’un mécanisme de dommage défini.
Analyse statistique
Les analyses statistiques ont été réalisées à l’aide de GraphPad Prism version 10.0. Toutes les expériences quantitatives ont été réalisées avec n = 3 réplications biologiques indépendantes, et les données sont présentées en moyenne ± écart-type (DS). Pour les tests de fluorescence TA, des comparaisons statistiques entre plusieurs groupes de traitement ont été réalisées à l’aide d’une analyse unidirectionnelle de la variance (ANOVA), suivie du test de comparaisons multiples de Tukey. Pour les tests de comptage des colonies dans la souche primaire impliquant plusieurs conditions de traitement, des comparaisons statistiques ont été réalisées à l’aide d’ANOVA unidirectionnelle suivie du test de comparaison multiple de Tukey. Pour les tests de sauvetage, des comparaisons entre groupes ont été réalisées à l’aide d’ANOVA unidirectionnelle, suivies du test de comparaison multiple de Dunnett, avec le groupe de Fenton assisté par la vitamine C comme référence. Pour des expériences limitées de validation croisée, les réductions log₁₀ de l’UFC ont été comparées entre les groupes Fenton conventionnel et Fenton assisté par la vitamine C au sein de chaque souche à l’aide d’un test t à deux queues non apparié. Pour les tests d’interférence matricielle, une ANOVA bidirectionnelle a été réalisée avec le traitement et la concentration de BSA comme facteurs, y compris le terme d’interaction. Des comparaisons par paires entre les traitements à chaque concentration de BSA ont été réalisées à l’aide du test de comparaisons multiples de Šídák. La signification statistique a été définie comme P < 0,05. Les niveaux de signification sont indiqués par *p < 0,05, ** P < 0,01, ***P < 0,001 et ****p < 0,0001.