بررسی الگوی مقاومت آنتی بیوتیکی استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متی سیلین و اثر ضد باکتریایی نانو ذرات نقره و مس بر روی آن در شرایط آزمایشگاهی و مدل حیوانی

محورهای موضوعی : مجله پلاسما و نشانگرهای زیستی

صبا هاشمی ¹ , رسول شکری ²

1 - مرکز تحقیقات زیست شناسی، واحد زنجان، دانشگاه آزاد اسلامی، زنجان، ایران.
2 - مرکز تحقیقات زیست شناسی، واحد زنجان، دانشگاه آزاد اسلامی، زنجان، ایران.

تاریخ دریافت : 1401/07/18 تاریخ پذیرش : 1402/09/02 تاریخ انتشار : 1401/10/01

کلید واژه: silver nanoparticles, Staphylococcus aureus, Vancomycin, نانو ذرات نقره, نانو ذرات مس, Copper nanoparticles, ونکومایسین, استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متی سیلین, Methicillin resistant,

چکیده مقاله :

زمینه و هدف: با توجه به مقاومت داروئی بالای استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متی سیلین، این مطالعه برای بررسی اثر نانو ذرات نقره، مس و اثر ترکیبی آن ها بر روی باکتری استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متی سیلین در شرایط آزمایشگاهی و مدل حیوانی انجام پذیرفت.مواد و روش ها: برای تشخیص موثرترین آنتی بیوتیک، روش انتشار در آگار انجام شد. برای تعیین حداقل غلظت مهاری (MIC) و کشندگی (MBC) از روش رقت در براث استفاده شد. همچنین برای بررسی تاثیر نانوذرات و آنتی بیوتیک، آزمایشات لازم در مدل حیوانی انجام گرفت. بدین منظور پس از تلقیح داخل صفاقی سوسپانسیون باکتریایی، غلظت های MBC بدست آمده از روش رقت در براث نانوذرات، ترکیب آن ها و آنتی بیوتیک به موش های مورد بررسی تزریق و پس از کشت طحال، شمارش کلنی انجام گردید.نتایج: موثرترین آنتی بیوتیک بر روی باکتری مذکور، آنتی بیوتیک ونکومایسین بود. MIC نانوذرات نقره، مس، ونکومایسین، نانوذرات نقره-مس، نانوذرات نقره-ونکومایسین، نانوذرات مس-ونکومایسین به ترتیبppm 1250،ppm 2500، ppm 12/78،ppm 625،ppm 35 و ppm 250 بود. در مدل حیوانی کمترین تعداد کلنی مربوط به نانوذرات نقره و سپس ترکیب نانوذرات نقره - ونکومایسین می باشد.نتیجه گیری: نتایج نشان می دهد که اثر ضد میکروبی نانو ذرات نقره نسبت به ونکومایسین و نانو ذره مس بیشتر می باشد. همچنین ترکیب نانو ذرات نقره و مس باعث افزایش قدرت ضد میکروبی آن ها می گردد. همچنین ترکیب نانوذرات نقره- ونکومایسین پس از انجام آزمایشات تکمیلی می تواند کاندیدی برای درمان عفونت های حاصل از این باکتری ها باشد.

چکیده انگلیسی:

Background & aim: Considering the high resistance to drug in methicillin-resistant Staphylococcus aureus, this study was performed to investigate the effects of silver and copper nanoparticles and their combined effect on the methicillin-resistant Staphylococcus aureus in vitro and animal models.Materials & Methods: To determine the most effective antibiotics, disk diffusion method was performed. The microdilution method is used for determination of Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and Minimum Bactericidal Concentration (MBC) of copper and silver nanoparticles and their combination . Then, to examine the effect of nanoparticles and the antibiotic, experiments were performed in the animal models. For this purpose, after intraperitoneal inoculation of bacterial suspension, MBC concertrations obtained from microdilution method were injected to the mice and after the cultivation of spleen, colony count was performed.Results: The most effective antibiotic on bacteria was vancomycin. The MIC of silver and copper nanoparticles, vancomycin, silver and copper nanoparticles, silver nanoparticles-vancomycin and copper nanoparticles- vancomycin were 1250 ppm, 2500 ppm, 78/12, 625 ppm, 35 ppm and 250 ppm respectively. In animal model, the lowest number of colonies is related to silver nanoparticles and then silver nanoparticles-vancomycin.Conclusion: The results show that antimicrobial effect of silver nanoparticles is more than vancomycin and copper nanoparticles. Also the combination of silver and copper nanoparticles increases their antimicrobial strength and the combination of silver and vancomycin after complementary experiments, can be a option for the treatment of infections caused by these bacteria.

منابع و مأخذ:

1. Rezazadeh M, Yousefi M, Sarmadyan H, Ghaznavi rad E. Antibiotic profile of methicillin-resistant Staphylococcus aureus with multiple-drug resistances isolated from nosocomial infections in Vali-Asr hospital of arak. Arak Medical University Journal. 2013; 16(71): 29-37. ( Persian)


2. Shopsin B, Kreiswirth B.N. Molecular epidemiology of methicillin resistant Staphylococcus aureus. Emerging Infectious Disease. 2001; 7(2):1-8.

3.Brabger C, Gardye C, Galdbart J.O, Deschamps C, Lambert N. Genetic Relationshop between methicillin-sensitive and Methicillin resistant Staphylococcus aureus strains from france and from International sources: Delineation of Genomic Groups. Journal of clinical microbiology. 2003; 14(7): 2946-2951.

4. Klevens RM, Edwards JR, Tenover FC, McDonald LC, Horan T, Gaynes R . Changes in the epidemiolojy of methicillin-resistant Staphylococcus aureus in intensive cure units in hospital. 1992-2003. Clin Infect Dis. 2006; 42: 389-91.


5. Nagal, R. Singla. Nanoparticles in different delivery systems: A brief review. Indo Global Journal of Pharmaceutical Sciences. 2013; 3 (2): 96-106.


6. Rai M, Yadav A, Gade A. Silver nanoparticles as a new generation of antimicrobials. Biotechnol Adv. 2009;(1)27: 83-76.


7. Ahmadi F, Abolghasemi S, Parhizgar N, Moradpour F. Effect of silver nanoparticles on common bacteria in hospital surface. 2013; 6(3): 209-14.


8. Ramyadevi, J.; Jeyasubramanian, K.; Marikani, A.; Rajakumar, G.; Rahuman, A. A. Synthesis and anti microbial activity of copper nanoparticles. Mater. Lett. 2012; 71: 114–116.


9. Howden BP, Ward PB, Charles PG, Korman TM, Fuller A. Treatment Outcomes for Serious Infections Caused by Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus with Reduced Vancomycin Susceptibility. Clinical Infectious Diseases 2004; 38: 521–8.


10. Shokri R, Salouti M, Sorouri Zanjani R, Heidari Z. Frequency of meticillin resistant Staphylococcus aureus strains isolated from clinical samples in Mousavi Hospital Zanjan and recognition mec A gene using PCR. Journal of Microbial World. 2014; 7(1): 58-65. ]In Persian[


11. Khosravi D. Explore the antimicrobial activity of silver and copper nanoparticles and compared with vegetative cells and spores of Bacillus subtilis and sodium hypochlorite on Bacillus cereus, microbial biotechnology Journal of Islamic Azad University. 2010; 7(2): 37-44. (Persian)


12. Mirnejad R, Erfani M, Sadeghi B, Piranfar V. Synergistic effect of silver nanoparticles with streptomycin on the streptomycin-resistant Brucella abortus. Journal of Shahrekord University of Medical Sciences. 2013; 15(5): 72-79. ]In Persian[


13. Sondi I, sondi BS. Silver nanoparticles as antimicrobial agent: a case study on E. coli as a model for gram negative bacteria, Journal of Colloid and Interface Science. 2004July; 275(1): 177-182.


14. Kim JS, Kuk E, Yu KN, Kim JH, Park SJ, Lee HJ, et al. Antimicrobial effects of silver

nanoparticles. Nanomed. 2007 Mar; 3(1): 95-101.

15. Khalid A, Ahmed M. Bactericidal and Antibiotic Synergistic Effect of Nanosilver Against Methicillin- Resistant Staphylococcus aureus . 2015; 8(11): 258-267.