عنوان پایان‌نامه
بررسی غیرفعال سازی فتودینامیکی Pseudomonas aeruginosa و Staphylococcus aureus در حالت پلانکتونیک و بیوفیلم با استفاده از هیپرسین
- رشته تحصیلی
- زیست شناسی علوم میکروبیولوژی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 6307
- تاریخ دفاع
- ۱۳ بهمن ۱۳۹۲
- چکیده
- چکیده: از جمله علل مؤثر در افزایش روز افزون مقاومت آنتی¬بیوتیکی، استفاده نامناسب از آنتی بیوتیک¬ها (به عنوان مثال استفاده برای درمان بیماری¬های ویروسی)، کامل نکردن رژیم درمانی توسط بیماران و استفاده گسترده از آنتی¬بیوتیک¬ها در مزارع دامپروری است. زخم¬های عفونی یکی از موارد عمده¬ی عفونت¬های بیمارستانی هستند که به علت ظهور مقاومت¬ آنتی¬بیوتیکی، درمان آنها مشکل است. افزایش جهانی ظهور باکتری¬های بیماریزای مقاوم به چند دارو منجر به تلاش¬های گسترده جهت یافتن روش¬های درمانی جایگزین شده است که باکتری¬ها به راحتی قادر به توسعه مقاومت علیه آنها نباشند. غیرفعال¬سازی¬فتودینامیکی(PDI) به عنوان یک روش درمانی جایگزین برای عفونت¬های باکتریایی معرفی شده است. در این روش درمانی، عامل مرگ سلول¬های باکتری، گونه¬هایی از اکسیژن سیتوتوکسیک و رادیکال¬های آزاد است که به واسطه فعال شدن ماده حساسگر نوری غیر¬سمی در حضور طول موج خاصی از نور مرئی، تولید می¬شود. در این مطالعه اثر فتوتوکسیسیته هیپرسین در حضور نور LED با طول موج 590 نانومتر به منظور غیرفعال¬سازی¬فتودینامیکی میکروارگانیسم¬های شایع در عفونت زخم مورد بررسی قرار گرفت. غیرفعال ¬سازی¬فتودینامیکی با هیپرسین در غلظت?g/ml 5/0 و دوز نوری J/cm2 8 قادر به کشتن سویه¬های S. aureus در حالت پلانکتون بود. (میانگین کاهش لگاریتمی سویه های S. aureus log 26/6 بود). درحالی¬که سویه¬های P. aeruginosa در حالت پلانکتون به غیرفعال¬سازی فتودینامیکی مقاوم بودند.(میانگین کاهش لگاریتمی سویه¬های P. aeruginosa log 24/0 بود). در این پژوهش مشخص شد از طریق تغییر نفوذپذیری غشاء باکتری گرم منفی به واسط? استیل¬سیستئین، حساسیت به اثر فتوتوکسیسیته هیپرسین می¬تواند حاصل شود که سبب از بین رفتن کامل(99%<) سویه های P. aeruginosa شد. بیوفیلم¬های تشکیل شده از سویه¬های S. aureus و P. aeruginosa به غیرفعال¬سازی فتودینامیکی به واسطه هیپرسین مقاوم بودند. تیمار بیوفیلم با استیل¬سیستئین و به دنبال آن غیرفعال¬سازی فتودینامیکی به واسطه هیپرسین، سبب افزایش قابل توجه در کاهش تعداد باکتری¬های زنده موجود درون بیوفیلم سویه¬های S. aureus و P. aeruginosa شد( میانگین کاهش لگاریتمی سلول¬های زنده درون بیوفیلم سویه¬های S. aureus و P. aeruginosa به ترتیب،75/5 و 43/6 log بود). استیل سیستئین(AC) داروی غیر آنتی¬بیوتیکی و یک عامل موکولیتیک است که از طریق احیاء( باز کردن) باند¬های دی¬سولفیدی در مخاط سبب کاهش ویسکوزیته ترشحات مخاطی می¬شود. نتایج این مطالعه نشان داد، غیرفعال ¬سازی فتودینامیکی بیوفیلم سویه¬ های بالینی (S. aureus و P. aeruginosa )با حساسگر نوری هیپرسین در شرایط آزمایشگاهی و در حضور استیل سیستئین موفق بود. بنابراین چنین به نظر می¬رسد، همراه کردن PDI با عاملی که سبب از هم پاشیدگی ماتریکس خارج سلولی بیوفیلم شود، اثربخشی این روش را افزایش دهد.
- Abstract
- Abstract The rise of antimicrobial resistance is compounded by the inappropriate use of antibiotics (e.g. for viral infections), non-compliance of patients, and widespread antibiotic use in animal husbandry. Infected wounds are a major cause of hospital-acquired infections and these are difficult to treat due to the emergence of antibiotic-resistant bacteria. The worldwide increase in the incidence of multiple antibiotic-resistant bacterial pathogens has led to efforts to ?nd alternative antimicrobial therapeutics to which bacteria will not be easily able to develop resistance. Photodynamic inactivation (PDI) has been introduced as an alternative treatment for bacterial infections. PDI is the inactivation of bacterial cells by reactive species that are generated after specific visible light illuminates a non-toxic photosensitizer (PS) that has attached onto the cells. In the present study, susceptibility of common wound-infecting organisms to HYP coupled with LED with wave-length of 590±10nm was investigated. Photodynamic inactivation with HYP at a concentration of 0.5 ?g/mL and radiation dose 8 J/cm2 was able to kill S. aureus planktonic strains (viable count reduction of 6.26 log for S. aureus strains), while P. aeruginosa planktonic strains were resistant to photodynamic inactivation (viable count reduction of 0.24 log for P. aeruginosa strains). P. aeruginosa planktonic strains, treated with acetylcystein(AC), were susceptible to Hyp-PDI. (viable count reduction of 99.99% for P. aeruginosa) Biofilms of S. aureus and P. aeruginosa were resistance to killing by HYP-photosensitization. A significant enhancement of lethal photosensitization of S. aureus and P. aeruginosa were achievable using acetylcystein. (viable count reduction of 5.75 and 6.43 log respectively, for S. aureus and P. aeruginosa strains growing as biofilms). (AC) is a non-antibiotic drug. It is a mucolytic agent that disrupts disulphide bonds in mucus and reduces the viscosity of secretions. It was observed that the bactericidal effect of PDI on pre-formed biofilms of S. aureus and P. aeruginosa strains which were treated with acetylcystein, were significantly higher than that observed for control groups. In conclusion, our results indicated that Hyp-PDI of S. aureus and P. aeruginosa biofilms treated with acetylcysteine was successful. So it seems that factors which can disintegrate the biofilm extracellular matrix, increase PDI effectiveness.
