amir mirzaie
-
ObjectivesStaphylococcus aureus is a common human pathogen that infects thousands of people every year. The growing resistance of this bacterium to antibiotics has increased the need for developing more effective and natural antimicrobial medications. In this study, niosomes loaded Rosmarinus officinalis (rosemary)@curcumin were synthesized, and their antimicrobial and anti-biofilm activity on clinical S. aureus strains was investigated.Materials and MethodsRosmarinus officinalis (rosemary) extract was prepared through maceration and its compounds were identified by GC/MS. Niosomes loaded rosemary@curcumin were synthesized through thin-film hydration. Their characteristics were analyzed with dynamic light scattering (DLS)-zetasizer, scanning electron microscopy (SEM), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), and drug release test was studied using a dialysis bag. Finally, the antimicrobial and anti-biofilm activity against clinical strains of S. aureus were investigated using minimum inhibitory concentration (MIC), minimum bactericidal concentration (MBC), and crystal violet methods, respectively.ResultsFormulated niosomes were spherical, averaged 442 nm in size, and had uniform particle distribution. FTIR results indicated the successful encapsulation of rosemary@curcumin inside niosomes with 94.23% encapsulation efficiency. In vitro drug release studies showed a slow-release pattern of rosemary@curcumin from niosomes. The MIC and MBC values of niosomes loaded rosemary@curcumin were between 32.5 and 62.5 µg/ml and showed higher antimicrobial activity. Also, the results of the biofilm inhibition test showed that niosomes loaded rosemary@curcumin reduced the rate of biofilm formation between 2 and 4 fold.ConclusionNiosomes loaded rosemary@curcumin have suitable structure and surface characteristics and can successfully inhibit S. aureus growth and prevent its biofilm formation potency.Keywords: Antimicrobial, Curcumin, Niosome, Rosmarinus Officinalis, Staphylococcus Aureus
-
زمینه و هدف
جینجرول یکی از مهم ترین ترکیبات فنولی موجود در گیاه زنجبیل می باشد و هدف مندسازی انتقال ترکیبات موثره گیاهی به سلول از چالش های مهم محققان می باشد. هدف از این مطالعه، بارگذاری جینجرول در نانوحامل نیوزوم پوشش دهی شده با کیتوزان و تعیین اثرات ضدمیکروبی و ضدسرطانی آن بود.
مواد و روش هادر این مطالعه آزمایشگاهی، ابتدا نانوحامل نیوزوم حاوی جینجرول سنتز شده و به دنبال آن، نیوزوم های سنتز شده با کیتوزان پوشش دهی شده و خصوصیات ساختاری آن بررسی شد. اثرات ضدمیکروبی و ضدبیوفیلمی نیوزوم های سنتز شده با استفاده از روش میکرودایلوشن بررسی شد. هم چنین، اثرات ضدسرطانی و سازگاری زیستی نیوزوم های سنتز شده با استفاده از روش رنگ سنجی ارزیابی شد. داده ها با استفاده از آنالیز واریانس یک طرفه تجزیه و تحلیل گردید.
یافته هابررسی ساختار نیوزوم های حاوی جینجرول پوشش دهی شده با کیتوزان نشان داد که دارای ساختار کروی بوده و دارای میانگین و انحراف معیار سایز 80/5±56/102 نانومتر می باشد. هم چنین، نتایج FTIR (Fourier transform infrared spectroscopy) سنتز نیوزوم ها را تایید کرد. نتایج نشان داد که نیوزوم های سنتز شده اثرات ضدمیکروبی را از 1 تا 4 برابر افزایش داد و در غلظت های 100 و 200 میکروگرم در میلی لیتر بقاء سلولی به ترتیب به میزان 39/1±66/24 و 12/1±65/16 درصد کاهش یافت (05/0>P). هم چنین، نیوزوم های سنتز شده دارای اثرات سمیت سلولی معناداری علیه رده سلولی HFF (Human foreskin fibroblasts) نبودند (05/0<P).
نتیجه گیرییافته های مطالعه حاضر نشان داد که نیوزوم های سنتز شده می توانند اثرات ضدمیکروبی، ضدبیوفیلمی و ضدسرطانی جینجرول را افزایش دهند و بنابراین از این نانوحامل می توان جهت انتقال هدف مند ترکیبات موثره گیاهی استفاده نمود.
کلید واژگان: نیوزوم، کیتوزان، جینجرول، اثرات ضدمیکروبی، اثرات ضدسرطانی Background and ObjectivesGingerol is one of the most important phenolic compounds found in the ginger plant, and targeting the transfer of effective plant compounds to cells is one of the important challenges of researchers. The aim of this study was to load gingerol in niosome nanocarrier coated with chitosan and determine its antimicrobial and anticancer effects.
Materials and MethodsIn this laboratory study, niosome nanocarrier containing gingerol was synthesized and then, synthesized niosomes were coated with chitosan and its structural properties were investigated. The antimicrobial and anti-biofilm effects of the synthesized niosomes were investigated using the microdilution method. Also, anticancer effects and biocompatibility of synthesized niosomes were evaluated using colorimetric method. Data were analyzed using one-way ANOVA.
ResultsExamining the structure of niosomes containing gingerol coated with chitosan showed that it has a spherical structure and an average size of 102.56±5.80 nm. Also, the results of Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) confirmed the synthesis of niosomes. The results showed that the synthesized niosomes increased the antimicrobial effects 1 to 4 times, and at concentrations of 100 and 200 µg/ml, cell survival was decreased 24.66±1.39% and 16.65±1.12%, respectively (p<0.05). Also, the synthesized niosomes did not have any significant cytotoxic effects against the human foreskin fibroblasts (HFF) cell line (p>0.05).
ConclusionThe results showed that the synthesized niosomes can increase the antimicrobial, anti-biofilm, and anti-cancer effects of gingerol, and therefore this nanocarrier can be used for targeted delivery of effective herbal compounds.
Keywords: Niosome, Chitosan, Gingerol, Antimicrobial Effects, Anticancer Effects -
زمینه و هدف
نیوزوم ها یکی از سیستم های دارورسانی هدفمند جدید هستند که خواص بیولوژیکی داروها را افزایش می دهند. هدف این مطالعه، سنتز نیوزوم های حاوی استامینوفن، بررسی خصوصیات ساختاری، بررسی خصوصیات سمیت سلولی و آنالیز بیان ژنهای آپوپتوزی بود.
مواد و روش هادر این مطالعه، فرمولاسیون های مختلف از نیوزوم های حاوی استامینوفن سنتز شده و خصوصیات ساختاری آن توسط روش های میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، پراکندگی نور دینامیکی (DLS) و روش طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (FTIR) بررسی شد و به دنیال آن اثرات سمیت سلولی آن بر روی رده سلولی سرطان کولون (HT29) با استفاده از روش رنگ سنجی MTT بررسی شد. در انتها، میزان بیان ژنهای آپوپتوزی Bax و Bcl2 بررسی شد.
یافته هانتایج سنتز نیوزوم ها نشان داد که فرمولاسیون Nio1 فرمولاسیون بهینه بوده و دارای سایز 289.6 نانومتر بود. هم چنین نتایج FTIR سنتز نیوزوم ها را تایید نمود. به دنبال آن، تست رهایش دارو نشان داد که میزان رهایش دارو در حالت نیوزومه به مراتب آهسته تر از داروی آزاد است بطوریکه میزان رهایش دارو در مدت زمان 8 ساعت، 28% بود. نیوزوم های حاوی استامینوفن دارای اثرات سمیت سلولی معناداری علیه رده سلولی HT29 بود و بیان ژنهای آپوپتوزی Bax و Bcl2 به ترتیب به میزان 0.34±2.14 (0.01>p) افزایش، 0.11±0.46 (0.01>p) کاهش یافت.
نتیجه گیریبطور کلی نتایج این مطالعه نشان داد که نیوزوم های حاوی استامینوفن دارای اثرات سمیت سلولی معناداری علیه رده سلولی HT29 بوده و میتواند بیان ژنهای آپوپتوزی را افزایش دهد. بنابراین میتوان با مطالعات بیشتر از نیوزوم ها به عنوان یک سیستم تحویل دارو استفاده نمود.
کلید واژگان: نیوزوم، استامینوفن، سرطان روده بزرگ، سمیت سلولی، آپوپتوزBackgroundNiosomes are innovative targeted drug delivery systems that enhance the biological properties of drugs. This study aimed to synthesize acetaminophen-containing niosomes, investigate their structural characteristics, assess cytotoxicity, and analyze the expression of apoptotic genes.
Materials and MethodsIn this experimental study, various formulations of acetaminophen-loaded niosomes were synthesized. Their structural characteristics were examined using scanning electron microscopy (SEM), dynamic light scattering (DLS), and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The cytotoxic effects on the colon cancer cell line (HT29) were assessed via the MTT colorimetric method. Additionally, the expression levels of apoptotic genes Bax and Bcl2 were evaluated.
ResultsThe synthesis results indicated that the Nio1 formulation was the optimal variant, exhibiting a size of 289.6 nm. FTIR analysis confirmed successful niosome synthesis. Drug release tests revealed that the release rate of acetaminophen in niosome form was significantly slower than that of the free drug, with only 28% released over 8 hours. Furthermore, niosomes containing acetaminophen demonstrated significant cytotoxic effects against the HT29 cell line. The expression of the apoptotic gene Bax increased significantly by 2.14±0.34 (P<0.01), while the expression of Bcl2 decreased by 0.46±0.11 (P<0.01).
ConclusionThe findings of this study indicate that acetaminophen-loaded niosomes exhibit significant cytotoxic effects against the HT29 cell line and enhance the expression of apoptotic genes. These results suggest that niosomes could be a promising drug delivery system, warranting further research to optimize their application in cancer treatment.
Keywords: Niosome, Acetaminophen, Colon Cancer, Cytotoxicity, Apoptosis -
مجله دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی مشهد، سال شصت و هفتم شماره 3 (پیاپی 195، امرداد و شهریور 1403)، صص 706 -726مقدمه
نانونیوزوم ها، وزیکول های چندلایه ای هستند که امروزه به عنوان یکی از سیستم های نوین انتقال هدفمند دارو، مورد استفاده قرار می گیرند. در این مطالعه، عصاره گیاه درمنه بیابانی (Artemisia deserti L.) در نانونیوزوم انکپسوله شد، اثرات ضدمیکروبی و سمیت سلولی آن مورد مطالعه قرار گرفت.
روش کاردر این مطالعه تجربی، ابندا نانونیوزوم های حاوی عصاره گیاه درمنه دشتی سنتز گردید، خصوصیات ظاهری و ساختاری آن بررسی شد. پس از تایید ساختار، اثرات ضدمیکروبی و ضدبیوفیلمی آن بر روی سویه های بیماری زای کلبسیلا پنومونیه بررسی شد. در انتها، به منظور بررسی سازگاری زیستی، از روش رنگ سنجی سمیت سلولی نانونیوزوم ها بر روی رده سلولی فیبروبلاست نرمال HFF استفاده شد.
نتایجنتایج سنتز نیوزوم ها نشان داد که نانونیوزوم های سنتز شده دارای ساختار کروی بوده و دارای اندازه 3/29 ± 4/125 نانومتر می باشند. علاوه بر آن، نتایج FTIR سنتز نیوزوم ها را تایید نمود. نتایج اثرات ضدمیکروبی نشان داد که نانونیوزوم های حاوی عصاره درمنه دارای اثرات ضدمیکروبی و ضدبیوفیلمی معنادارتری نسبت به عصاره تنها دارند، بطوریکه حداقل غلظت مهاری (MIC) نیوزوم ها بین 2 تا 4 برابر کاهش یافته بود. هم چنین، نتایج سمیت سلولی نشان داد که نیوزوم های سنتز شده دارای اثرات سمیت سلولی معناداری نیستند.
نتیجه گیریبطور کلی، نتایج این مطالعه نشان داد که نانونیوزوم ها میتوانند به عنوان یک سیستم دارورسانی مناسب برای عصاره گیاه درمنه عمل کنند، بطوریکه میزان اثرات ضدمیکروبی و ضدبیوفیلمی را افزایش دهند. بنابراین با مطالعات بیشتر میتوان از این سیستم به عنوان سیستم بهینه دارورسانی جهت اهداف دارویی درمانی استفاده نمود.
کلید واژگان: نانونیوزوم، درمنه بیابانی، کلبسیلا پنومونیه، اثرات ضدمیکروبی، ضدبیوفیلمیIntroductionNanoniosomes are multi-layered vesicles that are used as one of the new targeted drug delivery systems today. In this study, the extract of the Artemisia deserti L. was encapsulated in nanonisomes and its antimicrobial and cytotoxic effects were studied.
Materials and MethodsIn this experimental study, nanonisomes containing the extract of Artemisia deserti were synthesized and their appearance and structural characteristics were investigated. After confirming the structure, its antimicrobial and anti-biofilm effects on Klebsiella pneumoniae pathogenic strains were investigated. Finally, in order to check the biocompatibility, the colorimetric method of nanonisomes cytotoxicity was used on HFF normal fibroblast cell line.
ResultsThe results of niosomes synthesis showed that the synthesized nanoniosomes have a spherical structure and have a size of 125.4 ± 29.3 nm. In addition, FTIR results confirmed the synthesis of niosomes. The results of the antimicrobial effects showed that the nanoniosomes containing the medicinal extract have more significant antimicrobial and anti-biofilm effects than the extract alone, so that the minimum inhibitory concentration (MIC) of the niosomes was reduced between 2 and 4 times. Also, the cytotoxicity results showed that the synthesized niosomes do not have significant cytotoxicity effects.
ConclusionIn general, the results of this study showed that nanonisomes can act as a suitable drug delivery system for medicinal plant extract to increase the amount of antimicrobial and anti-biofilm effects. Therefore, with further studies, this system can be used as an optimal drug delivery system for medicinal purposes.
Keywords: Nanoniosome, Artemisia Deserti, Klebsiella Pneumoniae, Antimicrobial Effects, Anti-Biofilm -
زمینه و هدف
یکی از سیستم های دارورسانی هدفمند نانونیوزوم ها می باشند که اخیرا توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده است. هدف از این مطالعه، سنتز نانونیوزوم های حاوی ناپروکسن، بررسی اثرات ضدمیکروبی و ضدبیوفیلمی آن و آنالیز بیان ژن بیوفیلم icaB می باشد.
روش کاردر این مطالعه تجربی، فرمولاسیون های مختلف نانونیوزوم های انکپسوله شده با ناپروکسن سنتز گردید. خصوصیات فیزیکی و شیمیایی نانونیوزوم های سنتز شده شامل میزان درصد انکپسولاسیون، میزان رهایش دارو، اندازه و شکل ظاهری مورد بررسی قرار گرفت. اثرات ضدمیکروبی و ضدبیوفیلمی نانونیوزوم های سنتز شده به ترتیب توسط روش میکرودایلوشن و میکروتیترپلیت انجام شد. در انتها میزان بیان ژن بیوفیلم icaB توسط روش Real Time PCR مورد بررسی قرار گرفت. برای آنالیز داده ها از آزمون واریانس یک طرفه استفاده شد.
یافته هانتایج نشان داد فرمولاسیون بهینه (نسبت لیپید به دارو 10 و نسبت سورفکتانت به کلسترول 2) دارای اندازه میانگین 3/125 نانومتر، کروی شکل و درصد انکپسولاسیون 84/66% بود. هم چنین نتایج نشان داد که میزان رهایش ناپروکسن از نانونیوزوم حاوی دارو و ناپروکسن آزاد به ترتیب برابر یا 67/68% و 100% در مدت زمان 72 ساعت بود. نتایج نشان داد که نانونیوزوم حاوی ناپروکسن دارای اثرات ضدمیکروبی و ضدبیوفیلمی معنادارتری نسبت به داروی آزاد بود (05/0p<) و بطور معنادارتری میزان بیان ژن بیوفیلم icaB را کاهش داد (05/0p<).
نتیجه گیریبا توجه به نتایج، نانونیوزوم های حاوی ناپروکسن دارای اثرات ضدمیکروبی و ضدبیوفیلمی معنادارتری نسبت به ناپروکسن آزاد می باشد. بنابراین می توان در آینده با مطالعات بیشتر از نانونیوزوم ها به عنوان یک سیستم دارورسانی هدفمند جهت اهداف درمانی ضدمیکروبی استفاده نمود.
کلید واژگان: نانونیوزوم، ناپروکسن، ضدمیکروبی، ضدبیوفیلمی، بیان ژنBackground &
AimsStaphylococcus aureus is one of the human pathogens that causes a wide range of diseases such as endocarditis, blood, bone, skin and soft tissue infections (1). One of the resistant strains of this bacterium is methicillin-resistant strains of Staphylococcus aureus (MRSA), which has been reported as a serious risk by the Centers for Disease Control and Prevention. One of the pathogenic mechanisms and antibiotic resistance of this bacterium is the formation of biofilm, which causes this bacterium to bind to different surfaces (2). Biofilm-forming strains have become resistant to many antibiotics, so that biofilm-forming strains form extracellular matrices that are immune to the immune system and antibiotics. Various genes are involved in biofilm production, one of which is the icaB gene, which plays a key role in the production of poly N-acetyl glucose amine and biofilm production. The design of new antimicrobial drugs for the treatment of this bacterium is important, so finding a suitable treatment option for the treatment of infections caused by this bacterium is one of the challenges of researchers (3). Recent advances in nanotechnology have suggested alternative solutions, such as drug delivery systems, that increase drug specificity and efficiency (4). One of these drug delivery systems is nanosystems, which are composed of bilayer nonionic surfactants. Due to the importance of nanosystems, the aim of this study was to synthesize nanoparticles containing naproxen, to investigate their physicochemical properties and their antimicrobial and antifouling effects against Staphylococcus aureus strains.
MethodsNanosomes containing naproxen were synthesized by thin layer hydration method. The confinement efficiency is indicative of the drug encapsulated in the nanosystem structure relative to the drug used. For this purpose, the nanonosomal formulation was first centrifuged at 4 ° C at 14000 g for 45 minutes. The nanosystem containing the drug precipitates and the free drug remains in the supernatant. The absorbance of the supernatant sample at 270 nm was read by a spectrophotometer and the amount of free drug was calculated from the initial value.
The Physico-chemical characteristics of prepared nanoniosome encapsulated naproxen was determined using scanning electron microscopy (SEM), Dynamic light scattering (DLS). The in vitro drug release study was done using dialysis bag (6). The Staphylococcus aureus strains were recovered from 100 clinical samples and their antibiotic resistance patterns were studied using disk diffusion method. The antibacterial activity of nanoniosome loaded naproxen and free naproxen were investigated using well diffusion and micro-dilution methods (7). The icaB biofilm gene expression analysis in S. aureus isolates which are treated with nanoniosome loaded naproxen and free naproxen were examined using Real Time PCR methods (8).
Draw diagrams and Statistical analysis was performed by GraphPad Prism software version 7 and SPSS version 23, and one-way analysis of variance was used for statistical analysis and p <0.05 was considered significant.ResultsIn this study, using different molar ratios of surfactant, cholesterol and drug, different formulations of nanosystems containing naproxen were synthesized. The optimal niosome size synthesis was measured by DLS method. The results of electron microscopy (SEM) show that the synthesized nanonosomes have a spherical structure. In this study, the dialysis bag method was used to evaluate the drug release pattern. Figure 2 shows the pattern of naproxen release from nanosystems and free naproxen over 72 hours.
Out of 100 clinical specimens, 15 specimens of Staphylococcus aureus were isolated and identified using microbiological methods. The results of antibiotic resistance profile test showed that out of 15 strains, 10 strains were methicillin resistant (MRSA).
The antibacterial activity of nanoniosome encapsulated naproxen and free naproxen showed that the MIC was reduced by 2 to 4 times. The results of the well diffusion method showed that nanoniosomes containing naproxen had more significant antimicrobial power than free naproxen, so that the diameter of the growth inhibition zone increased with increasing nanosystem concentration. Real-Time PCR was used to evaluate the effect of nanoniosoms containing naproxen and free naproxen on icaB biofilm gene expression in Staphylococcus aureus strains. Also, after treating Staphylococcus aureus strains with naproxen-containing nanosystem sub-inhibitory concentration, it was shown that the expression of icaB gene was significantly reduced compared to the 16S rRNA reference gene (p <0.05).ConclusionIn this study, naproxen was encapsulated as a drug compound in the nanoniosome structure and its physical and chemical properties including size, morphology, drug enclosure percentage and drug release were studied. The results of this study showed that the synthesized nanoniosome in the optimal formulation had a spherical shape, the average size was 125.3 nm with a confinement percentage of 66.84%. Drug release results also showed that naproxen in the formulated form in nanonosomes has a much slower release pattern than free naproxen, which is a suitable feature of a drug delivery system. The results of the antimicrobial test showed that naproxen-containing nanoniosome had more significant antimicrobial effects than free naproxen compared to free naproxen, reducing the MIC by 2 to 4 times. One of the antimicrobial mechanisms of nanoniosome containing naproxen is the fusion of nanoniosome with bacterial cell membranes, which can deliberately release the drug into the cytoplasm of the cell and cause bacterial cell death (10). The results of this study showed that nanoparticles containing naproxen have more significant anti-biofilm effects than free naproxen compared to free naproxen and can significantly reduce the expression of biofilm gene (11). One of the reasons for the anti-biofilm effects of naproxen-containing nanosystems is the greater penetration of naproxen-containing nanosystems into the biofilm structure, which can cause the death of bacteria, a decrease in the number of bacteria, and the conversion of biofilms into planktonic cells (12).
Keywords: Nanoniosomes, naproxen, antimicrobials, anti-biofilm, gene expression -
مجله دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی مشهد، سال شصت و پنجم شماره 5 (پیاپی 185، آذر و دی 1401)، صص 2188 -2198مقدمه
بیشترین نوع سرطان مربوط به سرطان پوست بخصوص در مردان است. Lacticin 3147، باکتریوسینی از خانواده لانتی بیوتیک هاست. هرچند هنوز شواهدی برای اثرات ضدسرطانی آن گزارش نشده است، به دلیل مشابهت به نایسین برای بررسی این اثر درنظر گرفته شد. هدف بررسی اثر Lacticin 3147 بود.
روش کارابتدا سلول های A431 کشت داده شدند و سنجش بقای سلولی و میزان سمیت سلولی Lacticin 3147 بر سلول های کارسینومای اپیدرمویید انسانی A431 پس از 24 و 48 ساعت تیمار توسط روش رنگ سنجی MTT Assay بررسی شد. آپوپتوز سلولی با سنجش فعالیت کاسپازهای 8 و 9 در سلول های سرطانی A431 تیمار شده با غلظت IC50 Lacticin 3147 پس از 24، 48 و 72 ساعت بررسی شد. از روش Boyden Chamber جهت ارزیابی توانایی تهاجم سلول های سرطانی A431 تیمار شده با دوز زیرکشنده Lacticin 3147 استفاده شد. آغازگرهای اختصاصی برای ژن های پروآپوپتوتیک Bax، آنتی آپوپتوتیک Bcl-2 و ژن مرجع ꞵ-actin طراحی و میزان بیان آن ها درسلول های A431 تیمار شده با غلظت IC50 Lacticin 3147 با استفاده از روش Real Time PCR کمی، مورد بررسی قرار گرفت. تجزیه و تحلیل داده ها توسط نرم افزار SPSS 16 و آزمون آماری ANOVA انجام گردید (05/0<p).
نتایجبررسی آماری داده های به دست آمده از آزمون MTTنشان داد که رشد سلول های تیمار شده با غلظت های مختلف Lacticin 3147 به طور معنی داری کاهش پیدا کرده است (001/ 0p<). تاثیر مهاری Lacticin 3147 بر زنده مانی سلول های A431 وابسته به غلظت و زمان تیمار است. به طوری که بیشترین تاثیر درغلظت µM 3/0 و مدت 72 ساعت مشاهده شد. غلظت IC50 Lacticin 3147 برابر باµM 8/0 به دست آمد. فعالیت کاسپازهای 8 و 9 در سلول های سرطانی A431 تیمار شده به صورت وابسته به زمان افزایش یافت و پس از 72 ساعت نسبت به کنترل به ترتیب 36/2 و 72/2 برابر شد (001/ 0<p). توان تهاجم سلول های سرطانی A431 تیمار شده با دوز زیرکشنده Lacticin 3147 به طور وابسته به دوز کاهش یافت و در غلظتµM 5/0 با حداقل اثر کشندگی، کمترین توان تهاجم را نشان داد (001/0>p).
نتیجه گیریبیان ژن پروآپوپتوتیک Bax در سلول هایA431 تیمار شده با غلظت IC50 Lacticin 3147 به طور قابل ملاحظه ای (001/0>p) افزایش یافت. همچنین کاهش بیان ژن آنتی آپوپتوتیک Bcl-2 در همان شرایط معنی دار بود. درنتیجه، استفاده از Lacticin 3147 در آینده ممکن است به یک استراتژی جدید برای درمان سرطان پوست منجر شود.
کلید واژگان: 3147 Lacticin، کارسینومای اپیدرموئیدThe most common type of cancer is skin cancer, especially in men. Lacticin 3147 is a bacteriocin from the lantibiotic family. Since it is similar to nisin, Lacticin was considered for its anticancer properties’ investigation. The aim was to investigate the effect of Lacticin 3147. The MTT Assay helped assess A431 cell survival and cytotoxicity following treatment with Lacticin 3147 after 24 and 48 hours. The cell apoptosis amounts were investigated by measuring the activity of caspases 8 and 9 in A431 cancer cells treated with the IC50 concentration of Lacticin 3147 after 24, 48, and 72 hours. The Boyden Chamber method evaluated the invasion ability of A431 cancer cells treated with a sublethal dose of Lacticin 3147. Specific primers were designed for proapoptotic genes bax, antiapoptotic bcl-2, and the reference gene ꞵ-actin. The expression level in A431 cells treated with IC50 concentration of Lacticin 3147 was investigated using the quantitative Real-Time PCR method. Data were analyzed by SPSS 16 software and ANOVA statistical test (P<0.05). Statistical analysis of the data obtained from the MTT test showed that the growth of cells treated with different concentrations of Lacticin 3147 decreased significantly (p<0.001). The inhibitory effect of Lacticin 3147 on the viability of A431 cells depends on the concentration and treatment time. As a result, a 0.3 µM concentration and 72-hour duration were the most consequential effects. Lacticin IC50 concentration was equal to 0.8 µM. The activity of caspases 8 and 9 in the treated A431 cancer cells increased in a time-dependent manner, and after 72 hours, it was 2.36 and 2.72 times compared to the control, respectively (p<0.001). The invasion activity of A431 cancer cells treated with the sublethal dose of Lacticin 3147 decreased in a dose-dependent manner. The lowest invasion activity was at concentration of 0.5 µM with minimal lethal effect (p<0.001). The expression of the bax proapoptotic gene in A431 cells treated with IC50 concentration of Lacticin 3147 increased significantly (p<0.001). Also, the antiapoptotic bcl-2 gene expression reduction was significant in the same conditions. As a result, the use of Lacticin 3147 in the future may lead to a new strategy for the treatment of skin cancer.
Keywords: Lacticin 3147, epidermoid carcinoma, antimetastasis, apoptosis -
زمینه و هدف
طبق تحقیقات، درمان تنظیم هیجان و واقعیت درمانی بر بسیاری از اختلالات روانی موثرند. هدف از انجام تحقیق حاضر تعیین تاثیر درمان گروهی تنظیم هیجان و واقعیت درمانی بر علایم اختلال شخصیت مرزی بود.
مواد و روش هابرای انجام تحقیق نیمه تجربی و کاربردی حاضر از بین زنان دارای اختلال شخصیت مرزی مراجغه کننده به کلینیک روانشناسی توحید اصفهان (100 نفر) 27 نفر به صورت داوطلب بعنوان نمونه لنتخاب و بطور تصادفی به 3 گروه تقسیم شدند و پرسش نامه های شخصیت مرزی لیشنرنیگ و شخصیت مرزی جکسون و کلاریج را تکمیل کردند. سپس گروه های تجربی 8 جلسه و هفته ای 2 جلسه در برنامه های خود شرکت کردند. نهایتا از آزمون تحلیل واریانس با اندازه گیری های مکرر و تعقیقبی بونفرونی برای تحلیل داده ها استفاده شد.
نتایجنتایج نشان داد که نمرات اختلال شخصیت مرزی در هر دو گروه آزمایشی و در مرحله پس آزمون، نسبتا یکسان و کمتر از گروه گواه بود. همچنین آشفتگی هویت و ناامیدی در هر دو گروه معنادار است ولی درمان مبتنی بر تنظیم هیجان اثر بخشی بیشتری دارد. همچنین هر دو گروه آزمایش بر ترس از صمیمیت و تکانشگری تاثیر دارند اما واقعیت درمانی تاثیر بیشتری دارد. اما ترس از صمیمیت تنها در گروه درمان مبتنی بر واقعیت تفاوت معناداری داشت. نهایتا علایم تجزیه ای بیماری شخصیت مرزی در هیچ یک از درمان ها و در مراحل مختلف نسبت به گروه گواه تفاوت معناداری نداشت.
نتیجه گیریبا توجه به نتایج استفاده از درمان گروهی تنظیم هیجان و واقعیت درمانی جهت بهبود وضعیت زنان دارای اختلال شخصیت مرزی توصیه می شود.
کلید واژگان: تنظیم هیجان، واقعیت درمانی، اختلال شخصیت مرزیIntroductionIn general, personality includes characteristics that enable a person to communicate and adapt to others and facilitate the realization of self-esteem, and if he has a disorder, he always has problems with cognitive, mood, communication and identity problems (1-3 Among the types of disorders, borderline personality disorder has a high prevalence. In people with this disorder, there is a special pattern of behavior that is characterized by frequent and impulsive responses to emotional stimuli. Emotional vulnerability also causes the patient with borderline personality disorder to be often emotionally aroused, and the result of this high arousal is instability in behavior and poor control over emotion and physiological arousal, and facial and body language manifestations and the relationship between Is individual. (10) For this reason, various methods have been used to treat this disorder since ancient times. One of the new methods is emotion regulation, which can be fruitful in order to improve people by examining different emotions (15). In this regard, various researches have been done and contradictory results have been obtained (25-29).Reality therapy is another new method of counseling and psychotherapy, which is based on internal selection and control, and considers the cause of psychological problems in peoplechr('39')s choices and the irresponsibility of the individual in meeting his needs; In this treatment, efforts are made to enable people to meet their basic needs through better choices (31).Given the above, therefore, unfortunately, there is no general consensus among experts on choosing the best treatment method. On the other hand, reviewing research conducted in and outside the country, no research was found that compared the effectiveness of group therapy of emotion regulation and reality therapy on borderline personality disorder.
MethodsFor the present quasi-experimental and applied research, among women aged 18 to 40 years with borderline personality disorder who referred to Tohid Clinic in Isfahan, 27 people were purposefully selected and randomly divided into 3 control groups (9 people) emotion regulation (9 people). And reality therapy (9 patients) were divided. The Leishner Nig Borderline Personality Questionnaire (BPI) was then completed by the subjects to assess and evaluate the borderline personality, the Jackson and Claridge Borderline Personality Scale (STB), and the experimental groups completed their own program under the supervision of the researcher for 8 years. The session and each session lasted 2 hours according to Tables 1 and 2. Both groups completed the questionnaires again. Finally, descriptive statistics, repeated measures analysis of variance and Bonferroni post hoc test were used to analyze the data.
ResultsThe results showed that the scores of all borderline personality disorder variables in both experimental and post-test groups were relatively the same and less than the control group. Identity confusion and frustration are also significant in both groups, but emotion regulation therapy is more effective. On the other hand, it was found that both experimental groups have an effect on fear of intimacy and impulsivity, but reality therapy is more effective. However, fear of intimacy differed significantly only in the reality-based treatment group. Finally, the dissociative symptoms of borderline personality disorder did not differ significantly from the control group in any of the treatments and at different stages.
DiscussionThe results showed that Gross model emotion regulation therapy and reality therapy are effective in reducing most of the symptoms of borderline personality disorder in women. Evidence growing over the past decades has identified emotion regulation and reality therapy as contributing to mental health. In all of these studies, emotion regulation and reality therapy have been performed to improve and reduce the symptoms of the disorder in this area. For example, Hopkins (2018) studied the effectiveness of metacognitive education for patients with borderline personality disorder and behavioral imitation and loneliness in borderline personality disorder, which showed the effectiveness of this method in reducing patientschr('39') symptoms. Johnson and Howard (2018) investigated the relationship between non-suicidal injuries and borderline personality traits in adults, and the results showed that this method was effective in reducing patientschr('39') symptoms. Which confirm the results of the present study.
Keywords: Emotion regulation, reality therapy, borderline personality disorder -
Background & Objective
The green synthesis of the silver nanoparticles (AgNPs) is an eco-friendly and straightforward synthesis method. This study aimed to investigate the green synthesis of AgNPs using Nasturtium officinale leaf extract and analysis of their antibacterial activity against some nosocomial pathogens.
Materials & MethodsThe obtained AgNPs were characterized using UV-visible spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), and scanning electron microscope (SEM). In addition, the antibacterial activity of synthesized AgNPs and N. officinale leaf extract were performed against five bacterial strains (Staphylococcus epidermidis, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae and Pseudomonas aeruginosa) by agar disk diffusion assay and minimum inhibitory concentration test.
ResultsThe green synthesized AgNPs had significant antimicrobial activity against all studied bacteria. In addition, greater inhibition activity was observed against E. coli and P. aeruginosa rather than other bacteria.
ConclusionThe synthesized AgNPs revealed a special antibacterial effect against selected bacteria, compared to leaf extract of N. officinale. Identifying new antibacterial agents with profound efficacy against antibiotic-resistant opportunistic pathogens is essential. These data provide an eco-friendly and rapid green approach for AgNPs synthesis and the potential of AgNPs for use in drug development against nosocomial infections.
Keywords: Nosocomial pathogens, Silver nanoparticles, Nasturtium officinale -
Background
Silver nanoparticles (AgNPs) were phyto-synthesized using Typha azerbaijanensis aerial part and root extracts, and their biological activities were investigated.
MethodsThis study was conducted in the Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran in 2019. In this experimental study, silver nanoparticles (AgNPs) were phyto-synthesized and the physicochemical properties of AgNPs were determined using UV-Vis (UV-Vis) spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. Antibacterial and anticancer activity of synthesized AgNPs was determined using microdilution assay, and MTT 3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide) methods, respectively. The apoptotic effects of AgNPs were investigated using Real-Time PCR and flow cytometry techniques.
ResultsMorphological analysis of the synthesized AgNPs confirmed the spherical shape of AgNPs with an average size of 10.67 to 16.69 nm. The FTIR spectrum confirmed the presence of phytochemicals from T. azerbayenensis extract at the AgNP surface. Antibacterial experiments showed that phyto-fabricated AgNPs had significant antibacterial activity against Gram-negative bacteria. The AgNPs were significantly cytotoxic against breast cancer cell line (MCF-7) through induction of apoptosis.
ConclusionThe phyto-synthesized AgNPs had biological activities could be useful in pharmaceutical applications.
Keywords: Typha azerbaijanensis, Silver nanoparticle, Antibacterial, Anticancer, Antioxidant, Apoptosis -
زمینه و هدف
کلبسیلا پنومونیه یکی از مهمترین پاتوژن های فرصت طلب بیمارستانی است که به دلیل تشکیل بیوفیلم به بسیاری از آنتی بیوتیک ها مقاوم شده است. هدف از این مطالعه، سنتز نانوذرات مس با استفاده از عصاره گیاه درمنه، بررسی اثرات ضدمیکروبی و ضدبیوفیلمی آن علیه سویه های کلبسیلا پنومونیه می باشد.
مواد و روش هادر این مطالعه تجربی، تعداد 100 نمونه بالینی از بیمارستان های مختلف شهر تهران جمع آوری شد. با استفاده از روش های میکروبیولوژی سویه های کلبسیلا پنومونیه از نمونه های بالینی جداسازی شد. سنتز نانوذرات مس با استفاده از عصاره گیاه درمنه انجام گردید و خصوصیات آن توسط روش های میکروسکوپ الکترونی نگاره (SEM)، میکروسکوپ الکترونی گذاره (TEM) و بلورنگاری پرتوی ایکس (XRD) بررسی گردید. اثرات ضدمیکروبی و ضدبیوفیلمی نانوذرات مس و میزان تاثیر آن بر روی بیان ژن بیوفیلم mrkA در سویه های کلبسیلا پنومونیه توسط روش Real-Time PCR بررسی شد.
یافته هاتعداد 20 سویه کلبسیلا پنومونیه از میان 100 نمونه بالینی جداسازی شد. نتایج SEM، TEM و XRD نشان داد که نانوذرات مس سنتز شده دارای شکل ظاهری کروی و اندازه کمتر از 100 نانومتر داشتند. نانوذرات مس دارای اثرات ضدمیکروبی و ضدبیوفیلمی معناداری بودند و می توانند میزان بیان ژن بیوفیلم mrkA را به طور معناداری کاهش بدهد
(p <0.05).نتیجه گیرینتایج این مطالعه نشان داد که نانوذرات مس سنتز شده دارای اثرات ضدمیکروبی و ضدبیوفیلمی معناداری بوده و بنابراین می توان از این نانوذره به عنوان کاندید دارویی در مطالعات آینده استفاده نمود.
کلید واژگان: کلبسیلا پنومونیه، نانوذرات مس، اثرات ضدمیکروبی، ضدبیوفیلمی، بیان ژن بیوفیلمBackgroundKlebsiella pneumoniae is one of the most important hospital opportunistic pathogens that have become resistant to many antibiotics due to biofilm formation. The aim of this study was to synthesize copper nanoparticles using Artemisia scoparia extract, to investigate its antimicrobial and anti-biofilm effects against K. pneumoniae strains.
MethodsIn this experimental study, 100 clinical samples were collected from different hospitals in Tehran. K. pneumoniae strains were isolated from clinical specimens using microbiological methods. Subsequently, the synthesis of copper nanoparticles was performed by green synthesis method using A. scoparia extract and its properties were examined by scanning electron microscopy (SEM), transmitting electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction (XRD) methods. The antimicrobial and anti-biofilm effects of the synthesized copper nanoparticles were investigated and the effect of copper nanoparticles on the expression of mrkA biofilm gene in K. pneumoniae strains was investigated by Real Time PCR.
ResultsA total of 20 K. pneumoniae strains were isolated from 100 clinical specimens. SEM TEM and XRD results showed that the synthesized copper nanoparticles had a spherical shape and a size of less than 100 nm. The results showed that copper nanoparticles had significant antimicrobial and anti-biofilm effects against K. pneumoniae strains and copper nanoparticles could significantly reduce the expression of mrkA biofilm gene (p <0.05).
ConclusionThe results of this study showed that the synthesized copper nanoparticles have significant antimicrobial and anti-biofilm effects. Therefore, this nanoparticle can be used as a drug candidate in future studies.
Keywords: Klebsiella pneumoniae, Copper nanoparticles, Antimicrobial effects, Anti-biofilm, Biofilm gene expression -
زمینه و هدف
کلبسیلا پنومونیهیکی از پاتوژن های فرصت طلب بیمارستانی می باشد که به دلیل مقاومت های آنتی بیوتیکی و تشکیل بیوفیلم بیماری های شدید ایجاد می کند و بنابراین استفاده از ترکیبات ضدمیکروبی جدید علیه آن پیشنهاد می شود. هدف از این مطالعه بررسی اثرات ضدمیکروبی، ضدبیوفیلمی و آنالیز بیان ژن بیوفیلم mrkA در سویه های بالینی کلبسیلا پنومونیه می باشد.
روش کاردر این مطالعه تجربی، تعداد 100 نمونه بالینی خون، ادرار، مایع مغزی- نخاعی و زخم جمع آوری گردید و سویه های کلبسیلا پنومونیهبا استفاده از روش های میکروبیولوژی جدسازی و شناسایی شد. به دنبال آن اثرات ضدمیکروبی و ضدبیوفیلمی نانوذرات آلومینیوم به ترتیب با استفاده از روش کمترین غلظت مهارکنندگی (MIC) و میکروتیتر پلیت بررسی شد. در انتها میزان بیان ژن بیوفیلمی mrkA در سویه های کلبسیلا پنومونیهبا استفاده از روش Real Time PCR مطالعه شد.
یافته هانتایج جداسازی میکروبی نشان داد که از میان 100 نمونه بالینی، تعداد 20 ایزوله مربوط به کلبسیلا پنومونیهبودند. نتایج ضدمیکروبی نشان داد که سویه های کلبسیلا پنومونیه دارای MIC بین 250 تا 2000 میکروگرم در میلی لیتر بودند. هم چنین نتایج نشان داد که در غلظت زیرحدمهارکنندگی، نانوذرات آلومینیوم دارای اثرات ضدبیوفیلمی معناداری بودند (05/0<p). هم چنین نانوذرات آلومینیوم میزان بیان ژن بیوفیلم mrkA را بطور معناداری در سویه ها کاهش دادند (05/0<p).
نتیجه گیریبا توجه به نتایج این مطالعه، نانوذرات آلومینیوم دارای اثرات چشمگیر ضدمیکروبی و ضدبیوفیلمی داشتند که می توان با مطالعات بیشتر از این نانوذره به عنوان کاندید ترکیب ضدمیکروبی استفاده نمود.
کلید واژگان: کلبسیلا پنومونیه، نانوذرات آلومینیوم، اثرات ضدمیکروبی، ضدبیوفیلمی، بیان ژنBackground & AimsThe genus Klebsiella belongs to the family Enterobacteriaceae, which consists of gram-negative and immobile species that have mucosal colonies and live in the gastrointestinal tract (1). Among Klebsiella species, Klebsiella pneumoniae is one of the most common opportunistic pathogens that cause serious diseases (3). These strains have become resistant to many antibiotics and one of the strategies of antibiotic resistance of K. pneumoniae strains is biofilm formation (4-6). One of the important genes in biofilm formation in this bacterium is mrkA gene and this gene encodes MrkA protein, which is one of the important proteins of type 3 fimbriae (7). Excessive use of antibiotics leads to increasing antibiotic resistance of these bacteria and therefore the use of alternatives to treatment other than antibiotics is important. One of these solutions is the use of nanotechnology (8). So far, few studies have been conducted to investigate the antimicrobial and antifouling effects of aluminum nanoparticles against bacterial clinical strains. The aim of this study was to investigate the antimicrobial and anti-biofilm effects of Al2O3 nanoparticles against clinical strains of K. pneumoniae.
MethodsIn this experimental study, 100 clinical samples including wounds, blood, urine, and cerebrospinal fluid were collected from different hospitals in Tehran (Imam Khomeini Hospital and Pars Hospital). Subsequently, strains of K. pneumoniae were identified by growing one in McConkey agar medium, Gram staining, and biochemical tests (9). Antibiotic resistance pattern of K. pneumoniae strains was determined by disk diffusion method according to Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) instruction. Briefly, adjusted cultures to give a 0.5 McFarland concentrations of the K. pneumoniae strains were inoculated into Muller-Hinton broth (Oxoid, UK) and the susceptibility of the strains to the antibiotics including ampicillin, gentamicin, amikacin, tetracycline, cefepime, ciprofloxacin, levofloxacin and trimethoprim sulfamethoxazol was evaluated (10). In order to investigate the presence of biofilm in K. pneumoniae strains, microtiter plate quantification method was used (11). In this study, Al2O3 nanoparticles were purchased from the American company US nano. In order to investigate the physicochemical properties of Al2O3 nanoparticles, FTIR, electron microscopy (SEM), XRD and DLS tests were used. The SEM, DLS, XRD and FTIR were used for study of morphology, size, nanomaterial characterization and analyze the structure of matter at the molecular scale based on the resonant vibration modes of various molecules on the aluminum nanoparticles, respectively. In order to investigate the antibacterial effects of Al2O3 nanoparticles, the microdilution method was used in a 96-well plate according to the CLSI standard (16). Briefly, various concentrations of Al2O3 nanoparticles including 15.62, 31.25, 62.5, 125, 250, and 500 µg/mL, were added into 96-well containing each K. pneumoniae strain (500 µl) with 5 × 105 concentration, and the 96-well plates were incubated 24 h at 37 0C. The next day, absorbance was taken using UV-visible spectrophotometer at 600 nm and the concentration giving the least optical density corresponds to minimum inhibitory concentration (MIC) of nanoparticles for that particular microorganism. In order to quantitatively study the anti-biofilm effects of aluminum nanoparticles, Crystal violet (CV) assay was used (12). A 96-well plate-based Crystal violet (CV) assay was used for evaluating of anti-biofilm efficacy of Al2O3 nanoparticles. The biofilm-forming K. pneumoniae strains were cultured into 96 well microtiter plates for 24 h at 37 0C. The K. pneumoniae strains were then treated with sub-MIC values of Al2O3 nanoparticles for 24 h incubation at 37 0C. All the wells were then again washed with PBS three times and fixed with methanol for 15 minutes. The plate was air dried for 30 minutes and 0.1% CV solution was added to each well and incubated at room temperature for 20 minutes. After washing with distilled water, 33% acetic acid was added to each well and absorbance was taken at 590 nm. Mean absorbance values of each sample was calculated and compared with the mean values of controls.Expression analysis of mrkA gene in K. pneumoniae strains under control MIC of free curcumin and curcumin were investigated using the Quantitative Real-Time Polymerase Chain Reaction (qRT-PCR) method through specific primers. For this purpose, after treating strains, total RNA was extracted using a high purity RNA extraction kit (Qiagen, USA) according to the manufacturer protocol. Then, cDNA synthesis was performed through the Qiagen Press Kit based on the manufacturer protocol. The qRT-PCR method was performed using SYBER Green containing Master Mix (Ampriqon, Denmark). The 16S rRNA gene is used as your home gene and the relative expression of the gene was calculated by ΔΔCт method. Statistical calculation of this study was performed using Graph pad prism software and the results were analyzed by one way ANOVA. The results are displayed as mean ± standard deviation (SD) and P<0.05 was considered significant.
ResultsIn this study, lactose positive and mucoid colonies were isolated from 100 clinical specimens suspected of K. pneumoniae and 15 strains of K. pneumoniae were isolated using microscopic and biochemical tests. The results of antibiotic resistance showed that 10 samples (66%) had a pattern of multidrug-resistant resistance (MDR). (MDR: strains resistant to one of the antibiotics from three different classes of antibiotics). Microtiter plate test was used to evaluate the quantitative biofilm formation and the results showed that out of 15 strains of K. pneumoniae, all MDR strains (10 strains) formed biofilm, so that 5 strains formed strong biofilm (50%). 3 strains forming moderate biofilm (30%) and 2 strains (20%) forming weak biofilm.The results of SEM and DLS showed that Al2O3 nanoparticles have a polyhedral structure and have an average size of 164.1 nm. The FTIR results also showed the chemical bonds associated with Al2O3 nanoparticles. XRD results showed the presence of peaks of 31.8, 35.5, 40.5, 46.7 and 47.98, which confirms the Al2O3 nanoparticles. Antimicrobial and anti-biofilm effects of Al2O3 nanoparticlesThe results showed that Al2O3 nanoparticles had antimicrobial properties at the lowest concentration of 500 μg/ml and the highest concentration of 2000 μg/ml. The results of this test showed that Al2O3 nanoparticles at sub-inhibitory concentration (subMIC) significantly reduced the biofilm formation (light absorption was significantly reduced compared to the control group) (P <0.05).The results showed that the amplification of the gene was done correctly and the analysis of the melting curve shows the amplification of the target gene. Also, after treatment of biofilm-forming strains with sub-inhibitory concentrations of Al2O3 nanoparticles, the expression of mrkA gene in all biofilm-forming strains decreased significantly compared to the 16S rRNA reference gene (P <0.05), so that in some Strains expression was reduced 5 to 6-fold.
ConclusionThe results of this study showed that aluminum nanoparticles have antimicrobial and anti-biofilm effects against drug-resistant K. pneumoniae strains and can reduce the expression of biofilm gene. Therefore, this nanoparticle can be used as a candidate for antimicrobial and antifouling film for future studies.
Keywords: Klebsiella pneumoniae, aluminum nanoparticles, antimicrobial activity, anti-biofilm, gene expression -
سابقه و هدف
نیوزوم ها، وزیکول های چندلایه ای هستند که امروزه به عنوان یکی از سیستم های نوین انتقال هدفمند دارو مورد استفاده قرار می گیرند. هدف از این مطالعه، سنتز نانوحامل نیوزوم حاوی عصاره گیاه درمنه بابونه ای (Artemisia chamamelifolia) و بررسی اثرات بیولوژیکی آن می باشد.
مواد و روش هادر این مطالعه تجربی که در دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شرق از دی ماه 1398 تا شهریور 1399 به انجام رسید، نانوحامل نیوزومی با استفاده از روش فیلم لایه نازک ساخته و عصاره گیاه درمنه بابونه ای در آن بارگذاری شد. به دنبال آن، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن با استفاده از میکروسکوپ الکترونی SEM، FTIR و DLS مورد تایید قرار گرفت. در انتها، اثرات ضدمیکروبی و ضدسرطانی آن علیه رده سلولی سرطان پستان (MCF-7) بررسی شد و میزان بیان ژن های آپوپتوزی Bax و Bcl2 مورد مطالعه قرار گرفت.
نتایجنتایج این مطالعه نشان داد که نانوحامل نیوزوم سنتزشده حاوی عصاره، دارای ساختار کروی می باشد و اندازه آن کمتر از 200 نانومتر است. همچنین مشخص شد که نانوحامل نیوزوم حاوی عصاره، دارای اثرات ضدمیکروبی و ضدسرطانی معناداری نسبت به عصاره آزاد می باشد و به ترتیب باعث افزایش و کاهش بیان ژن های Bax و Bcl2 به میزان (01/0P<) 41/0±16/4 و (01/0P<) 17/0± 61/0 (05/0P<) شد.
نتیجه گیرینانوحامل نیوزوم یکی از بسترهای مناسب برای دارورسانی جهت اهداف سمیت سلولی و ضدمیکروبی می باشد و می توان در آینده با مطالعات بیشتر به عنوان نانوحامل جهت رساندن عصاره به سلول هدف استفاده نمود.
کلید واژگان: نانوحامل، نیوزوم، درمنه چامائملیفولیا، ضدباکتریایی، ضدسرطانیFeyz, Volume:25 Issue: 2, 2021, PP 839 -849BackgroundNiosomes are multi-layered vesicles that are used as one of the new targeted drug delivery systems. This study aimed to synthesize niosome loaded A. chamamelifolia extract to investigate its biological effects.
Materials and MethodsIn this experimental study, which was conducted at the Islamic Azad University, East Tehran Branch, from January 2019 to September 2020, a niosomal nanocarrier was fabricated using a thin layer-film method, and the A. chamemifolia extract was loaded on it. Subsequently, its physical and chemical properties were confirmed using SEM, FTIR and DLS methods. Finally, its antimicrobial and anti-cancer effects against breast cancer cell line (MCF-7) were investigated using micro-dilution and MTT methods, respectively and the expression of Bax and Bcl2 apoptotic genes were studied via quantitative Real Time PCR.
ResultsThe results of this study showed that the synthesized niosome loaded extract had a spherical structure and its size was less than 200 nm. The results exhibited that niosome loaded extract had significant antimicrobial and anti-cancer effects compared to the free extract and the expression of Bax and Bcl2 genes were decreased and increased, respectively 4.16±0.41 (P<0.01) and 0.61±0.17 (P<0.05).
Conclusionit can be concluded that niosome is one of the suitable nanocarriers for drug delivery of A. chamemifolia extract for cytotoxic purposes and can be used as an effective nano-carrier to deliver the extract to the target tissue with further studies.
Keywords: Nano-carriers, Niosomes, Artemisia chamemifolia, Antibacterial, Anti-cancer -
یکی از تکنولوژی های نوین در فناوری نانو، استفاده از نانوژل ها جهت رهایش بهتر دارو و افزایش اثرات ضدمیکروبی آن می باشد. هدف از این مطالعه، بررسی اثرات ضدمیکروبی عصاره گیاه درمنه [آرتمیزیا دیفوزا] محصور شده در نانوژل هیالورونیک اسید علیه پاتوژن های میکروبی استافیلوکوکوس اوریوس، انتروکوکوس فکالیس، اشریشیا کلی و سودوموناس آیروژینوزا می باشد. در این مطالعه ابتدا عصاره گیاه درمنه با روش ماسراسیون با استفاده از حلال آبی گرفته شد. به دنبال آن عصاره تهیه شده در نانوژل هیالورونیک اسید محصور شده و نانوژل تهیه شده توسط روش های میکروسکوپ الکترونی نگاره (SEM) و DLS و FTIR مورد تایید قرار گرفت. هم چنین رهایش عصاره در زمان، دما و pH های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت اثرات ضد میکروبی نانوژل حاوی عصاره علیه پاتوژنهای میکروبی از قبیل استافیلوکوکوس اوریوس، انتروکوکوک فکالیس، اشریشیا کلی و سودوموناس آیروژینوزا توسط روش کمترین غلظت مهارکنندگی (MIC) بررسی شد. نتایج نشان داد که نانوژل سنتز شده دارای ساختار کروی و دارای میانگین اندازه 85 نانومتر بود. هم چنین نتایج FTIR نشان دهنده محصور شدن عصاره داخل ساختار نانوژل بود. میزان رهایش عصاره از الگوی مناسبی برخوردار بود. نتایج ضد میکروبی نشان داد که نانوژل حاوی عصاره دارای MIC کمتری نسبت به عصاره بود. بر اساس یافته های این مطالعه می توان نتیجه گرفت که نانوژل هیالورونیک اسید حاوی عصاره دارای اثرات ضد میکروبی معنادار بوده و در آینده با تحقیقات بیشتر می تواند در صنعت داروسازی مورد استفاده قرار گیرد.
کلید واژگان: آرتمیزیا دیفوزا، نانوژل هیالورونیک اسید، اثرات ضدمیکروبیOne of the new fields in nanotechnology is the use of nanogels to improve the release of drug and increase its antimicrobial effects. The aim of this study was to evaluate the antimicrobial effects of Artemisia diffusa extract encapsulated in hyaluronic acid nanogels against the pathogenic bacteria including Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis, Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa. In this study, A. diffusa extract was first obtained by maceration method using aqueous solvent. The extract was then encapsulated in hyaluronic acid nanogels and the nanogels prepared were confirmed by scanning electron microscopy (SEM), Dynamic light scattering (DLS) and Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) methods. The release of the extract was also investigated at different times, temperatures and pHs. Finally, the antimicrobial effects of nanogels encapsulated extract and free extract against the pathogenic bacteria were investigated by the lowest inhibitory concentration (MIC) method. The results showed that the synthesized nanogels had a spherical structure and an average size of 85 nm. FTIR results also showed that the extract was trapped within the nanogel structure. The release rate of the extract had a good pattern. Antimicrobial results showed that the nanogels encapsulated extract had lower MIC than the extract. Based on the findings of this study, it can be concluded that hyaluronic acid nanogels encapsulated extract have significant antimicrobial effects and it can be used in the pharmaceutical industry in the future with more studies.
Keywords: Artemisia diffusa, hyaluronic acid nanogel, Antimicrobial Activity -
نانو ذرات اکسید آهن متخلخل کاربردهای مختلفی در صنایع پزشکی و دارویی دارند بنابراین بررسی اثرات آن ها روی سلول های سرطانی بسیار مهم می تواند باشد. بر این اساس، هدف از این مطالعه سنتز نانو ذرات اکسید آهن متخلخل و مقایسه تاثیر آن ها بین سلول های لنفوسیتی و سلول های لوسمی میلوییدی مزمن (562K) است. نانو ذرات اکسید آهن متخلخل توسط روش هیدروترمال ساخته شد و توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و عبوری موردبررسی قرار گرفتند اثر غلظت های مختلف از این نانو ذرات بر روی سلول های لنفوسیتی و سلول های لوسمی میلوییدی مزمن (562K) با به کارگیری آزمون MTT و تجزیه وتحلیل فلوسایتومتری بررسی شد؛ مطالعه های پراش اشعه X ، میکروسکوپ الکترونی عبوری و هیستوگرام پراکندگی نور پویا((Dynamic light scattering ساخته شدن نانو ذرات اکسید آهن متخلخل را تایید کرد. این نتایج نشان داد نانو ذرات به شکل کروی با قطر متوسط حدود 100 نانومتر می باشند؛ نتایج آزمون MTT آشکار کرد که نانو ذرات اکسید آهن متخلخل باعث کاهش حیات سلول ها وابسته به دوز می شوند، این سمیت در سلول های لوسمی میلوییدی مزمن نسبت به سلول های لنفوسیتی بیشتر بود. پس از مشخص شدن غلظت 50IC نانو ذرات اکسید آهن متخلخل، تجزیه وتحلیل فلوسایتومتری به منظور بررسی مرگ برنامه ریزی شده سلولی (آپوپتوزیس) بر روی سلول های لنفوسیتی و سلول های لوسمی میلوییدی مزمن ؛ در مقایسه با سلول های بدون تیمار(کنترل)، انجام پذیرفت. میزان مرگ برنامه ریزی شده و نکروز در سلول های لوسمی میلوییدی مزمن تیمار شده توسط نانو ذرات اکسید آهن متخلخل نسبت به سلول های لنفوسیتی به مراتب بیشتر بود. می توان استنباط کرد که نانو ذرات اکسید آهن متخلخل به عنوان عوامل ضد سرطان محتمل استفاده شوند.
کلید واژگان: سلول های لوسمی میلوئیدی مزمن (562 K)، سلول های لنفوسیتی، فلوسایتومتری، مرگ برنامه ریزی شده سلولی، نانو ذرات اکسید آهن متخلخلMesoporous iron oxide nanoparticles (MIONPs) have various applications in the medical and pharmaceutical industries. Therefore, investigating their effects on cancer cells could be of great essence. Accordingly, the aim of this study was to synthesize MIONPs and to compare their effect between lymphocytes and chronic myeloid leukemia cells (K562). MIONPs were made by the hydrothermal method and examined by scanning and transmission electron microscopy. The effects of different concentrations of MIONPs on lymphocytes and chronic myeloid leukemia cells (K562) were then investigated using MTT and flow cytometry (FCM) approaches. X-ray diffraction, transmission electron microscope, and dynamic light scattering (DLS) analysis verified the synthesis of MIONPs. The results showed that the nanoparticles were spherical in shape with an average diameter of about 100 nanometres. The results of the MTT test showed that the MIONPs reduced the life of the cells in a dose-dependent manner, although this toxicity was higher for the chronic myeloid leukemia cells (K562) compared to the lymphocytes. After the determination of IC50 concentration for MIONPs, flow cytometry was performed to investigate the programmed cell death (apoptosis) on chronic myeloid leukemia and lymphocytes cells.The rate of programmed death and necrosis in chronic myeloid leukemia cells treated with MIONPs was much higher than in lymphocytes. As a result, it can be concluded that porous iron oxide nanoparticles can be used as a possible anti-cancer agents.
Keywords: Chronic myelogenous leukemia cells (K562), lymphocyte cells, Flow cytometry, programmed cell death, Mesoporous iron oxide nanoparticles -
عفونت های بیمارستانی از جمله عفونت هایی هستند که امروزه در مراکز درمانی میزان شیوع بالایی دارند. استفاده زیاد و نامناسب از آنتی بیوتیک های وسیع الطیف، مقاومت های آنتی بیوتیکی را افزایش داده است. هدف از این مطالعه سنتز بیولوژیک نانوذره نقره با استفاده از عصاره زرین گیاه (Dracocephalum kotschyi) و بررسی اثرات ضدباکتریایی آن می باشد. در این مطالعه تجربی، نانوذرات نقره با استفاده از عصاره گیاه D. kotschyi سنتز گردید و ساختار فیزیکی و شیمیایی آن با استفاده از طیف سنجی مریی (UV-Vis)، پراش اشعه ایکس (XRD)، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR)، میکروسکوپ الکترونی نگاره (SEM) و میکروسکوپ الکترونی نگاره (TEM) بررسی شد. در نهایت اثرات ضد باکتریایی نانو ذرات نقره سنتز شده بر روی سویه های استاندارد باکتریایی به دو روش انتشار دیسک و تعیین حداقل غلظت مهار کنندگی (MIC) انجام گرفت. نتایج نشان داد که قطر اندازه نانو ذرات نقره سنتز شده 57/14 نانومتر بود و نتایج طیف سنجی مریی، XRD و FTIR ساختار کریستالی نانوذره نقره را تایید کردند. همچنین نتایج تست ضدباکتریایی نشان دادد که باکتری های استافیلوکوکوس اوریوس، اشرشیا کلی، سودوموناس آیروژینوزا، کلبسیلا پنوموینه و لیستریا مونوسیتوژنز نسبت به غلظت 500 میکروگرم بر میلی لیتر حساس بودند. نتایج این مطالعه نتایج نشان دادند که نانو ذره نقره سنتز شده توسط گیاه D. kotschyi دارای پتانسیل ضد باکتریایی معناداری علیه پاتوژن های بیمارستانی است و می تواند به عنوان یکی از دستاوردهای نانو در درمان عفونت های بیمارستانی عمل کند.کلید واژگان: سنتز بیولوژیک، نانوذره نقره، Dracocephalum kotschyi، فعالیت ضدباکتریاییNosocomial infections are one of the most common infections in health centers. The high and inadequate use of broad-spectrum antibiotics has increased the number of nosocomial infections. The aim of this study was to synthesized silver nanoparticles using Dracocephalum kotschyi extract and analysis of its antibacterial activities. In this experimental study, biological synthesis of silver nanoparticles was performed using D. kotschyi extract. Physical and chemical structure of synthesized silver nanoparticle were determined using UV-Vis spectroscopy, XED, FTIR, SEM (scanning electron microscopy) and transmission electron microscopy (TEM). Finally, the antibacterial activity of silver nanoparticles was assessed using two methods including disk diffusion and minimum growth inhibitory concentration (MIC). The results showed that the size of the synthesized nanoparticle was 14.57 nm. The physical and chemical structure of silver nanoparticles was confirmed by XRD, TEM, and SEM. The antibacterial results also showed that Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae and Listeria monocytogenes were sensitive to 500 μg/ml of silver nanoparticles. The results of this study showed that the silver nanoparticles synthesized by D. kotschyi have an appropriate antibacterial potential against nosocomial pathogens and can act as one of the nano-achievements in helping to management of infectious diseases.Keywords: biological synthesis, silver nanoparticle, Dracocephalum kotschyi Antibacterial activity
-
نشریه گیاهان دارویی، پیاپی 75 (تابستان 1399)، صص 291 -304مقدمه
کلبسیلا پنومونیه به عنوان یکی از مهم ترین عوامل ایجاد کننده عفونت های بیمارستانی بویژه عفونت زخم ها پس از جراحی مطرح می باشد. یکی از مکانیسم های مقاومت این باکتری به آنتی بیوتیک ها مخصوصا سیپروفلوکساسین، وجود پمپ های افلاکس می باشد.
هدفبررسی تاثیر عصاره گیاه شوید کوهی (Grammosciadium platycarpum Boiss. & Hausskn.) بر روی بیان ژن پمپ افلاکسoqxA در سویه های بالینی مقاوم به آنتی بیوتیک کلبسیلا پنومونیه می باشد.
روش بررسیدر این مطالعه تجربی، نمونه های بالینی از بیمارستان های شهر تهران جمع آوری شد و ایزوله های کلبسیلا پنومونیه جداسازی شد و به دنبال آن سویه های مقاوم به سیپروفلوکساسین و حاوی ژن پمپ افلاکس oqxA با روش PCR شناسایی شد. در انتها، میزان بیان ژن پمپ افلاکس oqxA در سویه های تیمار شده با عصاره گیاه شوید کوهی با روش Real Time PCR مورد بررسی قرار گرفت.
نتایجدر این مطالعه، تعداد 50 ایزوله کلبسیلا پنومونیه جداسازی شد و نتایج حساسیت آنتی بیوتیکی نشان داد که 70 درصد (35 نمونه) مقاوم به سیپروفلوکساسین بودند و ژن oqxA در 43 درصد (15 نمونه) از سویه های کلبسیلا پنومونیه مقاوم مشاهده شد. نتایجReal Time PCR نشان داد که بیان ژن oqxA در سویه های تیمار شده با عصاره کاهش بیان معنی داری داشتند.
نتیجه گیرینتایج این مطالعه نشان داد که عصاره گیاه شوید کوهی باعث مهار بیان پمپ افلاکس در سویه های کلبسیلا پنومونیه می شود و با مطالعات بیشتر می توان از عصاره این گیاه به عنوان کاندید دارو استفاده نمود.
کلید واژگان: شوید کوهی، کلبسیلا پنومنیه، پمپ افلاکس، ژن oqxABackgroundKlebsiella pneumoniae is one of the most important causes of nosocomial infections, especially wound infection after surgery. One of the mechanisms of antibiotic resistance in K. pneumoniae strains, especially ciprofloxacin, is the presence of efflux pump.
ObjectiveThe aim of this study was to evaluate the anti-efflux activity of Grammosciadium platycarpum Boiss. & Hausskn. extract on the expression of oqxA efflux pump in K. pneumoniae strains which were resistant to antibiotics.
MethodsIn this experimental study, clinical specimens were collected from hospitals in Tehran and the K. pneumoniae strains were isolated. Subsequently, ciprofloxacin-resistant strains containing the oqxA efflux gene were detected using PCR. Finally, the gene expression of oqxA efflux pump in the strains treated with G. platycarpum extract was investigated using Real Time PCR.
ResultsIn this study, 50 K. pneumoniae strains were isolated from clinical specimens and the results of antibiotic susceptibility showed that 70% (35 strains) of isolates were resistant to ciprofloxacin and oqxA gene was observed in 43% (15 strains) of ciprofloxacin resistant K. pneumoniae strains. Moreover, Real Time PCR results showed that the expression of oqxA gene in the strains which are treated with extract, down-regulated significantly.
ConclusionThe results of this study showed that the G. platycarpum extract can inhibits the expression of the oqxA efflux pump in K. pneumoniae strains, and with further studies, the G. platycarpum extract can be used as a candidate for the drug design.
Keywords: Grammosciadium platycarpum Boiss. & Hausskn., Klebsiella pneumoniae, oqxA efflux pump -
نشریه گیاهان دارویی، پیاپی 74 (بهار 1399)، صص 163 -176مقدمه
استفاده از گیاهان دارویی در طب سنتی از دیرباز حایز اهمیت بوده است و بسیاری از این گیاهان دارویی دارای اثرات آنتی اکسیدانی، ضدالتهابی، ضدمیکروبی و ضدسرطانی می باشند.
هدفهدف از این مطالعه بررسی اثرات ضدمیکروبی و ضدسرطانی عصاره گیاه درمنه ترکمنی (Artemisia turcomanica) برروی رده سلولی سرطان معده (AGS) و اثر آن بر بیان ژن های Cyclin D1 و Cyclin E می باشد.
روش بررسیابتدا عصاره الکلی گیاه درمنه تهیه شد و اثرات ضدمیکروبی آن مورد مطالعه قرار گرفت. اثرات کشندگی عصاره گیاه بر روی رده سلولی AGS، بعد از گذشت 24، 48 و 72 ساعت توسط روش MTT بررسی شد. در ادامه، با استفاده از روش رنگ آمیزی آنکسین FITC-V و PI، میزان مرگ آپوپتوتیک سلولی تعیین شد. در انتها ارزیابی بیان ژن های Cyclin D1 و Cyclin E با استفاده از روش Real Time PCR مورد ارزیابی قرارگرفت.
نتایجنتایج نشان داد که عصاره گیاه، اثرات ضدمیکروبی چشمگیری بر روی باکتری اشرشیا کلی دارد. نتایج MTT بیانگر آن بود که عصاره گیاه دارای سمیت سلولی می باشد و بیشترین اثرات آن در 24 ساعت پس از تیمار دیده شد. همچنین عصاره گیاه قادر به القا آپوپتوز در هر سه زمان در رده سلولی AGS می باشد. به طوری که بیشترین میزان آپوپتوز و کمترین میزان نکروز سلولی در مدت زمان 48 ساعت مشاهده شد. همچنین، بیان ژن های Cyclin D1 و Cyclin E بعد از تیمار سلول ها با عصاره کاهش یافت.
نتیجه گیرینتایج نشان داد که عصاره گیاه درمنه دارای اثرات سیتوتوکسیک و آپوپتوتیک بر روی رده سلولی AGS می باشد، به طوری که با انجام مطالعات بیشتر می توان از عصاره این گیاه به عنوان یک محصول بیولوژیک ضد سرطانی در درمان سرطان بهره برد.
کلید واژگان: درمنه ترکمنی، آپوپتوز، سرطان معده، سمیت سلولیBackgroundThe use of medicinal herbs in traditional medicine has been important and many of these plants have antioxidant, anti-inflammatory, antimicrobial and anti-cancer effects.
ObjectiveThe aim of this study was to evaluate the antibacterial and anti-cancer effects of Artemisia turcomanica extract on gastric cancer cell line (AGS) and its effect on expression of cyclin D1 and cyclin E genes.
MethodsAt first the alcoholic extract of A. turcomanica was prepared and its antibacterial effect was evaluated using MIC (Minimum Inhibitory Concentration) method. Subsequently, the cytotoxic effect of extract on AGS cell line was studied using MTT method after 24, 48 and 72 hours. Moreover, the apoptotic effect of extract was determined via annexin FITC-V and PI staining. Finally, the gene expression of cyclin D1 and cyclin E were measured using Real Time PCR method.
ResultsThe antibacterial results show that the A. turcomanica extract had significant effect on Escherichia coli. In addition, the results of MTT assay indicated that the maximum cytotoxic effect of A. turcomanica extract was observed in 24 h and over time, its cytotoxic effects were decreased. The maximum apoptotic effect and minimum necrosis effects was observed in 48 h. Also, the Real Time PCR results reveal that the gene expression of cyclin D1 and cyclin E1 was down-regulated.
ConclusionThe results of this study show that the
A. turcomanica extract had cytotoxic and apoptotic effects on AGS cell line and it can be used as anticancer candidate in cancer therapy and prevention after further studies.Keywords: Artemisia turcomanica, Apoptosis, Cytotoxicity, Gastric cancer -
Background & Purpose
This research focused on the composition for the essential oils, which was obtained by solvent-free microwave extraction (SFME) from the aerial parts of Scorzonera calyculata, and hydrodistilled oils from the aerial parts and roots of Centaurea irritans, from Astraceae family, were investigated by gas chromatography (GC) and GC/mass spectrometry (MS). In addition, the biological activities of the methanolic extracts from the aerial parts of S. calyculata and C. irritans were determined.
MethodsTotal phenolic content was determined by the Folin–Ciocalteu procedure. Antibacterial activity of the methanolic extracts was carried out by minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC). Cytotoxicity of the methanolic extract of S. calyculata against human lung cancer cells (A549) and the methanolic extract of C. irritans against breast lung cancer cells (MCF-7) were measured using 3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) method.
ResultsThe obtained results of GC/MS technique showed that the SFME oil of S. calyculata, was rich in regard to nonterpenoid and sesquiterpene components. Both oils from the aerial parts and roots of C. irritans were rich in regard to oxygenated monoterpenes. The S. calyculata and C. irritans extracts showed moderate antioxidant activities with an inhibitory concentration (IC50) value of 1.48 and 1.99 mg/mL, using 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) assay and 73.51 and 44.48 μmol Fe (II)/g dry mass using ferric-reducing antioxidant power (FRAP) assay, respectively. The extracts showed high toxicity against gram-positive bacteria and the IC50 value of extracts cytotoxicity was found to be 9.8 and 10.3 mg/mL, respectively.
ConclusionIt appeared that the investigated samples could be as a promising drug for pharmaceutical industry.
Keywords: Antibacterial activity, anticancer activity, antioxidant capacity, Centaurea irritans Wagenitz, essential oil, Scorzonera calyculata Boiss -
Background and Objectives
Acinetobacter baumannii has been known as a major pathogen causing nosocomial infections. The aim of this study was to develop multiplex PCR for rapid and simultaneous detection of metallo-β-lactamase (MBL) genes in clinical isolates of A. baumannii.
Materials and MethodsIn this study, we used three sets of primers to amplify the MBL genes including blaOXA-48, blaOXA-23 and blaNDM. The multiplex PCR assay was optimized for rapid and simultaneous detection of MBL genes in A. baumannii strains recovered from clinical samples.
ResultsA. baumannii strains recovered from clinical samples were subjected to the study. The multiplex PCR produced 3 bands of 501 bp for blaOXA-23, 744 bp for blaOXA-48 and 623 bp for blaNDM genes. In addition to, no any cross-reactivity was observed in multiplex PCR.
ConclusionBased on obtained data, the multiplex PCR had a good specificity without any cross reactivity and it appears that the multiplex PCR is reliable assay for simultaneous detection of MBL genes in A. baumannii strains.
Keywords: Acinetobacter baumannii, Metallo-β-lactamase, Multiplex polymerase chain reaction -
سابقه و هدف
باکتری استافیلوکوکوس اورئوس یکی از مهمترین عوامل عفونت زای بیمارستانی می باشد. اخیرا سویه های استافیلوکوکوس اورئوس نسبت به آنتی بیوتیک سیپروفلوکساسین مقاوم شده اند و پمپ افلاکس در این مقاومت نقش مهمی را ایفا می کند. هدف از این مطالعه، بررسی وجود ژن های پمپ افلاکس (norA و norB)، بیان و فعایت آن در سویه های مقاوم به سیپروفلوکساسین استافیلوکوکوس اورئوس بود .
مواد و روش هادر این مطالعه، تعداد 250 نمونه بالینی به منظور جداسازی سویه های استافیلوکوکوس اورئوس، بررسی مقاومت آنتی بیوتیکی، وجود و بیان ژن های پمپ افلاکس norA و norB در آنها به ترتیب توسط روش های PCR و real-time PCR مورد مطالعه قرار گرفت. در انتها، پمپ افلاکس فعال در سویه های مقاوم به سیپروفلوکساسین استافیلوکوکوس اورئوس توسط روش اتیدیوم بروماید بررسی شد.
یافته هااز مجموع نمونه های مورد برررسی، 50 سویه استافیلوکوکوس اورئوس جداسازی شد که از این میان 12 جدایه (24%) مقاوم به سیپروفلوکساسین بودند. میزان شیوع ژن های norA و norB در سویه های مقاوم به سیپروفلوکساسین به ترتیب 100% و 83% بود. همچنین تمامی سویه های مقاوم به سیپروفلوکساسین دارای پمپ افلاکس فعال بودند. نتایج real-time PCR نشان داد که اختلاف معنی داری در میزان بیان پمپ های افلاکس در سویه های مقاوم به سیپروفلوکساسین وجود دارد.
نتیجه گیرینتایج این مطالعه نشان داد که پمپ های افلاکس norA و norB نقش مهمی در ایجاد مقاومت به سیپروفلوکساسین ایفا می کند.
کلید واژگان: استافیلوکوکوس اورئوس، پمپ افلاکس، ژن norA، ژن norB، روش real-time PCRBackground & ObjectivesStaphylococcus aureus is one of the important nosocomial infection agents. Recently, S. aureus strains have become resistant to ciprofloxacin and the efflux pump is considered as its contributor. Herein, we investigated the presence, expression, and activity of efflux pump genes (norA and norB) among ciprofloxacin-resistant S. aureus isolates.
Materials & MethodsA total of 250 clinical samples were subjected to isolation of S. aureus strains. The antibiotic resistance pattern was characterized and the presence and expression level of norA and norB genes was assessed using PCR test and real-time PCR test, respectively. Finally, active efflux pumps were detected in ciprofloxacin-resistant S. aureus strains using the ethidium bromide test.
ResultsAmong total clinical samples, 50 S. aureus strains were recovered. Of this 12 samples (24%) were resistant to ciprofloxacin. Moreover, norA and norB genes were found in 100 % and 83% of ciprofloxacin-resistant isolates, respectively. All ciprofloxacin-resistant isolates exhibited active efflux pumps. Real-time PCR results revealed that the isolates are more resistant to ciprofloxacin having a high level of efflux pump gene expression.
ConclusionThe results of this study showed that norA and norB efflux pump genes play an important role in resistance to ciprofloxacin in S. aureus strains.
Keywords: Staphylococcus aureus, efflux pump, norA gene, norB gene, Real-time PCR -
زمینه و هدف
اخیرا نانوذرات فلزی بخصوص نانوذرات نقره به دلیل داشتن خواص بیولوژیکی توجه محققان را بخود جلب کرده است. هدف از این مطالعه سنتز بیولوژیک نانوذره نقره با استفاده از عصاره گیاه خلنگ (Erica carnea)، بررسی اثرات ضدباکتریایی و سمیت سلولی آن روی رده سلولی سرطان پستان (MCF-7) می باشد.
روش کاردر این مطالعه تجربی، ابتدا نانوذرات نقره با افزودن عصاره گیاه خلنگ به نیترات نقره سنتز گردید. به دنبال آن خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن توسط روش های اسپکتروفتومتری جذبی فرابنفش (UV/Vis)، میکروسکوپ الکترونی نگاره (SEM) و میکروسکوپ الکترونی گذاره (TEM) تعیین گردید. به دنبال آن اثرات ضدمیکروبی، سمیت سلولی و آپوپتوتیک آن به ترتیب با استفاده از روش های MIC، MTT و فلوسیتومتری با استفاده از کیت Annexin-V/PI انجام گرفت.
یافته هانتایج جذب UV/Vis نشان داد که نانوذرات نقره سنتز شده دارای ماکزیمم جذب در طول موج 420 نانومتر بود. هم چنین نتایج SEM و TEM نشان داد که نانوذره نقره سنتز شده کروی شکل و دارای اندازه میانگین 67/10 نانومتر بود. نتایج MIC نشان داد که نانوذرات نقره بر روی باکتری های گرم منفی تاثیر معناداری دارد. نتایج سمیت سلولی در غلظت های 125/3 تا 100 میکروگرم در میلی لیتر نشان داد که میزان 50 درصد کشندگی آن 14/7 میکروگرم در میلی لیتر می باشد. نتایج آپوپتوزی نشان داد که نانوذره نقره میزان 60% آپوپتوز را در رده MCF-7 القا می کند.
نتیجه گیریبا در نظر گرفتن نتایج این مطالعه می توان نتیجه گرفت که نانوذره نقره سنتز شده توسط عصاره گیاه خلنگ دارای اثرات ضدباکتریایی و ضد سرطانی معناداری می باشد و می تواند به عنوان یک کاندید دارویی در آینده مورد استفاده قرار گیرد.
کلید واژگان: گیاه خلنگ، نانوذره نقره، سمیت سلولی، اثرات ضدمیکروبی، آپوپتوزBackgroundRecently, metal nanoparticles, especially silver nanoparticles (AgNPs), have attracted the attention of researchers due to their biological properties. The aim of this study was to investigate the biological synthesis of AgNPs using Erica carnea extract and its antibacterial, and cytotoxic effects on breast cancer cell line (MCF-7).
MethodsIn this experimental study, the AgNPs were synthesized by adding E. carnea extract to silver nitrate. Subsequently, its physical and chemical properties were determined by ultraviolet spectrophotometry (UV/Vis), scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). Subsequently, its antimicrobial, cytotoxic and apoptotic effects were investigate using minimum inhibitory concentration (MIC), MTT and flow cytometry (Annexin-V/PI kit) methods, respectively.
ResultsThe UV/Vis adsorption results showed that the synthesized AgNPs had a maximum absorbance at 420 nm. In addition, SEM and TEM results indicated that the AgNPs was spherical and had an average size of 10.67 nm. The results of MIC show that the AgNPs had significant effect on Gram negative bacteria. The results of cell cytotoxicity at 125.3 to 100 μg/ml concentrations showed that the IC50 value was 7.14 microgram/mL. Apoptotic results showed that AgNPs induced 60% apoptosis in the MCF-7 cell line.
ConclusionBased on results of this study, it can be concluded that the AgNPs synthesized by the E. carnea extract had significant antibacterial and anticancer effects and can be used as a drug candidate for the future.
Keywords: Antibacterial, Apoptosis, Cytotoxicity, Erica carnea, Silver nanoparticle -
مقدمه
امروزه نانوذرات فلزی بخصوص نانوذرات نقره در زمینه پزشکی و درمانی حایز اهمیت هستند. هدف از این مطالعه بررسی اثرات ضدمیکروبی، سیتوتوکسیک و آپوپتوتیک نانوذرات نقره سنتز شده و تجاری می باشد.
مواد و روش هادر این مطالعه تجربی، نانوذرات نقره توسط عصاره گیاه مارچوبه (Asparagus khorasanesis) سنتز گردید. خصوصیات فیزیکی- شیمیایی آن توسط روش های UV-vis، میکروسکوپ الکترونی نگاره و گذاره (SEM و TEM) و FTIR بررسی شد. در ادامه خاصیت ضدمیکروبی نانوذرات نقره سنتز شده و تجاری با روش MIC و اثرات سیتوتوکسیک و آپوپتوتیک آنها بر روی رده سلولی سرطان پستان (MCF-7) به ترتیب با استفاده از روش های MTT و فلوسیتومتری در غلظت های 125/3 تا 100 میکروگرم در میلی لیتر مطالعه شد.
یافته هانانوذرات نقره سنتز شده پیک جذبی 420 نانومتر را در UV-vis نشان دادند. نتایج حاصل از SEM، TEM و FTIR نشان داد که نانوذرات نقره سنتز شده دارای ساختار کروی و دارای میانگین اندازه 96/12 نانومتر بودند. نتایج MIC نشان داد که نانوذرات نقره سنتز شده دارای اثرات ضدمیکروبی معنادتری نسبت به نانوذرات نقره تجاری بودند. هم چنین نتایج MTT و فلوسیتومتری نشان داد که نانوذرات نقره سنتز شده در غلطت های 50 و 100 میکروگرم در میلی لیتر خاصیت سیتوتوکسیک و آپوپتوتیک معنادارتری نسبت به نانوذرات نقره تجاری دارند.
نتیجه گیرینتایج این مطالعه نشان داد که نانوذرات نقره سنتز شده نسبت به نانوذرات نقره تجاری دارای اثرات بیولوژیکی معنادارتری می باشند و بنابراین این نانوذرات می توانند به عنوان کاندید دارویی مورد توجه قرار گیرند.
کلید واژگان: نانوذرات نقره، مارچوبه، اثرات ضدمیکروبی، اثرات سیتوتوکسیک، نانوذرات نقره تجاریIntroductionRecently, metal nanoparticles, especially silver nanoparticles, are important in the medical and therapeutic applications. The purpose of this study was to evaluate the antimicrobial, cytotoxic and apoptotic effects of synthesized and commercial silver nanoparticles.
Materials and MethodsIn this experimental study, silver nanoparticles were synthesized using Asparagus khorasanesis extract. Its physical-chemical properties were investigated by UV-vis spectroscopy, TEM, SEM and FTIR. The antimicrobial activity of synthesized and commercial silver nanoparticles were evaluated by minimum inhibitory concentration method (MIC). In addition, their cytotoxic and apoptotic effects on breast cancer cell line (MCF-7) was performed using MTT and flow cytometric methods, respectively at concentrations of 125.3 to 100 μg/mL.
ResultsThe synthesized silver nanoparticles showed an absorbance peak of 420 nm in UV-vis. The results of SEM, TEM and FTIR showed that the synthesized silver nanoparticles had a spherical structure with a mean size of 12.96 nm. The MIC results showed that synthesized silver nanoparticles had more significant antimicrobial effects in comparison of commercial silver nanoparticles. Moreover, the MTT and flow cytometric results showed that synthesized silver nanoparticles in 50 and 100 μg /ml concentration exhibited more cytotoxic and apoptotic properties than commercial silver nanoparticles.
ConclusionThe results of this study showed that the synthesized silver nanoparticles have significantly biological effects more than commercial silver nanoparticles, and therefore these nanoparticles can be considered as drug candidates.
Keywords: Silver nanoparticles, Asparagus khorasanesis, Antimicrobial effects, Cytotoxicity, Commercial silver nanoparticle -
مجله دانشگاه علوم پزشکی شهید صدوقی یزد، سال بیست و ششم شماره 12 (پیاپی 148، اسفند 1397)، صص 1038 -1049مقدمهاخیرا بیوسنتز نانوذرات نقره با استفاده از گیاهان دارویی به دلیل کم هزینه بودن و سازگار بودن با محیط زیست مورد توجه محققان قرار گرفته است. هدف این مطالعه بیوسنتز نانوذره نقره با استفاده از عصاره گیاه Artemisia khorassanica و بررسی اثرات ضدمیکروبی و ضدسرطانی بود.روش بررسیدر این تحقیق تجربی، ابتدا عصاره الکلی گیاه A. khorassanica گرفته شد و با استفاده از عصاره گیاه، نانوذرات نقره سنتز شد. در ادامه اثرات ضدمیکروبی و ضدسرطانی نانوذرات نقره بر روی رده سلولی سرطان ریه به ترتیب با استفاده از روش میکرودایلوشن و MTT بررسی شد. در انتها، میزان بیان ژن های آپوپتوزی Bax و Bcl2 با استفاده از روش Real Time PCR بررسی شد. نتایج با استفاده از نرم افزار آماری 16 SPSS v و آزمون آماری آنالیز واریانس یک طرفه تجزیه و تحلیل شدند.نتایجنتایج ضدمیکروبی نشان داد که نانوذرات نقره سنتز شده دارای اثرات ضدباکتریایی بیشتری بروی باکتری های گرم منفی بود. هم چنین نانوذرات نقره در غلظت 100 میکروگرم در میلی لیتر تاثیر کشندگی معناداری بر روی رده سلولی سرطان ریه داشت. نتایج Real Time PCR نشان داد که بیان ژن های Bax به اندازه 67/0 ±03/3 (P<0.001) افزایش و ژن Bcl2 به اندازه 15/0 ±38/0 (P<0.001) کاهش یافته بود.نتیجه گیرینتایج نشان داد که بیوسنتز نانوذرات نقره با استفاده از عصاره گیاه A. khorassanica کم هزینه و آسان بوده و به دلیل داشتن اثرات ضدمیکروبی و ضدسرطانی می تواند به عنوان یک کاندید دارویی مورد استفاده قرار گیرد.کلید واژگان: نانوذره نقره، گیاه Artemisia khorassanica، ضدمیکروبی، ضدسرطانی، Real Time PCRJournal of Shaeed Sdoughi University of Medical Sciences Yazd, Volume:26 Issue: 12, 2019, PP 1038 -1049IntrodutionRecently, the biosynthesis of nanoparticles and the use of medicinal plants for the synthesis of silver nanoparticles (AgNPs) has attracted researchers due to its low cost and eco-friendly characteristics. The aim of this study was to synthesis of AgNPs using Artemisia khorassanica and analysis of its antibacterial and anti-cancer activities.MethodsIn this experimental study, ethanolic extract of A. khorassanica was prepared and AgNPs was synthesized. Subsequently, Antibacterial and anti-cancer activities of AgNPs on lung cancer cell line were assessed using microdilution and MTT methods, respectively. Finally, the Bax and Bcl2 apoptotic gene expression was analyzed via Real Time PCR.ResultsThe result of antibacterial activity showed that the AgNPs had a significant effect on gram negative bacteria. In addition to, AgNPs in 100 µg/mL had significant cytotoxic effect to lung cancer cell line. The statistical analysis of Real Time PCR results by one-way ANOVA test indicated that the Bax and Bcl2 gene expression were 3.03±0.67 (P<0.001) up-regulated and 0.38±0.15 (P<0.001) down-regulated, respectively.ConclusionThe results show that the biosynthesis of AgNPs using A. khorassanica extract is low-cost and simple and due to its antibacterial and anticancer activities can be used as drug candidate.Keywords: Silver nanoparticle, Artemisia khorassanica, Antibacterial, Anti-cancer, Real Time PCR.
-
زمینهاخیرا مقاومت به سیپروفلوکساسین در سویه های استافیلوکوکوس اورئوس به عنوان یکی از چالش های مهم مطرح می باشد. هدف از این مطالعه بررسی فراوانی و بیان ژن های پمپ افلاکس norA و norB در سویه های بالینی استافیلوکوکوس اورئوس و ارزیابی نقش آن ها در مقاومت به سیپروفلوکساسین بود.روش کاردر این مطالعه تجربی، تعداد 250 نمونه بالینی از بیمارستان های مختلف شهر تهران جمع آوری شد و ایزوله های استافیلوکوکوس اورئوس شناسایی شدند. الگوی حساسیت آنتی بیوتیکی بر اساس روش دیسک دیفیوژن و استاندارد CLSI انجام گرفت. همچنین، حضور ژن های norA و norB در سویه های مقاوم به سیپروفلوکساسین با روش PCR مشخص گردید. در نهایت پمپ های افلاکس از نظر فعال بودن توسط MIC سیپروفلوکساسین و اتیدیوم بروماید و Real Time PCR بررسی شد.یافته هااز میان 250 نمونه بالینی، تعداد 50 ایزوله استافیلوکوکوس اورئوس جداسازی شد و نتایج حساسیت آنتی بیوتیکی نشان داد که 68% از نمونه ها (34 نمونه) مقاوم به متی سیلین و از میان اینها 24% (12 نمونه) مقاوم به سیپروفلوکساسین بودند. فراوانی ژن های norA و norB در سویه های مقاوم به سیپروفلوکساسین به ترتیب 100% و 83% بودند و هم چنین سویه های مقاوم تر میزان بیان بالاتری از ژن norA و norB داشتند.نتیجه گیرینتایج این مطالعه نشان داد که پمپ های افلاکس norA و norB در ایجاد مقاومت به سیپروفلوکساسین نقش اساسی دارند و بررسی حضور این ژن ها می تواند در پیشنهاد الگوی درمانی علیه باکتری استافیلوکوکوس اورئوس حائز اهمیت باشد.کلید واژگان: استافیلوکوکوس اورئوس، پمپ افلاکس، norA، norB، Real Time PCRBackgroundCiprofloxacin resistance in Staphylococcus aureus strains due to efflux pumps has become a significant challenge. This study was performed to evaluate the frequency and gene expression of norA and norB efflux pump genes and their role in resistance to ciprofloxacin in clinical isolates of S. aureus.MethodsIn this experimental study, a total of 250 clinical samples were collected from different hospitals in Tehran and S. aureus isolates were identified. Antimicrobial susceptibility patterns were determined by disk diffusion method based on CLSI standard. The presence of norA and norB efflux pump genes in ciprofloxacin isolates were detected using PCR method. Finally, active efflux pump was evaluating using MIC of ciprofloxacin-Ethidium bromide and Real Time PCR method.ResultsAmong 250 clinical samples, 50 S. aureus isolates were recovered and the results of antibiotic susceptibility tests show that 34 out of 50 S. aureus isolates (68%) were resistant to methicillin (MRSA) and from the 34 MRSA, 12 isolates (24%) were resistant to ciprofloxacin. Moreover, the norA and norB genes were found in 100 % and 83% in isolates, respectively. Real Time PCR results show that more resistant strains had increased expression in norA and norB efflux genes.ConclusionThe potential role played by norA and norB efflux pumps in the development of resistance to ciprofloxacin in clinical isolates of S. aureus and the detection of these genes could be important for suggestion of an effective treatment model for the S. aureus infections.Keywords: Staphylococcus aureus, Efflux pump, nor A, norB, Real Time PCR
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.