Journal of Mazandaran University of Medical Sciences

fa ارزیابی اثر وزیکول های غشای خارجی E. coli Nissle1917 (EcN) به عنوان یک پست بیوتیک موثر و جدید بر مهار رشد استافیلوکوکوس اورئوس Evaluation of the Effect of Outer Membrane Vesicles (EcN) as an Effective and New Postbiotic on Inhibiting the Growth of Staphylococcus Aureus ميکروبيولوژي Microbiology پژوهشي-کامل Research(Original) سابقه و هدف: استفاده از آنتی‌بیوتیک‌ها یکی از مهم‌ترین روش‌ها برای مقابله با عفونت‌های باکتریایی است. با این حال، استفاده نادرست از آنتی‌بیوتیک‌ها و ظهور مقاومت دارویی، کارایی آنتی‌بیوتیک را به خطر انداخته است. استافیلوکوکوس اورئوس منجر به ایجاد طیف گسترده‌ای از بیماری‌های بالینی می‌شود و عفونت‌های ناشی از این پاتوژن در جامعه و در محیط‌های بیمارستانی به شدت رو به افزایش است. امروزه درمان این عامل پاتوژن به دلیل ظهور سویه های مقاوم به چند دارو به بحثی چالش برانگیز تبدیل شده است. از آن‌جایی که مقاومت آنتی‌بیوتیکی پاتوژن‌ها در حال حاضر به یک مشکل بهداشت عمومی جهانی تبدیل شده است، معرفی کاندیدهای دارویی جدید علیه عوامل پاتوژن به یک ضرورت تبدیل گردیده است. اخیراً، گزارش‌هایی در راستای استفاده از OMVs به‌عنوان عوامل ضد باکتری یا حامل آنتی‌بیوتیک‌ها وجود دارد که حاکی از پتانسیل  OMVsدر درمان ضد باکتریایی می‌باشد. هدف از مطالعه حاضر ارزیابی اثر وزیکول های غشای خارجی باکتری E. coli Nissle1917 بر روی مهار رشد سویه‌های استافیلوکوکوس اورئوس می‌باشد. مواد و روش‌ها: پژوهش حاضر بر روی ۵۰ نمونه‌های استافیلوکوکوس اورئوس جدا شده از زخم، ادرار و خون صورت پذیرفت. در پژوهش حاضر با هدف تأکید بر تأثیر سودمند OMVs مشتق شده از پروبیوتیک (EcN) به عنوان عامل پست بیوتیکی، به استخراج وزیکول‌های غشای خارجی ناشی از باکتری با استفاده از روش اولتراسانتریفیوژ پرداخته و پس از تایید حضور محتوای پروتئینی توسط روش SDS-PAGE به تایید ساختار و حفظ یکپارچگی وزیکول‌ها در طی مراحل استخراج با استفاده از میکروسکوپ الکترونی FE-SEM پرداخته شد. در نهایت به منظور ارزیابی اثر این ساختارها بر قدرت زنده مانی استافیلوکوکوس اورئوس از روش MTT استفاده گردید. یافته‌ها: در ارزیابی‌های الگوی پروتئینی توسط SDS-PAGE بان‌های پروتئینی در محدوده 15 الی 100 کیلو دالتونی مشاهده گردید و هم‌چنین ساختار و یکپارچگی وزیکول‌های غشای خارجی در رنج 40 الی 100 نانومتر توسط میکروسکوپ الکترونی تایید گردید. در نهایت، کاهش معنی‌داری در مهار رشد تمامی سویه‌های استافیلوکوکوس اورئوس در حضور وزیکول‌های غشای خارجی ناشی از EcN، مشاهده گردید. استنتاج: با توجه به گزارشات مطالعات مبنی بر غیر تکثیری بودن ساختارها و اثرات مشابه با پروبیوتیک و از سوی دیگر با توجه به نتایج به‌دست آمده ناشی از کاهش معنی‌دار مهار رشد سویه‌های استافیلوکوکوس اورئوس در حضور وزیکول‌های غشای خارجی ناشی از EcN، به نظر می‌رسد این ترکیبات می‌توانند به عنوان ابزار قدرتمندی برای توسعه رویکردهای درمانی در جهت سلامت انسان و سبک زندگی بهتر باشد Background and purpose: The use of antibiotics is one of the most important ways to deal with bacterial infections. However, the improper of antibiotics and the emergence of drug resistance have compromised the effectiveness of antibiotics. Staphylococcus aureus causes a wide range of clinical diseases, and infections caused by this pathogen are increasing rapidly in the community and hospitals. Today, the treatment of this pathogen has become a challenging issue due to the emergence of multi-drug resistant strains such as MRSA (Methicillin-resistant Staphylococcus aureus). Since the antibiotic resistance of pathogens has become a global public health problem, the introduction of novel drug candidates against pathogens has become a necessity. Recently, there have been more reports on the use of OMVs as active antibacterial agents or carriers of antibiotics, which indicates the potential of OMVs in antibacterial therapy. The study aims to evaluate the effect of outer membrane vesicles of E. coli Nissle 1917 on the growth ability of Staphylococcus aureus strains. Materials and methods: The present study was conducted on 50 samples of Staphylococcus aureus isolated from wounds, urine, and blood. In this study, to emphasize the beneficial effect of OMVs derived from the probiotics (EcN) as a postbiotic agent, the outer membrane vesicles were extracted using the ultracentrifugation method. After confirming the presence of protein content by the SDS-PAGE method, we confirmed the structure and maintained the integrity of the vesicles during the extraction process using a FE-SEM electron microscope. Finally, to evaluate the effect of these structures on the viability of Staphylococcus aureus, we used the MTT method. Results: In the analysis of the protein pattern by SDS-PAGE, protein bands in the range of 15 to 100 kDa were observed. Also, the structure and integrity of outer membrane vesicles in the range of 40 to 100 nm were confirmed by an electron microscope. Finally, we saw a significant decrease in growth inhibition of all Staphylococcus aureus strains in the presence of outer membrane vesicles caused by EcN. Conclusion: Considering the non-proliferative nature of OMV structures and their effects similar to probiotics, as well as, results obtained due to the significant reduction of growth inhibition of Staphylococcus aureus strains in the presence of outer membrane vesicles caused by EcN, it seems that these compounds can be a powerful tool for developing therapeutic approaches for human health and a better lifestyle.   پروبیوتیک, استافیلوکوکوس اورئوس, بیوفیلم, وزیکول‌های غشای خارجی, EcN probiotics, Staphylococcus aureus, biofilm, outer membrane vesicles, EcN 16 27 http://jmums.mazums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-13506-3&slc_lang=fa&sid=1 Tania MirHosseini تانیا میرحسینی tania1877@gmail.com 1003194753284600165796 1003194753284600165796 No MSc in Microbiology, Department of Microbiology, Faculty of Advanced Science and Technology, Tehran Medical Science, Islamic Azad University, Tehran, Iran کارشناس ارشد میکروبیولوژی، دانشکده علوم و فناوری پیشرفته، واحد علوم پزشکی تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Ava Behrouzi آوا بهروزی E-mail: ava.behrouzi@gmail.com 1003194753284600165797 1003194753284600165797 Yes Assistant Professor, Department of Microbiology, Faculty of Advanced Science and Technology, Tehran Medical Science, Islamic Azad University, Tehran, Iran استادیار، گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم و فناوری پیشرفته، واحد علوم پزشکی تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Sarvenaz Falsafi سروناز فلسفی sarvenaz_falsafi@yahoo.com 1003194753284600165798 1003194753284600165798 No Assistant Professor, Department of Microbiology, Faculty of Advanced Science and Technology, Tehran Medical Science, Islamic Azad University, Tehran, Iran استادیار، گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم و فناوری پیشرفته، واحد علوم پزشکی تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران