بررسي اثر جريان متناوب بر روي توانایی تشکیل بیوفیلم باکتري‌هاي پسودوموناس آئروژينوزا و استافيلوکوک اورئوس

نویسندگان

  • Mehdi Mirzaii1 1- دانشگاه علوم پزشکی شاهرود- دانشکده پزشکی- گروه علوم پايه- استادیار.
  • Mojtaba Nasiri2 2- دانشگاه علوم پزشکی شاهرود- دانشکده پزشکی- کمیته تحقیقات دانشجویی.
  • Pirasteh Norozi3 3- دانشگاه علوم پزشکی شاهرود- دانشکده پزشکی- كارشناس آزمايشگاه.
  • Mozhgan Fazli3
  • Seyyed Sajjad Khoramrooz4 4- دانشگاه علوم پزشکی ياسوج- مركز تحقيقات گياهان دارويي- استاديار.
  • Davood Darban Sarokhalil5 5- دانشگاه علوم پزشکی ايران- دانشکده پزشکی- گروه میکروبیولوژی. استاديار.

DOI::

https://doi.org/10.22100/jkh.v10i3.704

کلمات کلیدی:

بیوفیلم، استافیلوکوک اورئوس، سودوموناس آئروژینوزا، جریان متناوب.

چکیده

مقدمه: بيوفيلم‌هاي باكتريال يكي از مشكلات اصلي ضدعفوني كردن مراكز بهداشتي است. مطالعات نشان مي‌دهد كه اثر جریان مستقیم بر روی بیوفیلم باعث بهبود کارآيي عوامل ضد باکتريايي بر عليه بيوفيلم مي‌شود. اما مطالعات کمی در مورد آثار بیوالکتریک جریان متناوب بر روی رشد باكتري و احتمال تشكيل بیوفیلم انجام شده است. لذا در مطالعه حاضر اثر جريان‌هاي الکتريکي متناوب با فرکانس‌ها و ولتاژهای مختلف بر روي توانایی تشکيل بيوفيلم باکتری ارزیابی شد.

مواد و روش‌ها: در اين مطالعه، اثر جريان متناوب با فرکانس‌های مختلف (1، 5، 10 و 20 مگاهرتز) و ولتاژهای 6 و 10 ولت بر روي تشکيل بيوفيلم بررسي شد. براي اين منظور از سویه استاندارد استافيلوکوک اورئوس (ATCC29213S. aureus) و پسودوموناس آئروژينوزا (P. aeruginosa PAO1) استفاده گرديد. ابتدا سوسپانسیون نیم مک فارلند تهیه و سپس توانایی تولید بیوفیلم نمونه‌هاي آزمون و شاهد با استفاده از روش میکروتیترپلیت، بررسي و نتايج آنها با هم مقایسه گردید.

نتایج: جريان متناوب با فرکانس‌های بالا (20 مگاهرتز) و ولتاژهای پايين (6 ولت) بر روی استافيلوکوک اورئوس، اثر بازدارندگیقوي تا متوسط و بر روي پسودوموناس آئروژينوزا، اثر بازدارندگي متوسط تا ضعيف داشت.

نتيجه‌گيري: داده‌هاي اين مطالعه استفاده از آثار مثبت تحريك الكتريكي با جريان متناوب را در پيشگيري و رفع عفونت‌هاي باكتريايي پيشنهاد نموده، به‌نظر می‌رسد كه با جستجوی الگوهاي تحريك الکتريکي متناوب جدید بتوان از اين خصوصيت به‌عنوان یک مکمل برای حذف بيوفيلم و افزایش کارآیی آنتی‌بیوتیک‌ها و مواد ضدعفونی در برابر بیوفیلم استفاده كرد.

مراجع

Blenkinsopp SA, Costerton JW. Understanding bacterialbiofilms. Trends Biotechnol 1991; 9:138-48.

Davies D. Understanding biofilm resistance to antibacterial agents. Nat Rev Drug Discovery 2003;2:114-22.

Ellwood DC, Keevil CW, Marsh PD, Brown CM, Wardell JN. Surface associated growth. Phil Trans R Soc London Ser 1982;B297:517-32.

Nickel JC, Wright JB, Ruseska I, Marrie TJ, Whitfield C, Costerton JW. Antibiotic resistance of pseudomonas aeruginosa colonizing a urinary catheter. Eur J Clin Microbiol 1985;4:213-8.

Widmer AF, Frei R, Rajacic Z, Zimmerli W. Correlation between in vivo and in vitro efficacy of antimicrobial agents against foreign body infections. J Infect Dis 1990;162:96-102.

Blenkinsopp SA, Khoury AE, Costerton JW. Electrical enhancement of biocide efficacy against pseudomonas aeruginosa biofilms. Appl Environ Microbiol1992;58:3770-3.

Khoury AE, Lam K, Ellis B, Costerton JW. Prevention and control of bacterial infections associated with medical devices. ASAIO J 1992;38:174-8.

Rowley BA, McKenna JM, Wolocott LE. Proceedings: The use of low level electrical current for enhancement of tissue healing. Biomed SciInstrum1974;10:111-4.

Rowley BA. Electrical current effects on E. coli growth rates. Proc Soc Exp Biol Med 1972; 139:929-34.

Valle A, Zanardini E, Abbruscato P, Argenzio P, Lustrato G, Ranalli G, et al. Effects of low electric current (LEC) treatment on pure bacterial cultures. J Appl Microbiol 2007;103:1376-85.

Stoodley P, de Beer D, Lappin-Scott H. Influence of electricalfields and pH on biofilm structure as related to the bioelectric effect. Antimicrob Agents Chemother1997;41:1876-9.

Wattanakaroon W, Stewart PS. Electrical enhancement of streptococcus gordonii biofilm killing by gentamicin. Arch Oral Biol 2000;45:167-71.

Wellman NS, Fortun M, McLeod BR. Bacterial biofilms and the bioelectric effect. Antimicrob Agents Chemother 1996;40:2012-2014.

Cao HB, Li XG, Wu JC, Yu KT, Zhang Y. Simulation of the effects of direct electric current on multi-species biofilms. Process Biochem 2002;38:1139-45.

Caubet R, Pedarros-Caubet F, Chu M, Freye E, de Belém Rodrigues M, Moreau JM, et al. A radio frequency electric current enhances antibiotic efficacy against bacterial biofilms. Antimicrob Agents Chemother 2004;48:4662-4.

Peeters E, Nelis HJ, Coenye T. Comparison of multiple methods for quantification of microbial biofilms grown in microtiter plates. Journal of Microbiological 2008;72:157-65.

Jass J, Costerton JW, Lappin-Scott HM. The effect of electrical currents and tobramycin on Pseudomonas aeruginosa biofilms. J Ind Microbiol 1995;15:234-42.

Kim Y W, Meyer MT, Berkovich A, Iliadis AA, Bentley WE, Ghodssi R. An integrated microsystem for bacterial biofilm detection and treatment. 17th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences 2013; Freiburg, Germany.

Wellman N, Fortun SM, Mc Leod BR. Bacterial biofilms and the bioelectric effect. Antimicrobial Agents and Chemotherapy 1996;40:2012-4.

Poortinga AT, Bos R, Busscher HJ. Controlled electrophoretic deposition of bacteria to surfaces for the design of biofilms. Biotechnol Bioeng 2000;67:117-20.

Ueshima M, Tanaka S, Nakamura S, Yamashita K. Manipulation of bacterial adhesion and proliferation by surface charges of electrically polarized hydroxyapatite. J Biomed Mater Res 2002;60:578-84.

Kirson ED, Dbaly V, Tovarys F, Vymazal J, Soustiel JF, ItzhakiA, et al. Alternating electric fields arrest cell proliferation in animal tumor models and human brain tumors. Proc Natl Acad Sci USA 2007;104:10152-7.

Kirson ED, Gurvich Z, Schneiderman R, Dekel E, ItzhakiA, Wasserman Y, et al. Disruption of cancer cell replication by alternating electric fields. Cancer Res2004;64:3288-95.

دانلود

چاپ شده

2015-06-27

شماره

نوع مقاله

مقاله پژوهشي

مقالات بیشتر خوانده شده از همین نویسنده

<< < 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 > >>