دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 10 38 2021 06 22 Investigating the Effects of Iron Oxide Nanoparticles on the Expression of Biofilm Production Genes and Antibiotic Resistance in Klebsiella pneumoniae Strains بررسی اثر نانوذرات اکسید آهن بر بیان ژن‌های تولید بیوفیلم و مقاومت آنتی‌بیوتیکی در سویه‌های کلبسیلا پنومونیه 17 26 25169 10.22108/bjm.2020.123026.1300 FA شیرین مسعودیان دانشجوی دکتری گروه میکروبیولوژی، پردیس علوم و تحقیقات فارس، دانشگاه آزاد اسلامی، فارس، ایران، 2-گروه میکروبیولوژی، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران فرزانه حسینی استادیار گروه میکروبیولوژی، دانشکدۀ علوم پایه، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران کیومرث امینی دانشیار گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم پایه، واحد ساوه، دانشگاه آزاد اسلامی، ساوه، ایران 0000-0002-6419-3417 Journal Article 2020 05 20 Introduction: Klebsiella pneumoniae is a human opportunistic pathogen. Biofilm formation is one of the important properties of this bacteria that leads to the development of multidrug-resistant phenotypes. In recent years, Nanoparticle Technology (NP) has been an important field in a wide range of studies. In this study, the effects of chemical nanoparticles on biofilm formation and antibiotic resistance of Klebsiella pneumoniae were investigated. Materials and methods: Overall, 340 samples from patients were collected from different hospitals in Tehran. Colonies were tested to identify bacteria based on standard techniques. In each bacterium, the presence of important biofilm formation genes in Klebsiella pneumoniae was detected by Multiplex PCR and their expression levels were analyzed using the Real-time PCR method. The effect of chemical nanoparticles of iron oxide on biofilm formation and antibiotic resistance was also investigated. Results: Sixty isolates of Klebsiella pneumoniae were identified based on standard techniques. The results showed that both types of iron oxide nanoparticles had a significant effect on inhibiting the formation of biofilm and antibiotic resistance of this bacterium (p <0.001). In addition, the combination of iron oxide nanoparticles and ciprofloxacin had significant antimicrobial effects compared to other compounds (p <0.001). Discussion and conclusion: The formation of biofilm and the antibiotic resistance of Klebsiella pneumoniae isolates were effectively inhibited in response to iron oxide nanoparticles. The results could be useful in controlling multiple drug-resistant infections in hospitalized patients. مقدمه: کلبسیلا پنومونیه یک پاتوژن فرصت‌طلب انسانی است. تشکیل بیوفیلم، یکی از خواص مهم این باکتری است که به ایجاد فنوتیپ‌هایی با مقاومت دارویی چندگانه منجر می‌شود. در سال‌های اخیر، فناوری نانوذرات (NP) یکی از زمینه‌های مهم در طیف گسترده‌ای از مطالعات بوده است. در این مطالعه، اثرات نانوذرات زیستی و شیمیایی بر تشکیل بیوفیلم و مقاومت آنتی‌بیوتیکی کلبسیلا پنومونیه بررسی شد. مواد و روش‏‏ها: درمجموع، 340 نمونه از بیماران در بیمارستان‌های مختلف شهر تهران جمع‌آوری شد. کلنی‌ها برای شناسایی باکتری‌ها براساس تکنیک‌های استاندارد بررسی شدند. در هر باکتری، وجود ژن‌های مهم بروز بیوفیلم در کلبسیلا پنومونیه با Multiplex PCR تشخیص داده و سطح بیان آنها با استفاده از PCR Real-time تجزیه و تحلیل شد. همچنین، اثر نانوذرات شیمیایی اکسید آهن بر تشکیل بیوفیلم و مقاومت آنتی‌بیوتیکی بررسی شد. نتایج: 60 جدایه کلبسیلا پنومونیه براساس تکنیک‌های استاندارد شناسایی شدند. داده‌های ما نشان دادند هر دو نوع نانوذرات اکسید آهن اثر مهمی در مهار تشکیل بیوفیلم و مقاومت آنتی‌بیوتیکی این باکتری دارد (p <0.001). همچنین، ترکیب دارویی نانوذرات اکسید آهن و سیپروفلوکسازین در مقایسه با سایر ترکیبات به‌صورت معنی‌داری اثرات ضدمیکروبی دارد (p <0.001). بحث و نتیجه‏گیری:تشکیل بیوفیلم و مقاومت آنتی‌بیوتیکی جدایه‌های کلبسیلا پنومونیه به‌طور مؤثر در واکنش به نانوذرات اکسید آهن مهار شدند. داده‌های ما در کنترل عفونت‌های مقاوم در برابر چندین دارو در بیماران بستری می‌توانند مفید باشند.

https://bjm.ui.ac.ir/article_25169_d6a4f4aac29160154d33f82e2f77ca8b.pdf