مجله دانشکده پزشکی اصفهان

مجله دانشکده پزشکی اصفهان

ارزیابی اثر مهاری و تخریبی پپتید LL-37 بر بیوفیلم سویه‌های اشرشیا کلای اوروپاتوژنیک جدا شده از بیماران مبتلا به عفونت ادراری در اصفهان

نوع مقاله : Original Article(s)

نویسندگان
1 بخش میکروبیولوژی، گروه سلولی مولکولی و میکروبیولوژی، دانشکده علوم و فناوریهای زیستی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران
2 گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران
10.48305/jims.2026.45728.2678
چکیده
مقدمه: پپتید ضدمیکروبی کاتلیسیدین انسانی LL-37، به‌عنوان بخشی از سیستم ایمنی ذاتی میزبان، قادر به مقابله با بیوفیلم‌های باکتریایی می‌باشد. این مطالعه با هدف ارزیابی تأثیر غلظت‌های sub-MIC کاتلیسیدین LL-37 بر بیوفیلم سویه‌های بالینی اشرشیاکلای اوروپاتوژنیک جدا شده از بیماران در اصفهان در سال 1403 انجام شد.
روش‌ها: در مجموع ۲4۷ ایزوله مشکوک به اشرشیا کلای جمع‌آوری و پس از شناسایی با آزمون‌های بیوشیمیایی استاندارد با استفاده از آزمون PCR با پرایمر ژن tufA مورد تأیید قرار گرفتند. توانایی تشکیل بیوفیلم با روش‌های کیفی ژلوز قرمز کنگو و کمی میکروتیتر پلیت ارزیابی گردید و فراوانی ژن‌های مرتبط با تولید بیوفیلم تعیین شد. ابتدا حداقل غلظت بازدارندگی (MIC) پپتید LL-37 (ProteoGenix، فرانسه) تعیین شد و سپس فعالیت LL-37 در غلظت‌های Sub-MIC بر مهار و تخریب بیوفیلم در ۶ سویه منتخب (به‌عنوان نماینده گروه‌های بیوفیلم قوی، متوسط و ضعیف) بررسی گردید.
یافته‌ها: از مجموع ۲۰4 سویه تأیید شده، ۵۷ درصد بیوفیلم مثبت بودند. ژن yedQ در تمامی سویه‌های مولد بیوفیلم شناسایی شد. غلظت ۱۲ میکرومولار LL-37 تشکیل بیوفیلم را در سویه‌های بیوفیلم قوی و متوسط به ترتیب به میزان ۴۰-۳۴ درصد و ۴۸-۴۱ درصد کاهش داد. همچنین این غلظت توانست بیوفیلم‌های از پیش تشکیل‌شده را با کارایی ۵۳-۳۸ درصد تخریب نماید؛ اما غلظت ۶ میکرومولار تأثیر کمتر از ۱۰ درصد بر سویه‌های بیوفیلم ضعیف داشت.
بحث: پپتید LL-37 در غلظت‌های زیرمهاری دارای فعالیت ضدبیوفیلمی قابل‌توجهی علیه سویه‌های بالینی اشرشیا کلای اوروپاتوژنیک، به‌ویژه سویه‌های مولد بیوفیلم قوی است. این یافته‌ها پتانسیل LL-37 را به‌عنوان عامل کمکی در مدیریت عفونت‌های ادراری برجسته می‌سازد.

تازه های تحقیق

نرگس سادات مصطفوی دارانی:  Google Scholar

فاتح رحیمی:  Google Scholar , PubMed

علی قاسمی: Google Scholar , PubMed

کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Evaluation of the Inhibitory and Destructive Effects of LL-37 Peptide on Biofilms of Uropathogenic Escherichia coli Strains Isolated from Patients with Urinary Tract Infections in Isfahan

نویسندگان English

Narges Sadat Mostafavi Darani 1
Fateh Rahimi 1
Ali Qasemi 2
1 Division of Microbiology, Department of Cell and Molecular Biology & Microbiology, Faculty of Biological Science and Technology, University of Isfahan, Isfahan, Iran
2 Department of Biology, Faculty of Science, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran
چکیده English

Background: The human cathelicidin antimicrobial peptide (LL-37), a component of the host innate immune system, possesses the capability to combat bacterial biofilms. This study aimed to evaluate the effect of sub-MIC concentrations of LL-37 on biofilms formed by clinical uropathogenic Escherichia coli (UPEC) strains isolated from patients in Isfahan, Iran, during 2024.
Methods: A total of 247 suspected E. coli isolates were collected from patients and identified by standard biochemical tests, and finally confirmed using PCR by specific primers for tufA gene. Biofilm-forming ability was assessed using qualitative Congo Red Agar (CRA) and quantitative Microtiter Plate (MTP) methods, and the frequency of biofilm-associated genes was determined. The minimum inhibitory concentration (MIC) of the LL-37 cathelicidin (ProteoGenix France) was evaluated; and subsequently, the activity of LL-37 at sub-MIC concentrations on biofilm inhibition and destruction among six selected strains (strong, moderate, and weak biofilm-producers) was investigated.
Findings: Of the 204 confirmed strains, 57% were biofilm producers. The yedQ gene was detected in all biofilm-producing strains. The 12 µM concentration of LL-37 reduced biofilm formation in strong and moderate biofilm producers by 34-40% and 41-48%, respectively. Furthermore, this concentration disrupted pre-formed biofilms with an efficacy of 38-53%; however, the 6 µM concentration showed a limited effect (<10%) on weak biofilm producers.
Conclusion: The LL-37 peptide exhibits significant anti-biofilm activity at sub-MIC concentrations against clinical UPEC strains, particularly strong biofilm producers. These findings highlight the potential of LL-37 as an adjunctive therapeutic agent in the management of urinary tract infections.

کلیدواژه‌ها English

Escherichia coli
Biofilms
Cathelicidins
Urinary Tract Infections
Bacterial Drug Resistance

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 14 مرداد 1405

  • تاریخ دریافت 05 مهر 1404
  • تاریخ پذیرش 04 مرداد 1405