بررسی اثرات نانوذره ی کورکومین بر روی بیان ژن‌های دخیل در تولید بیوفیلم در سودوموناس آئروژینوزا

سابقه و هدف: سودوموناس آئروژینوزا به عنوان یکی از مهم ترین عوامل بیماری زای بیمارستانی مطرح است. یکی از مشکلات درمانی این باکتری، مقاومت آنتی بیوتیکی آن به درمان های رایج آنتی بیوتیکی است که با تولید بیوفیلم مرتبط است. مطالعه حاضر با هدف بررسی اثر نانوذره کورکومین بر روی بیان ژن بیوفیلم در سودوموناس آئروژینوزا در شرایط آزمایشگاهی انجام شده است.روش کار: در مطالعه تجربی (in vitro) حاضر تعداد 50 جدایه سودوموناس آئروژینوزا از بیمارستان فیروزگر جمع آوری شد. شیوع ژن های pila، algx، lasi و esta با استفاده از pcr، درت تشکیل بیوفیلم با روش میکروتیتر پلیت وmic برای نانوپارتیکل کورکومین با استفاده از روش میکرودایلوشن براث تعیین شد. به منظور بررسی تاثیر بازدارندگی نانوپارتیکل کورکومین بر بیان ژن های مورد بررسی، از تکنیک مولکولی real-time pcr استفاده شد. در نهایت داده ها با استفاده از نرم افزارهای آماری rest 2009 وgraphpad prism 8 (graphpad software, inc) تجزیه و تحلیل شدند. آزمون ناپارامتری کروسکال والیس (kruskal-wallis test) برای بررسی میانگین تغییرات بیان ژن های مورد مطالعه نسبت به نمونه کنترل در حضور ژن کنترل داخلی 16srrna استفاده شد و (p-value <0/.05). معنادار در نظر گرفته شد. یافته ها: شیوع ژن های pila، algx، lasi و esta به ترتیب 40 درصد، 100درصد، 100درصد و 94 درصد بود. 38 درصد سویه ها تولید کننده بیوفیلم قوی، 54 درصد متوسط و 8درصد ضعیف بودند. مقدارmic برای همه جدایه ها و سویه کنترل مثبت pao1 یکسان و غلظتی معادل 128 میکروگرم در میلی لیتر از نانوذره بود. میزان بیان ژن های pila، algx و lasi به ترتیب 1/91، 2/9 و 3/98 بار کاهش یافت. اما میزان بیان ژن esta 0/19 افزایش نشان داد. تغییرات مشاهده شده در بیان ژن از لحاظ آماری معنادار بود(p-value <0/.05).نتیجه گیری: با توجه به تاثیر مهاری نانوکورکومین بر ژن بیوفیلم سودوموناس آئروژینوزا احتمالا بتوان از این نانوذره به عنوان یک گزینه درمانی علیه این باکتری و مهار ژن ویرولانس آن استفاده کرد.

effect of curcumin nanoparticles on biofilm gene expression in pseudomonas aeruginosa

background and aim: pseudomonas aeruginosa is one of the most important nosocomial pathogens. one of the therapeutic problems of this bacterium is antibiotic resistance, which is associated with biofilm production. the aim of the present study was to investigate the effect of curcumin nanoparticles on biofilm gene expression in pseudomonas aeruginosain vitro.methods: in the present in vitro study, 50 pseudomonas aeruginosaisolates were collected from firoozgar hospital. the prevalence of pila, algx, lasi, and esta genes was determined using pcr, biofilm formation ability using microtiter plate, and mic for curcumin nanoparticles using microdilution broth method. also, in order to investigate the inhibition effect of curcumin nanoparticle on gene expression, real-time pcr was run. data were analyzed using rest 2009 and graphpad prism 8 (graphpad software, inc.). the non-parametric kruskal-wallis test was used to evaluate the mean changes in the expression of the studied genes compared to the control sample in the presence of 16srrna internal control gene. p-value <0.05 was considered as significant.results: the prevalence of pila, algx, lasi and esta genes were 40%, 100%, 100%, and 94%, respectively. in addition, 38% of strains formed strong biofilm, 54% moderate, and 8% weak. the mic values for all strains and pao1 positive control strains were the same with the concentration of 128 μg / ml of nanoparticles. the expression levels of pila, algx, and lasi decreased by 1.91, 2.9, and 3.98 folds, respectively, but esta gene expression increased by 0.19. these observed changes in gene expression were found to be statistically significant (p-value <.05).conclusion: due to the inhibitory effect of nanocurcumin on genes involved in the formation of pseudomonas aeruginosabiofilm, it is possible that this nanoparticle could be used as a therapeutic option against this bacterium and to inhibit the genes involved in its virulence.