تاثير نانوذرات اكسيد روي بر جلوگيري از اتصال باكتري اشريشيا كلاي يوروپاتوژن به سلول هاي اپي تليال مثانه و تاثير اين ذرات بر بيان ژن fimH

Anti-Adhesive activity and the effect of ZnO nanoparticles against Uropathogenic Escherichia coli in bladder epithelial cell cultures and on fimH gene expression

ابتلاء به عفونت دستگاه ادراري (UTI) يكي از معمول ترين بيماري ها در جهان مي باشد. باكتري اشريشيا كلاي يوروپاتوژن (UPEC) يكي از مهم ترين دلايل UTI است. اتصال و تهاجم باكتري به سلول هاي اپي تليال مجراي ادراري اولين مرحله ي تثبيت موفق UTI است كه موجب كلونيزاسيون پاتوژن در بافت ميزباني مي شود. استفاده از آنتي بيوتيك ها براي درمان UTIs باعث بروز مقاومت هاي آنتي بيوتيكي در باكتري عامل بيماري شده است بنابراين تحقيق در مورد درمان هاي جايگزين در حال انجام مي باشد. نانوذرات (NPs) با اثرات ضدميكروبي مانند نانوذرات اكسيد روي (ZnO) در اين رابطه پيشنهاد مي شوند. استفاده از روش كشت سلولي به عنوان تكنيكي آزمايشگاهي براي مطالعه ي ويژگي هاي اتصال/عدم اتصال سويه هاي اشريشياي كلاي در ارتباط با UTIs مورد توجه بوده است. در اين مطالعه فعاليت ضد اتصال نانوذرات اكسيد روي را بر باكتري UPEC در كشت سلول هاي اپي تليال مثانه (T24) ارزيابي كرده ايم. نتايج ما با استفاده از روش mtt براي ارزيابي سميت نشان مي دهد كه سوسپانسيون نانوذرات ZnO با غلظتي كه براي اين سلول هاي سمي نيست (0.3 µg.ml-1) يا سميت نسبي (19.53 µg.ml-1) دارد نمي تواند اتصال UPEC را به سلول هاي T24 به صورت قابل توجهي مهار كند. اين غلظت هاي نانوذرات ZnO غلظت هاي sub-MIC براي سويه هاي UPEC مي باشند. همچنين كاهش بيان ژن fimh با استفاده از روش Real-Time PCR نشان داده شده است اما اين ميزان كاهش قابل توجه نمي باشد.

Urinary tract infection (UTI) is one of the most common infectious diseases in the world. Uropathogenic Escherichia coli (UPEC) is one of the most important causes of the UTI and is responsible for 70%–90% of urinary tract infections. Attachment and invasion of urinary tract epithelial cells by UPEC is the first critical step toward establishing a successful UTI, which results in pathogen colonization of host tissue, thereby evading host defenses and serving as a reservoir of recurrent Continuous infection. Usage of antibiotics for the treatment of the UTIs has led to the emergence of antibiotic-resistant UPEC, so searching for alternative treatments are in progress. Antimicrobial nanoparticles (NPs) like zinc oxide nanoparticles (ZnO) are offered as an alternative to antibiotic treatments. Cell culture methodologies are used as experimental technics for studying the adherence/anti-adherence properties of E. coli strains in relation to UTIs. In this study, we assessed the anti-adhesion activity of the ZnO NPs against UPEC in T24 cell cultures. Our results showed that the ZnO NPs suspension with a concentration that is non-toxic (0.3µg.ml-1) or semi-toxic (19.53µg.ml-1) for the T24-cells which was shown by mtt assay could not significantly prevent adhesion of UPEC strains to T-24 cells. These concentrations of ZnO NPs are sub-MIC for UPEC strains. Also decreased expression of fimh gene was shown by Real-Time PCR assay but it is not significant in these concentrations.