اثر نانوذرات پليمري پلي لاكتيك-co-گلايكوليك اسيد (PLGA) داراي آنتي بيوتيك بر بيوفيلم

Antibiotic-Loaded PLGA Nanoparticles against Pseudomonas aeruginosa

سابقه و هدف: بيوفيلم Pseudomonas aeruginosa به دليل عفونت زايي در بيماران مبتلا به فيبروز سيستيك و نيز عفونت هاي مربوط به ابزارهاي درون كاشتني از اهميت خاصي برخوردار است. با توجه به ساختار ويژه بيوفيلم و نيز گسترش استفاده از آنتي بيوتيك ها و رخداد موارد متعدد مقاومت دارويي، روش هاي نوين دارورساني با هدف افزايش كارايي دارو مورد توجه قرار گرفته است. استفاده از ناقلين دارويي در ابعاد نانو يكي از اين روش هاست. هدف از اين مطالعه بررسي اثر بخشي نانوذرات پليمري پلي لاكتيك coگلايكوليك اسيد (PLGA) حاوي آنتي بيوتيك آميكاسين در حذف بيوفيلم P . aeruginosa است. روش كار: پس از سنتز نانوذرات PLGA با روش امولسيون سازي دوگانه، اثرات ضدباكتريايي (حداقل غلظت مهار كننده رشد با MIC و حداقل غلظت كشنده رشد يا MBC و ضدبيوفيلمي (حداقل غلظت تخريب كننده بيوفيلم يا MBEC) نانوذرات سنتز شده عليه باكتري P . aeruginosa PA01 بررسي شد. يافته ها: نانوذره سنتز شده حاوي مقدار مناسبي از آنتي بيوتيك (g Amikacin / μg Nanoparticle 26 ≈) با ابعاد مناسب (nm 440 ≈) جهت كاربردهاي تزريقي و استنشاقي است. نانوذره همچنين پايداري مناسبي داشته، الگوي رهاسازي آنتي بيوتيك براي كاربردهاي ضدباكتريايي مناسب بوده و نيز آنتي بيوتيك پس از بارگذاري در پوشش پليمري PLGA همچنان داراي فعاليت ضدميكربي مي باشد. نتيجه گيري: از آنجا كه آميكاسين به عنوان يك آمينوگليكوزيد داراي سميت شنوايي و كليوي است، پوشش دهي آن در ساختار پليمري حاضر با توجه به حفظ كارايي ضدباكتريايي آن، نانوذره سنتز شده را گزينه اي مناسب براي بررسي هاي بيشتر جهت كاربردهاي ضدباكتريايي و ضدبيوفيلمي با اثرات جانبي كمتر مي سازد.

Background an‎d Objective Pseudomonas aeruginosa biofilm is of interest due to its involvement cystic fibrosis and prosthesis-related infections. Unique biofilm structure, the vast application of antibiotics and accordingly antibiotic resistance, increase the need for new drug delivery methods to enhance drug efficiency. Nanocarriers are one of the new choices. The aim of the presented study is to evaluate the efficiency of amikacin-loaded PLGA nanoparticles in P. aeruginosa biofilm eradication. Materials an‎d Methods Antibacterial (MIC and MBC) and antibiofilm (MBEC) activity of synthesized nanoparticle, by double emulsification method, was assayed against P. aeruginosa PAO1. Results The synthesized nanoparticles contain an appropriate amount of antibiotic )≈26 μg Amikacin/mg/ nanoparticle ) and have a suitable size )≈440 nm) for inhalation and injection. The particles are sustainable, have a good antibiotic release kinetic for antibacterial applications. Furthurmore, the antibiotic loaded in the particles also keep their antibacterial activity. Conclusion Amikacin is known to possess nephrotoxic and ototoxic properties and therefore loading it in a polymeric cover, makes the nanoparticles suitable candidate antibacterial and antibiofilm applications with fewer side effects.