دوره 7، شماره 22 - ( پاییز 1403 )
جلد 7 شماره 22 صفحات 1332-1321 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Golbouy Daghdari S, Tehrani A A. Comparative Evaluation of Silver and Zinc Oxide Nanoparticles in Healing of Staphylococcus aureus-Infected Wounds: A Preclinical Study. J Altern Vet Med 2024; 7 (22) :1321-1332
URL: http://joavm.kazerun.iau.ir/article-1-186-fa.html
URL: http://joavm.kazerun.iau.ir/article-1-186-fa.html
گلبوی داغداری شبنم، تهرانی علی اصغر. ارزیابی مقایسه‌ای نانوذرات نقره و اکسید روی در ترمیم زخم‌های آلوده به استافیلوکوکوس اورئوس: مطالعه پیش بالینی. مجله طب دامپزشکی جایگزین. 1403; 7 (22) :1321-1332
1- گروه میکروبیولوژی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران ، shabnam.golbouy@gmail.com
2- گروه پاتوبیولوژی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
2- گروه پاتوبیولوژی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
چکیده: (147 مشاهده)
زمینه و هدف: عفونت‌های پوست و زخم که توسط استافیلوکوکوس اورئوس ایجاد می‌شوند، به دلیل افزایش مقاومت آنتی‌بیوتیکی نیازمند راهکارهای درمانی جایگزین هستند. این مطالعه با هدف مقایسه و ارزیابی تأثیر نانوذرات اکسید روی (ZnONPs) و نانوذرات نقره (AgNPs) در محدوده 20 تا 30 نانومتر بر روند ترمیم زخم‌های عفونی انجام شد.
مواد و روش ها: چهل و هشت موش نر به‌طور تصادفی به چهار گروه تقسیم شدند. زخم‌های تمام ضخامت پوستی در پشت حیوانات تحت بیهوشی ایجاد شد و سپس با سوسپانسیون باکتریایی استافیلوکوس اورئوس با غلظت CFU/ml ۱۰۸ آلوده گردیدند. درمان‌های موضعی شامل ۴۰ میکرولیتر ZnONPs، ۴۰ میکرولیتر AgNPs، تتراسایکلین و سرم نمکی در بستر زخم‌ها اعمال شد. نظارت ماکروسکوپی و بررسی‌های هیستوپاتولوژیک در روزهای ۷، ۱۴ و ۲۱ برای ارزیابی بازسازی اپیتلیوم، التهاب و رگزایی انجام شد. اثر بخشی ضدباکتریایی با تعیین MIC سنجیده شد و برای تحلیل آماری از نرم‌افزار SPSS استفاده گردید.
یافته ها: نتایج MIC نشان‌دهنده تفاوت معنادار در فعالیت ضدباکتریایی بود، به‌طوری‌که AgNPs با غلظت 3/91 میکروگرم/میلی‌لیتر و ZnONPs با غلظت ۱۲۵ میکروگرم/میلی‌لیتر نشان دادند که AgNPs در غلظت‌های پایین‌تر از کارایی بالاتری برخوردار است. در بررسی ماکروسکوپی زخم‌ها، هر دو نانوذره AgNPs و ZnONPs تسریع قابل‌توجهی در بسته شدن زخم‌ها نشان دادند که به‌طور معناداری از گروه کنترل منفی (p<0.05) پیشی گرفتند. با این حال، در تحلیل‌های هیستوپاتولوژیک تمایز دقیقی مشاهده شد؛ هرچند که هر دو نانوذره به‌طور مشابهی در کاهش التهاب مؤثر بودند، ZnONPs اثرات بهتری در بازسازی اپیتلیوم و رگزایی بدون ایجاد سمیت سلولی نسبت به سایر گروه‌ها نشان دادند.
نتیجه گیری: این مطالعه نتیجه‌گیری می‌کند که AgNPs عوامل ضدباکتریایی قوی هستند، در حالی که ZnONPs به‌طور قابل‌توجهی به بهبود ترمیم زخم کمک می‌کنند. تحلیل مقایسه‌ای بین این دو نانوذره بینش‌های ارزشمندی در رابطه با مدیریت زخم فراهم می‌آورد که نقاط قوت خاص هر نانوذره را مد نظر قرار می‌دهد. تحقیقات و کاربردهای بالینی آینده می‌توانند از این نتایج درمانی در پژوهشهای مختلف ترمیم زخم بهره‌مند شوند.
مواد و روش ها: چهل و هشت موش نر به‌طور تصادفی به چهار گروه تقسیم شدند. زخم‌های تمام ضخامت پوستی در پشت حیوانات تحت بیهوشی ایجاد شد و سپس با سوسپانسیون باکتریایی استافیلوکوس اورئوس با غلظت CFU/ml ۱۰۸ آلوده گردیدند. درمان‌های موضعی شامل ۴۰ میکرولیتر ZnONPs، ۴۰ میکرولیتر AgNPs، تتراسایکلین و سرم نمکی در بستر زخم‌ها اعمال شد. نظارت ماکروسکوپی و بررسی‌های هیستوپاتولوژیک در روزهای ۷، ۱۴ و ۲۱ برای ارزیابی بازسازی اپیتلیوم، التهاب و رگزایی انجام شد. اثر بخشی ضدباکتریایی با تعیین MIC سنجیده شد و برای تحلیل آماری از نرم‌افزار SPSS استفاده گردید.
یافته ها: نتایج MIC نشان‌دهنده تفاوت معنادار در فعالیت ضدباکتریایی بود، به‌طوری‌که AgNPs با غلظت 3/91 میکروگرم/میلی‌لیتر و ZnONPs با غلظت ۱۲۵ میکروگرم/میلی‌لیتر نشان دادند که AgNPs در غلظت‌های پایین‌تر از کارایی بالاتری برخوردار است. در بررسی ماکروسکوپی زخم‌ها، هر دو نانوذره AgNPs و ZnONPs تسریع قابل‌توجهی در بسته شدن زخم‌ها نشان دادند که به‌طور معناداری از گروه کنترل منفی (p<0.05) پیشی گرفتند. با این حال، در تحلیل‌های هیستوپاتولوژیک تمایز دقیقی مشاهده شد؛ هرچند که هر دو نانوذره به‌طور مشابهی در کاهش التهاب مؤثر بودند، ZnONPs اثرات بهتری در بازسازی اپیتلیوم و رگزایی بدون ایجاد سمیت سلولی نسبت به سایر گروه‌ها نشان دادند.
نتیجه گیری: این مطالعه نتیجه‌گیری می‌کند که AgNPs عوامل ضدباکتریایی قوی هستند، در حالی که ZnONPs به‌طور قابل‌توجهی به بهبود ترمیم زخم کمک می‌کنند. تحلیل مقایسه‌ای بین این دو نانوذره بینش‌های ارزشمندی در رابطه با مدیریت زخم فراهم می‌آورد که نقاط قوت خاص هر نانوذره را مد نظر قرار می‌دهد. تحقیقات و کاربردهای بالینی آینده می‌توانند از این نتایج درمانی در پژوهشهای مختلف ترمیم زخم بهره‌مند شوند.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
میکروبیولوژی
دریافت: 1403/4/30 | پذیرش: 1403/7/29 | انتشار: 1403/9/10
دریافت: 1403/4/30 | پذیرش: 1403/7/29 | انتشار: 1403/9/10
فهرست منابع
1. Abramov Y., Golden B., Sullivan M., Botros SM., Miller JJR., Alshahrour A., et al. Histologic characterization of vaginal vs. abdominal surgical wound healing in a rabbit model. Wound Repair Regen, 2007; 15(1): 80-6. [DOI:10.1111/j.1524-475X.2006.00188.x] [PMID]
2. Ahmadi M. and Adibhesami M. The effect of silver nanoparticles on wounds contaminated with Pseudomonas aeruginosa in mice: an experimental study. Iran J Pharm Res: IJPR, 2017; 16(2): 661.
3. Aloe C., Feltis B., Wright P. and Macrides T. Potential for enhanced wound healing with ZnO nanoparticles. Front, Bioeng, Biotechnol, Conference Abstract: 10th World Biomaterials Congress, 2016.
4. Augustine R., Dominic EA., Reju I., Kaimal B., Kalarikkal N. and Thomas S. Electrospun polycaprolactone membranes incorporated with ZnO nanoparticles as skin substitutes with enhanced fibroblast proliferation and wound healing. Rsc Advances, 2014; 4(47): 24777-85. [DOI:10.1039/c4ra02450h]
5. Barui AK., Veeriah V., Mukherjee S., Manna J., Patel AK., Patra S., et al. Zinc oxide nanoflowers make
6. new blood vessels. Nanoscale, 2012; 4(24): 7861-9. [DOI:10.1039/c2nr32369a] [PMID]
7. Baumans V. and Van Loo P. How to improve housing conditions of laboratory animals: The possibilities of environmental refinement. Vet J, 2013; 195 (1): 24-32. [DOI:10.1016/j.tvjl.2012.09.023] [PMID]
8. Chhabra H., Deshpande R., Kanitkar M., Jaiswal A., Kale VP. and Bellare JR. A nano zinc oxide doped electrospun scaffold improves wound healing in a rodent model. RSC Advances, 2016; 6(2): 1428-39. [DOI:10.1039/C5RA21821G]
9. Daghdari SG., Ahmadi M., Saei HD. and Tehrani AA. The effect of ZnO nanoparticles on bacterial load of experimental infectious wounds contaminated with Staphylococcus aureus in mice. Nanomed J, 2017; 4(4): 232-236.
10. Elhabal SF., Abdelaal N., Saeed Al-Zuhairy SA., Elrefai MF., Elsaid Hamdan AM., Khalifa MM., Hababeh S., et al. Green synthesis of zinc oxide nanoparticles from althaea officinalis flower extract coated with chitosan for potential healing effects on diabetic wounds by inhibiting TNF-α and IL-6/IL-1β signaling pathways. Int J Nanomedicine, 2024; 19: 3045-70. [DOI:10.2147/IJN.S455270] [PMID] []
11. Etheridge ML., Campbell SA., Erdman AG., Haynes CL., Wolf SM. and McCullough J. The big picture on nanomedicine: the state of investigational and approved nanomedicine products. Nanomed, 2013; 9(1): 1-14. [DOI:10.1016/j.nano.2012.05.013] [PMID] []
12. Foster TJ. Antibiotic resistance in Staphylococcus aureus. Current status and future prospects. FEMS Microbiol Rev, 2017; 41(3): 430-49. [DOI:10.1093/femsre/fux007] [PMID]
13. Hartemann P., Hoet P., Proykova A., Fernandes T., Baun A., De Jong W., et al. Nanosilver: Safety, health and environmental effects and role in antimicrobial resistance. Mater Today, 2015; 18(3): 122-3. [DOI:10.1016/j.mattod.2015.02.014]
14. Jiang B., Larson JC., Drapala PW., Pérez‐Luna VH., Kang‐Mieler JJ. and Brey EM. Investigation of lysine acrylate containing poly (N‐isopropylacrylamide) hydrogels as wound dressings in normal and infected wounds. J Biomed Mater Res B Appl Biomater, 2012; 100(3): 668-76. [DOI:10.1002/jbm.b.31991] [PMID]
15. Kwan KH., Liu X., To MK., Yeung KW., Ho C-m. and Wong KK. Modulation of collagen alignment by silver nanoparticles results in better mechanical properties in wound healing. Nanomed, 2011; 7(4): 497-504. [DOI:10.1016/j.nano.2011.01.003] [PMID]
16. Linz MS., Mattappallil A., Finkel D. and Parker D. Clinical impact of Staphylococcus aureus skin and soft tissue infections. Antibiotics, 2023; 12(3): 557. [DOI:10.3390/antibiotics12030557] [PMID] []
17. Martinez-Gutierrez F., Olive PL., Banuelos A., Orrantia E., Nino N., Sanchez EM., et al. Synthesis, characterization, and evaluation of antimicrobial and cytotoxic effect of silver and titanium nanoparticles. Nanomed, 2010; 6(5): 681-8. [DOI:10.1016/j.nano.2010.02.001] [PMID]
18. Mendes CR., Dilarri G., Forsan CF., Sapata VD., Lopes PR., de Moraes PB., et al. Antibacterial action and target mechanisms of zinc oxide nanoparticles against bacterial pathogens. Scientific Reports, 2022; 12(1): 2658. [DOI:10.1038/s41598-022-06657-y] [PMID] []
19. Bold BE., Urnukhsaikhan E. and Mishig-Ochir T. Biosynthesis of silver nanoparticles with antibacterial, antioxidant, anti-inflammatory properties and their burn wound healing efficacy. Frontiers in Chemistry, 2022; 10: 972534. [DOI:10.3389/fchem.2022.972534] [PMID] []
20. Mihu MR., Sandkovsky U., Han G., Friedman JM., Nosanchuk JD. and Martinez LR. The use of nitric oxide releasing nanoparticles as a treatment against Acinetobacter baumannii in wound infections. Virulence, 2010; 1(2): 62-7. [DOI:10.4161/viru.1.2.10038] [PMID]
21. Mohanty S., Mishra S., Jena P., Jacob B., Sarkar B. and Sonawane A. An investigation on the antibacterial, cytotoxic, and antibiofilm efficacy of starch-stabilized silver nanoparticles. Nanomed, 2012; 8(6): 916-24. [DOI:10.1016/j.nano.2011.11.007] [PMID]
22. Panáček A., Kvítek L., Prucek R., Kolář M., Večeřová R., Pizúrová N., et al. Silver colloid nanoparticles: synthesis, characterization, and their antibacterial activity. J PHYS CHEM B, 2006; 110(33): 16248-53. [DOI:10.1021/jp063826h] [PMID]
23. Pati R., Mehta RK., Mohanty S., Padhi A., Sengupta M. and Vaseeharan B. Topical application of zinc oxide nanoparticles reduces bacterial skin infection in mice and exhibits antibacterial activity by inducing oxidative stress response and cell membrane disintegration in macrophages. Nanomed, 2014; 10(6): 1195-208. [DOI:10.1016/j.nano.2014.02.012] [PMID]
24. Raghupathi KR., Koodali RT. and Manna AC. Size-dependent bacterial growth inhibition and mechanism of antibacterial activity of zinc oxide nanoparticles. Langmuir, 2011; 27(7): 4020-8. [DOI:10.1021/la104825u] [PMID]
25. Serra R., Grande R, Butrico L., Rossi A., Settimio U.F, Caroleo B., et al. Chronic wound infections: the role of Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus. Expert Rev Anti Infect Ther, 2015; 13(5): 605-13. [DOI:10.1586/14787210.2015.1023291] [PMID]
26. Sirelkhatim A., Mahmud S., Seeni A., Kaus NHM., Ann LC., Bakhori SKM., et al. Review on zinc oxide nanoparticles: antibacterial activity and toxicity mechanism. Nano-micro letters, 2015; 7: 219-42. [DOI:10.1007/s40820-015-0040-x] [PMID] []
27. Vendrame S., Alaba T., Marchi N., Tsakiroglou P. and Klimis-Zacas D. In vitro and in vivo evaluation of bioactive compounds from berries for wound healing. Curr Dev Nutr, 2024: 102078. [DOI:10.1016/j.cdnut.2024.102078] [PMID] []
28. Wasef LG., Shaheen HM., El-Sayed YS., Shalaby TI., Samak DH., Abd El-Hack ME., et al. Effects of silver nanoparticles on burn wound healing in a mouse model. Biol Trace Elem Res, 2020; 193: 456-65. [DOI:10.1007/s12011-019-01729-z] [PMID]
29. Ziv-Polat O., Topaz M., Brosh T. and Margel S. Enhancement of incisional wound healing by thrombin conjugated iron oxide nanoparticles. Biomater, 2010; 31(4): 741-7. [DOI:10.1016/j.biomaterials.2009.09.093] [PMID]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |