University of Kerbala
اسم الباحث : سرى حميد محمد خضران الزبيدي
اسم المشرف : الاستاذ الدكتور علي عبد الحسين صادق الجنابي ;الاستاذ المساعد الدكتور اثير حميد عوده الغانمي
الكلمات المفتاحية :
الكلية : كلية الطب
الاختصاص : الاحياء المجهرية الطبية
سنة نشر البحث : 2024
تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث
الخلاصة
ان مرض سعفة الجلد هو اصابة فطرية ذات نسبة حدوث وتكرار عالي تسببها فطريات السعفة. كاسبوفنجين كواحد من الايكانوكاندين يعد احد المرشحين كعلاج فعال لفطريات السعفة. تم تقييم فعالية اثنين من أشكال الجسيمات النانوية المحضرة من الكاسبوفونجين والفضة، جسيمات الكاسبوفنجين والفضة النانونية وجسيمات الكاسبوفنجين والفضة النانونية المعدل، في المختبر في هذه الدراسة ضد فطريات السعفة, وتم تحليل الخصائص الكيميائية لهذه المستحضرات باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح (SEM)، وتشتت الضوء الديناميكي (DLS) مع إمكانات زيتا والتحليل الطيفي للأشعة فوق البنفسجية والمرئية (UV–vis) والتحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء (FT-IR)، وحيود الأشعة السينية (XRD).
سبعة أنواع من الفطريات الجلدية تتضمن ثلاث انواع من جنس Microsporum واربعة انواع من جنس Trichophyton تم عزلها من 7 مرضى (3 ذكور و4 إناث) مع أنواع مختلفة من الاصابات بسعفة الجلد, اذ تم تشخيص الأنواع على أساس الصفات المظهرية والتحليلات الجزيئية باستخدام جينات ITS1 و ITS2. تم تقييم الأنشطة المضادة للفطريات لأشكال الجسيمات النانوية المعدة حديثًا باستخدام طريقة الانتشار من القرص, كما تم تحديد الحد الأدنى للتركيز المثبط بواسطة طريقة تخفيف المرق.
بناءً على التحليل الكيميائي لأشكال جسيمات الكاسبوفونجين النانوية، امتلك شكل جسيمات الكاسبوفنجين والفضة النانونية خصائص أكثر ملاءمة كجسيمات متناهية الصغر مقارنة مع جسيمات الكاسبوفنجين والفضة النانونية المعدل, وكانت أطياف الأشعة فوق البنفسجية الى جسيمات الكاسبوفنجين والفضة النانونية عند350-900 نانومتر. كان لدى جسيمات الكاسبوفنجين والفضة النانونية شكل كروي متخذ طبقة خارجية حول جسيمات الزئبق النانونية بحجم أصغر من جسيمات الكاسبوفنجين والفضة النانونية المعدلة. اعتمادا على تشتت الضوء الديناميكي، كان حجم جسيمات الكاسبوفنجين والفضة النانونية أعلى من ~ 100 نانومتر إلى ~ 250 نانومتر مقارنه مع جسيمات الزئبق النانونية وجسيمات الكاسبوفنجين والفضة النانونية المعدلة أعلى (400 نانومتر). تم تحديد مختلف الروابط الكيميائية في جسيمات الكاسبوفنجين والفضة النانونية بواسطة التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء وحيود الأشعة السينية كمؤشر لتحميل الكاسبوفنجين على سطح جسيمات الزئبق النانونية.
أظهرت جسيمات الكاسبوفنجين والفضة النانونية تأثيرات مضادة للفطريات على فطريات السعفة مقارنةً مع جسيمات الزئبق النانونية أو الكاسبوفونجين وحده. تم تثبيط جميع العزلات بواسطة جسيمات الكاسبوفنجين والفضة النانونية عند التراكيز 250 و500 ملغرام /مل. تم تثبيط العزلات M. canis, T. mentagrophytes-1, M. ferrugineum, وM. gypseum مع منطقة تثبيط عالية وبتركيز منخفض (62.5) ملغرام /مل من جسيمات الكاسبوفنجين والفضة النانونية (17.2, 12.3, 6 و 10 ملم، على التوالى). احتاجت العزلات Trichophyton indotineae إلى تركيزات عالية من جسيمات الكاسبوفنجين والفضة النانونية لتثبط.
تم تحديد الحد الأدنى للتركيز المثبط الى جسيمات الكاسبوفنجين والفضة النانونية عند 50 ملغرام /مل لاربع عزلات.اما عزلة Trichophyton indotineae الحد الادنى للتركيز المثبط بقيمة 20 ملغرام /مل. العزلة Trichophyton mentagrophytes-2 احتاجت إلى الحد الأدنى للتركيز المثبط بقيمة 500 ملغرام /مل, ومن ناحية أخرى، كان تاثير جسيمات الكاسبوفنجين والفضة النانونية المعدلة على فطريات السعفة أقل من جسيمات الكاسبوفنجين والفضة النانونية, اذ ان فعالية جسيمات الكاسبوفنجين والفضة النانونية كانت فعاله عند التركيز العالي (50) ملغرام /مل على ستة من سبع عزلات. كانت العزلة Trichophyton mentagrophytes-2 مقاومة لهذا التحضير النانوي، في حين كانت العزلة Trichophyton indotineae-2 أكثر حساسية.
الاستنتاجات: يحتوي الكاسبوفونجين في شكل Ag@Cas NPs على أنشطة مضادة للفطريات الجلدية أكثر من الجسيمات النانوية الفضية (AgNPs)، والكاسبوفونجين، وAg@Cas NPs المعدلة.
In vitro Effect of Caspofungin-Silver Nanoparticles on Dermatophytosis
Abstract
Dermatophytosis is a refractory skin infection caused by dermatophytes. Caspofungin (CAS) as one of the echinocandins is one candidate to be an effective treatment for dermatophytosis. Two prepared nanoparticles forms of caspofungin with silver, including silver-caspofungin nanoparticles (Ag@Cas NPs) and chemically modified silver-caspofungin nanoparticles (modified Ag@Cas NPs), were in vitro evaluated in this study against dermatophytes. Chemical characteristics of these preparations were analyzed using scanning electron microscopy (SEM), dynamic light scattering (DLS) with zeta potential, ultraviolet-visible- (UV–vis) spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), and X-ray diffraction (XRD). Seven species of dermatophytes from 100 patients during visiting dermatological consultation of the AL-Hussein Medical City, including three species of Microsporum (M. canis, M. ferrugineum and M. gypseum) and four species of Trichophyton ( 2 T.mentagrophytes and 2 T. indotineae), were isolated from 7 patients (3 males and 4 females) with various types of dermatophytoses. Species were diagnosed based on morphological characters and molecular analyses using internal transcribrd spacer ITS1 and ITS 2 regions sequencing of rDNA. Antifungal activities of newly prepared nanoparticle forms were evaluated using disk diffusion methods. Minimum inhibitory concentration (MIC) was also identified by the broth dilution method.
Based on chemical analysis of caspofungin nanoparticles forms, Ag@Cas NPs had more suitable characteristics as a nanoparticles compared to the modified Ag@Cas NPs. The UV spectra of Ag@Cas NPs were at 350-900. The Ag@Cas NPs had a spherical external layer around AgNPs with smaller in size than the modified Ag@CasNPs. Based on DLS, the particle size of Ag@Cas NPs was higher from mean ± 100 nm to mean ± 250 nm than AgNPs were mean ± 100, while the modified Ag@Cas NPs was much more higher (400 nm). Different chemical bonds were identified by FT-IR and XRD in the Ag@Cas NPs as indicators of the loaded of CAS on the surface of AgNPs.
The Ag@Cas NPs showed more antifungal effects on dermatophytes compared to AgNPs or caspofungin alone as controls. All isolates were inhibited by Ag@Cas NPs at concentrations of 500 mg/ml and 250 mg/ml. The M. canis, T. mentagrophytes-1, M. ferrugineum, and M. gypseum were inhibited with high inhibition zone at low concentrations of Ag@Cas NPs 62.5 mg/ml with (17.2, 12.3, 6, and 10 mm, respectively). Isolates of Trichophyton indotineae needed high concentrations of Ag@Cas NPs to be inhibited. The MIC of Cas@AgNPs was determined at 50 mg/ml for M. canis, T. mentagrophytes-1, M. ferrugineum and M. gypseum isolates. Isolates T. indotineae needed MIC of 20 mg/ml while isolate Trichophyton mentagrophytes-2 needed MIC of 500 mg/ml. On the other hand, the modified Ag@Cas NPs was less effective on dermatophytes than Ag@Cas NPs. It was effective in high concentration (500 mg/ml) on six of seven isolates. Isolate Trichophyton mentagrophytes-2 was resistant to this nanopreparation, while Trichophyton indotineae-2 was more susceptible.
Conclusions: Caspofungin in the form Ag@Cas NPs have more antidermatophytic activities than silver nanoparticles (AgNPs), caspofungin, and modified Ag@Cas NPs.
