Activity evaluation of curcumin combination with protamine sulfate against pseudomonas aeruginosa biofilm formation

مقدم أطروحة جامعية

Idis, Sulayman Muhammad Rashad Mahmud

مشرف أطروحة جامعية

Abu Dawlah, Suha Mujahid

الجامعة

جامعة الإسراء

الكلية

كلية الصيدلة

دولة الجامعة

الأردن

الدرجة العلمية

ماجستير

تاريخ الدرجة العلمية

2020

الملخص العربي

الغشاء الحيوي البكتيري هو أحد أصعب البنيات التي يمكن إزالتها و التي تشارك في تعزيز ضراوة البكتيريا و مقاومتها الرائفها لرنجاريه هي واحدة من أكثر مسببات الأمراض الانتهارية شيوعًا القادره على تكوين أعشبه حيويه قويه، و هي مسؤولة عن العديد من أنواع العدوى التي تهدد الحياة مثل تلك المرتبطة بالتليف الكيسي، و الأمراض المنقله من المستشفيات، و الحروق و الجروح المستعصية.

تم استخدام العديد من الاستراتيجيات لمحاربة الضراوة البكتيرية و تشكيله اللأعشيه الحيويه من خلال استهداف وسيلة التواصل بين البكتيريا التي تدعى بأستشعار النصاب الكركمين هو مستخلص طبيعي من الكركم و له تأثيرات متبطه للميكروبات و الأستشعار النصاب التي بالتالي تثر على الميكروبات وعلى تكوينها للأعشيه الحيويه.

تهدف هذه الرساله إلى تقييم مركب الكركمين مع كبريتات البروتامين ضد تكوين الرائفه الرنجارية للأعشيه الحيوية، و مع ذلك عند خلط الكركم مع عدة تراكير من كبريتات البروتامين, إنخفاض واضح بتكوين الغشاء الحيوي تم ملاحظته أعلى نسبه تثبيط تم تحديدها ضد 48 ساعه من تكوين الغشاء الحيوي عند استخدام 62.5 ميكرو عرام مل مع 62.5 ميكرو غرام مل من كبريتات البروتامين بأستخدام طريقة ال 96 وعاء و عندما تم السماح للغشاء الحيوي للنمو ل72 ساعه أعلى نسبة تثبيط كانت 43% و التي تم قياسها عند معالجة الغشاء الحيوي ب 62.5 ميكرو غرام مل مع 0.125 ملغرام مل من كبريتات البروتامين.

تم استخدام عينات مأخوذه من جلد الخدرير لتأكيد النتائج السابقة.

أعلى نسبة تثبيط للغشاء الحيوي كانت 95% عندما تمت معالجتها ب 500 ميكرو عرام مل من كل من الكركمين و كبريتات البروتامين.

تشير النتائج التي تم الحصول عليها من هذه الدراسة بشدة إلى أن الجمع بين الكركمين و كبريتات البروتامين يحسن التأثير ضد الغشاء الحيوي.

من خلال توقيف عمليه استشعار النصاب بدلا من قتل البكتيريا.

وفقا لذلك يمكن استخدام هذا المركب كمضاد للغشاء الحيوي و مضاد للميكروبات مثل البكتيريا الرائفها لرنجارية.

هنالك حاجه إلى المزيد من الدراسات لأختبار تأثير هذا المركب على عوامل ضراوة الرائقه الرنجارية.

الملخص الإنجليزي

A bacterial biofilm is one of the most difficult structures to eradicate and is involved in the enhancement of the virulence and resistance of bacteria.

Pseudomonas aeruginosa (P.aeruginosa) is one of the most common opportunistic human pathogens that have vigorous biofilm formation, which is responsible for many life-threatening infections like those associated with cystic fibrosis, nosocomial infections, incurable burns and wounds.

Several strategies have been used to fight bacterial virulence and biofilm formation through targeting the quorum sensing (QS) mechanism of communication.

Curcumin is a natural component extract from turmeric and has antimicrobial and QS inhibitory (QSI) effects on many microbes and their biofilm.

This study aimed to evaluate the effect of curcumin-protamine sulfate combination against the biofilm formation by P.

aeruginosa(ATCC 27853).

The MIC and MBC test was detected by 24 well plate method, and the MIC and MBC of Curcumin 625μg/ml, 10mg/ml.

and for protamine sulfate 156μg/ml, 312μg/ml.

Neither the curcumin nor the protamine sulfate exhibited antibiofilm activity when tested against the P.aeruginosa biofilm alone.

However, when curcumin was combined with protamine sulfate at different concentrations, a significant reduction in biofilm formation was detected.

The highest inhibition percentage was detected against 48hour biofilm when the biofilm was treated with 62.5μg/ml curcumin with 62.5μg/ml protamine sulfate using the 96-well plate method.

When the biofilm was allowed to grow for 72 hours, the highest inhibition percentage, which was 43%, was measured when the biofilm was treated with 62.5μg/ml of curcumin, with 0.125mg/ml of protamine sulfate.

The porcine ex-vivo model was used to confirm the previous result.

The porcine skin explants was used to stimulate the biofilm growth on skin that has wounds and provides an accurate model for assessing the effects of Curcumin and protamine sulfate on mature biofilm.

Explants were prepared according to the following groups: curcumin group that was treated with 100 μL of 500 μg/ml curcumin; protamine sulfate group that was treated with 100 μL of 500 μg/ml protamine sulfate; three treatment groups that were treated with 100 μL of 500 μg/ml curcumin combined with different protamine sulfate concentrations (125 μg/ml, 250 μg/ml, and 500 μg/ml); a control group that did not receive any treatment; and a vehicle group that was treated with vehicle without any treatment.

The highest inhibition of biofilm was 95% when the porcine skin was treated with 500μg/ml of curcumin with 500μg/ml protamine sulfate.

The obtained results from this study highly suggest that the combination of curcumin with protamine sulfate improves the effect against the biofilm, and ensures that the effect is due to the prevention of biofilm formation mainly through interruption of QS rather than killing of the bacteria.

Accordingly, the tested combination can be used as an antibiofilm and anti-pathogenic agent against P.aeruginosa.

Further studies are required to test the effect of this combination over the virulence factors of P.

aeruginosa.

التخصصات الرئيسية

علم الصيدلة

الموضوعات

• الأغشية
• الزائفة الزنجارية
• الكركومين
• كبريتات البروتامين

عدد الصفحات

50

قائمة المحتويات

• APA
• MLA
• AMA

لغة النص

الإنجليزية

نوع البيانات

رسائل جامعية

رقم السجل

BIM-985114