Tato stránka byla automaticky přeložena a přesnost překladu není zaručena. Podívejte se prosím na anglická verze pro zdrojový text.

Antibiofilmová aktivita nanočástic chitosan proti uropatogenním Escherichia coli

23. března 2026 aktualizováno: Yasmin Gamal Abdelghany Shazly, Assiut University

Hodnocení antibiofilmové aktivity nanočástic chitosanů proti uropatogenní Escherichia coli izolované z nemocnic Univerzity v Asjútu

  1. Izolace uropatogenní Escherichia coli (UPEC) a stanovení jejich profilu citlivosti na antimikrobiální látky.
  2. Hodnocení schopnosti izolátů UPEC tvořit biofilm.
  3. Posouzení antibiofilmové účinnosti nanočástic chitosanu samotných a v kombinaci s ciprofloxacinem proti izolátům UPEC.
  4. Vyšetření účinnosti povlaku z nanočástic chitosanu v prevenci tvorby biofilmu UPEC na površích močových katétrů.
  5. Hodnocení vlivu nanočástic chitosanu na hladiny exprese genů spojených s biofilmem u UPEC.

Přehled studie

Postavení

Zatím nenabíráme

Podmínky

Intervence / Léčba

Detailní popis

Infekce močových cest (IMC) zůstávají jedním z nejčastějších bakteriálních onemocnění na celém světě a představují významnou zátěž pro zdravotnictví, přičemž uropatogenní Escherichia coli (UPEC) je zodpovědná za většinu případů jak v komunitním, tak v nemocničním prostředí. Katetrem asociované infekce močových cest (KAIMC) tvoří významný podíl infekcí spojených se zdravotní péčí v důsledku bakteriální adheze a tvorby biofilmů na dlouhodobě zavedených močových katetrech. Tvorba biofilmů umožňuje mikroorganismům přilnout k abiotickým povrchům a produkovat extracelulární polymerní matrix, která zvyšuje přežití bakterií v nepříznivých podmínkách prostředí.

Bakterie spojené s biofilmem vykazují zvýšenou rezistenci vůči imunitní odpovědi hostitele a antimikrobiálním látkám, což přispívá k chronickým a recidivujícím infekcím. Buňky zabudované v biofilmech mohou vykazovat výrazně zvýšenou toleranci vůči antibiotikům ve srovnání s planktonními bakteriemi, což omezuje úspěšnost léčby. Ačkoli systémová antibiotika zůstávají hlavním pilířem léčby, rostoucí antimikrobiální rezistence u kmenů UPEC tvořících biofilmy zdůrazňuje potřebu alternativních antibiofilmových strategií.

Chitosan, přírodně odvozený biopolymer, přitahuje pozornost díky své biokompatibilitě, biodegradabilitě a vnitřním antimikrobiálním vlastnostem. Chitosan narušuje bakteriální membrány a inhibuje tvorbu biofilmové matrix a povrchovou adhezi. Nové důkazy naznačují, že chitosan může potlačovat expresi genů souvisejících s biofilmem, které se podílejí na adhezi a syntéze extracelulárních polysacharidů. Navíc formulace nanočástic zlepšuje penetraci chitosanu do biofilmů a zvyšuje antimikrobiální účinnost ve srovnání s masivními polymerními formami. Dále mohou nanočástice chitosanu zlepšit difuzi antibiotik a vykazovat synergickou antibiofilmovou aktivitu v kombinaci s ciprofloxacinem.

Ciprofloxacin, fluorochinolonové antibiotikum široce používané při IMC, prokázal částečnou inhibici tvorby biofilmů prostřednictvím interference s bakteriální replikací DNA, počáteční bakteriální adhezí k povrchům, snížením exprese genů souvisejících s biofilmem, kvórum-senzingu a snížením produkce extracelulárních polymerních látek (EPS); jeho účinnost je však snížena proti zralým biofilmům. V důsledku toho mohou nanočástice chitosanu vykazovat zvýšenou antibiofilmovou aktivitu v kombinaci s ciprofloxacinem.

Navzdory slibným zjištěním bylo provedeno jen omezené množství studií hodnotících povlaky nanočásticemi chitosanu na klinicky relevantních površích katetrů proti izolátům UPEC. Proto může zkoumání této strategie nabídnout účinný preventivní přístup pro KAIMC a podpořit zlepšené postupy kontroly infekcí.

Typ studie

Pozorovací

Zápis (Odhadovaný)

60

Kontakty a umístění

Tato část poskytuje kontaktní údaje pro ty, kteří studii provádějí, a informace o tom, kde se tato studie provádí.

Studijní kontakt

Studijní místa

  • Egypt
    • Assiut Governorate
      • Asyut, Assiut Governorate, Egypt
        • Faculty of Medicine, Assiut University, Microbiology and Immunity department

Kritéria účasti

Výzkumníci hledají lidi, kteří odpovídají určitému popisu, kterému se říká kritéria způsobilosti. Některé příklady těchto kritérií jsou celkový zdravotní stav osoby nebo předchozí léčba.

Kritéria způsobilosti

Věk způsobilý ke studiu

  • Dospělý
  • Starší dospělý

Přijímá zdravé dobrovolníky

Ne

Metoda odběru vzorků

Vzorek nepravděpodobnosti

Studijní populace

Tato studie bude zahrnovat pacienty s infekcemi močových cest (UTI) navštěvující nemocnice Univerzity v Assiutu. Vzorky moči budou asepticky odebrány k izolaci uropatogenní bakterie E. coli. Do studie budou zařazeni pouze pacienti splňující vstupní kritéria a poskytnutí souhlasu.

Popis

Kritéria zařazení:

  • 1. Pacienti (hospitalizovaní nebo ambulantní) s klinicky diagnostikovanou infekcí močových cest (IMC).

    2. Přítomnost významné bakteriurie v kultivaci moči (≥10⁵ KTJ/ml pro střední proud moči, nebo podle klinické indikace).

    3. Izolace Escherichia coli jako jediného nebo převažujícího patogena z kultivace moči.

    4. Pacienti jakéhokoli věku a obou pohlaví. 5. Pacienti, kteří nedostali antibiotickou terapii v předchozích 48-72 hodinách.

Kritéria vyloučení:

  • 1. Pacienti, kteří dostali systémovou antibiotickou terapii v předchozích 48-72 hodinách před odběrem vzorku moči.

    2. Kultivace moči vykazující nevýznamnou bakteriurii (<10⁵ KTJ/ml pro střední proud moči, pokud to není klinicky odůvodněno).

    3. Polymikrobiální růst v kultivaci moči (smíšený bakteriální růst naznačující kontaminaci).

    4. Izolace jiných mikroorganismů než Escherichia coli. 5. Nesprávně odebrané, prosakující nebo kontaminované vzorky moči. 6. Pacienti, kteří nejsou ochotni poskytnout informovaný souhlas.

Studijní plán

Tato část poskytuje podrobnosti o studijním plánu, včetně toho, jak je studie navržena a co studie měří.

Jak je studie koncipována?

Detaily designu

Co je měření studie?

Primární výstupní opatření

Měření výsledku
Popis opatření
Časové okno
Procento inhibice biofilmu izolátů UPEC pomocí nanočástic chitosanů samotných a v kombinaci s ciprofloxacinem
Časové okno: 24 hodin po ošetření bakteriálních kultur in vitro.
Primárním výsledkem je snížení tvorby biofilmu u silně biofilm produkujících izolátů uropatogenní Escherichia coli (UPEC) po léčbě subinhibičními koncentracemi chitosanových nanočástic samotných nebo v kombinaci s ciprofloxacinem. Biomasa biofilmu bude kvantifikována pomocí testu s krystalovou violetí v mikrotitračních destičkách a procento inhibice bude vypočteno pomocí hodnot optické hustoty (OD) podle následujícího vzorce: [(ODkontrola - ODléčeno)/ODkontrola] × 100. Každý experiment bude proveden ve třech opakováních a budou uvedeny průměrné hodnoty.
24 hodin po ošetření bakteriálních kultur in vitro.

Sekundární výstupní opatření

Měření výsledku
Popis opatření
Časové okno
Minimální inhibiční koncentrace (MIC) nanočástic chitosanu a ciprofloxacinu proti izolátům UPEC
Časové okno: 18-24 hodin po naočkování
MIC chitosanových nanočástic a ciprofloxacinu bude stanoven pro UPEC izoláty s vysokou schopností tvorby biofilmu pomocí metody mikroředění v bujónu ve sterilních 96jámkových mikrotitračních destičkách. Dvojnásobné sériové ředění každého činidla bude připraveno v tryptik sójovém bujónu (TSB) a naočkováno standardizovanými bakteriálními suspenzemi. MIC bude zaznamenána jako nejnižší koncentrace nevykazující viditelný bakteriální růst ve srovnání s kontrolami růstu.
18-24 hodin po naočkování
Účinnost potahu z chitosanových nanočástic při prevenci tvorby biofilmů UPEC na segmentech močových katetrů
Časové okno: 18-24 hodin po bakteriální inkubaci na potažených katetrových segmentech.
Tento výsledek vyhodnocuje schopnost chitosanového nanopovlaku inhibovat tvorbu biofilmu na 1cm segmentech močových katetrů. Povlakované segmenty budou inkubovány se standardizovanými suspenzemi UPEC po dobu 18 hodin. Biomasa biofilmu bude kvantifikována barvením krystalovou violetí, solubilizací s ethanolem a měřením optické hustoty (OD) při 595 nm. Procento inhibice biofilmu bude vypočteno jako [(ODkontrola - ODléčeno)/ODkontrola] × 100. Experimenty budou provedeny ve dvou opakováních.
18-24 hodin po bakteriální inkubaci na potažených katetrových segmentech.
Relativní genová exprese biofilmem asociovaných genů (fimH a luxS) v izolátech UPEC po ošetření nanočásticemi chitosan
Časové okno: Ihned po 24hodinové léčbě bakteriálních kultur in vitro.
Sekundárním výsledkem je změna v expresi genů fimH a luxS u silně biofilm tvořících izolátů UPEC po léčbě chitosanovými nanočásticemi. Ribonukleová kyselina (RNA) bude extrahována, převedena na komplementární DNA (cDNA) a analyzována pomocí SYBR Green kvantitativní polymerázové řetězové reakce v reálném čase (qRT-PCR). Exprese genů bude normalizována na housekeeping gen rpoD a vypočtena pomocí metody 2-ΔΔCt. Každá reakce bude provedena v trojici a budou uvedeny průměrné hodnoty.
Ihned po 24hodinové léčbě bakteriálních kultur in vitro.

Spolupracovníci a vyšetřovatelé

Zde najdete lidi a organizace zapojené do této studie.

Sponzor

Assiut University

Publikace a užitečné odkazy

Osoba odpovědná za zadávání informací o studiu tyto publikace poskytuje dobrovolně. Mohou se týkat čehokoli, co souvisí se studiem.

Obecné publikace

  • Oliveira MCF, Canellas ALB, Berbert LC, Cardoso AM, Silva VA, Garutti SST, et al. Assessment of antimicrobial resistance and virulence of biofilm-forming uropathogenic Escherichia coli from Rio de Janeiro. Antibiotics (Basel). 2025;14(9):869.
  • Wiegand I, Hilpert K, Hancock REW. Agar and broth dilution methods to determine the minimal inhibitory concentration (MIC) of antimicrobial substances. Nat Protoc. 2020;15(6):1957-1978.
  • Obaid NA, Alzahrani AM, Alaryni BA, Almegrin FF, Alsubhi RS, Alzahrani RS, et al. Effectiveness of chitosan coating catheter in preventing catheter-associated urinary tract infection (CAUTI). J Pharm Res Int. 2022;34(19A):6-19.
  • Fattah RAFA, Fathy FEZY, Mohamed TAH, Elsayed MS. Effect of chitosan nanoparticles on quorum sensing-controlled virulence factors and expression of LasI and RhlI genes among Pseudomonas aeruginosa clinical isolates. AIMS Microbiol. 2021;7(4):415-430.
  • Yao H, Liu J, Jiang X, Chen F, Lu X, Zhang J. Analysis of the clinical effect of combined drug susceptibility to guide medication for carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae patients based on the Kirby-Bauer disk diffusion method. Infect Drug Resist 2021; 14: 79-87.
  • Hooton TM, Gupta K. Urinary tract infections and asymptomatic bacteriuria in adults. N Engl J Med. 2021;384(11):1028-37.
  • Singh S, et al. Nanotechnology-based coatings for prevention of catheter-associated infections. Nanomedicine. 2024; 52:102640.
  • Yan J, Bassler BL. Surviving as a community: biofilm tolerance mechanisms. Cell Host Microbe. 2022;30(1):15-26.
  • Flemming HC, Wuertz S. Bacteria and archaea on Earth and their biofilms. Nat Rev Microbiol. 2021;19(4):247-60.
  • Klein RD, Hultgren SJ. Urinary tract infections: microbial pathogenesis and host response. Nat Rev Microbiol. 2020;18(4):211-26.
  • Sahariah P, Masson M. Antimicrobial chitosan nanoparticles: applications and mechanisms. Biomacromolecules. 2021;22(2):363-380.

Termíny studijních záznamů

Tato data sledují průběh záznamů studie a předkládání souhrnných výsledků na ClinicalTrials.gov. Záznamy ze studií a hlášené výsledky jsou před zveřejněním na veřejné webové stránce přezkoumány Národní lékařskou knihovnou (NLM), aby se ujistily, že splňují specifické standardy kontroly kvality.

Hlavní termíny studia

Začátek studia (Odhadovaný)

1. května 2026

Primární dokončení (Odhadovaný)

1. května 2027

Dokončení studie (Odhadovaný)

1. června 2027

Termíny zápisu do studia

První předloženo

15. března 2026

První předloženo, které splnilo kritéria kontroly kvality

15. března 2026

První zveřejněno (Aktuální)

19. března 2026

Aktualizace studijních záznamů

Poslední zveřejněná aktualizace (Aktuální)

27. března 2026

Odeslaná poslední aktualizace, která splnila kritéria kontroly kvality

23. března 2026

Naposledy ověřeno

1. března 2026

Více informací

Termíny související s touto studií

Klíčová slova

Další relevantní podmínky MeSH

Další identifikační čísla studie

  • Not assigned yet

Informace o lécích a zařízeních, studijní dokumenty

Studuje lékový produkt regulovaný americkým FDA

Ne

Studuje produkt zařízení regulovaný americkým úřadem FDA

Ne

Tyto informace byly beze změn načteny přímo z webu clinicaltrials.gov. Máte-li jakékoli požadavky na změnu, odstranění nebo aktualizaci podrobností studie, kontaktujte prosím register@clinicaltrials.gov. Jakmile bude změna implementována na clinicaltrials.gov, bude automaticky aktualizována i na našem webu .

Klinické studie na chitosanové nanočástice

Prohledejte podobné pokusy

Sponzoři a spolupracovníci

Zdravotní podmínky

Drogové intervence

CROs by country

CROs in Georgia

Podmínky

Vzácné nemoci

Drogové intervence

Doplňky stravy

Sponzor / Spolupracovníci

Místa

Předplatit