Denne side blev automatisk oversat, og nøjagtigheden af ​​oversættelsen er ikke garanteret. Der henvises til engelsk version for en kildetekst.

Antibiofilm-aktivitet af kitosan-nanopartikler mod uropatogene Escherichia coli

23. marts 2026 opdateret af: Yasmin Gamal Abdelghany Shazly, Assiut University

Evaluering af antibiofilmaktiviteten af chitosan-nanopartikler mod uropatogen Escherichia coli isoleret fra Assiut Universitetshospitaler

  1. Isolering af uropatogene Escherichia coli (UPEC) og bestemmelse af deres antimikrobielle følsomhedsmønstre.
  2. Evaluering af biofilm-dannelsesevnen hos UPEC-isolater.
  3. Vurdering af antibiofilm-effektiviteten af chitosan-nanopartikler alene og i kombination med ciprofloxacin mod UPEC-isolater.
  4. Undersøgelse af effektiviteten af chitosan-nanopartikel-belægning til forebyggelse af biofilm-dannelse af UPEC på urinkateteroverflader.
  5. Evaluering af effekten af chitosan-nanopartikler på ekspressionsniveauerne af biofilm-associerede gener i UPEC.

Studieoversigt

Status

Ikke rekrutterer endnu

Betingelser

Intervention / Behandling

Detaljeret beskrivelse

Urinvejsinfektioner (UTI'er) forbliver blandt de mest udbredte bakterielle infektioner globalt og forårsager en betydelig sundhedsbyrde, hvor uropatogen Escherichia coli (UPEC) er ansvarlig for størstedelen af tilfældene i både samfund og hospitalsmiljøer. Kateter-associerede urinvejsinfektioner (CAUTI'er) udgør en stor del af sundhedsvæsen-associerede infektioner på grund af bakteriel adhesion og biofilmdannelse på indlagte urinkatetre. Biofilmdannelse gør det muligt for mikroorganismer at hæfte sig til abiotiske overflader og producere en ekstracellulær polymerisk matrix, der forbedrer bakteriel overlevelse under ugunstige miljøforhold.

Biofilm-associerede bakterier udviser øget modstand mod værts immunresponser og antimikrobielle midler, hvilket bidrager til kroniske og tilbagevendende infektioner. Celler indlejret i biofilme kan vise markant forhøjet antibiotika-tolerance sammenlignet med planktoniske bakterier, hvilket begrænser terapeutisk succes. Selvom systemiske antibiotika forbliver hovedbehandlingen, fremhæver stigende antimikrobiel resistens blandt biofilm-dannende UPEC-stammer behovet for alternative antibiofilm-strategier.

Chitosan, et naturligt afledt biopolymer, har tiltrukket opmærksomhed på grund af dets biokompatibilitet, biodegraderbarhed og iboende antimikrobielle egenskaber. Chitosan forstyrrer bakteriemembraner og hæmmer biofilm-matrixdannelse og overfladeadhesion. Fremvoksende beviser indikerer, at chitosan kan nedregulere biofilm-relateret genexpression involveret i adhesion og ekstracellulær polysakkarid syntese. Desuden forbedrer nanopartikel-formulering chitosan-penetration i biofilme og forbedrer antimikrobiel effektivitet sammenlignet med bulk polymer former. Desuden kan chitosan-nanopartikler forbedre antibiotika-diffusion og vise synergistisk antibiofilm-aktivitet, når de kombineres med ciprofloxacin.

Ciprofloxacin, et fluorokinolon antibiotikum, der er udbredt brugt i UTI'er, har vist delvis hæmning af biofilmdannelse gennem indblanding i bakteriel DNA-replikation, initial bakteriel adhesion til overflader, reduktion af expression af biofilm-relaterede gener, quorum-sensing aktivitet og nedsætter produktion af ekstracellulære polymeriske stoffer (EPS); dets effektivitet er dog reduceret mod modne biofilme. Derfor kan chitosan-nanopartikler vise forbedret antibiofilm-aktivitet, når de kombineres med ciprofloxacin.

På trods af lovende resultater har begrænsede studier evalueret chitosan-nanopartikel-belægninger på klinisk relevante kateteroverflader mod UPEC-isolater. Derfor kan undersøgelse af denne strategi tilbyde en effektiv forebyggende tilgang til CAUTI'er og støtte forbedrede infektionskontrolpraksisser.

Undersøgelsestype

Observationel

Tilmelding (Anslået)

60

Kontakter og lokationer

Dette afsnit indeholder kontaktoplysninger for dem, der udfører undersøgelsen, og oplysninger om, hvor denne undersøgelse udføres.

Studiekontakt

Studiesteder

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

Deltagelseskriterier

Forskere leder efter personer, der passer til en bestemt beskrivelse, kaldet berettigelseskriterier. Nogle eksempler på disse kriterier er en persons generelle helbredstilstand eller tidligere behandlinger.

Berettigelseskriterier

Aldre berettiget til at studere

  • Voksen
  • Ældre voksen

Tager imod sunde frivillige

Ingen

Prøveudtagningsmetode

Ikke-sandsynlighedsprøve

Studiebefolkning

Dette studie vil inkludere UTI-patienter, der behandles på Assiut University Hospitals. Urinprøver vil blive indsamlet aseptisk for isolering af uropatogene E. coli. Kun patienter, der opfylder inklusionskriterierne og giver samtykke, vil blive inkluderet.

Beskrivelse

Inklusionskriterier:

  • 1. Patienter (indlagte eller ambulatoriske) med klinisk diagnosticeret urinvejsinfektion (UVI).

    2. Tilstedeværelse af signifikant bakteriuri i urinkultur (≥10⁵ CFU/mL for midtstråleurin, eller som klinisk indikeret).

    3. Isolering af Escherichia coli som den eneste eller dominerende patogen fra urinkultur.

    4. Patienter i alle aldre og begge køn. 5. Patienter, der ikke har modtaget antibiotikabehandling inden for de foregående 48-72 timer.

Eksklusionskriterier:

  • 1. Patienter, der har modtaget systemisk antibiotikabehandling inden for de foregående 48-72 timer før indsamling af urinprøve.

    2. Urinkulturer, der viser insignifikant bakteriuri (<10⁵ CFU/mL for midtstråleurin, medmindre klinisk begrundet).

    3. Polymikrobiell vækst i urinkultur (blandet bakterievækst, der tyder på kontamination).

    4. Isolering af organismer andre end Escherichia coli. 5. Forkert indsamlede, utætte eller kontaminerede urinprøver. 6. Patienter, der ikke er villige til at give informeret samtykke.

Studieplan

Dette afsnit indeholder detaljer om studieplanen, herunder hvordan undersøgelsen er designet, og hvad undersøgelsen måler.

Hvordan er undersøgelsen tilrettelagt?

Design detaljer

Hvad måler undersøgelsen?

Primære resultatmål

Resultatmål
Foranstaltningsbeskrivelse
Tidsramme
Procentdel af biofilmhæmning af UPEC-isolater ved chitosan-nanopartikler alene og i kombination med ciprofloxacin
Tidsramme: 24 timer efter behandling af bakteriekulturer in vitro.
Det primære udfald er reduktionen i biofilmdannelse af stærke biofilmproducerende uropatogene Escherichia coli (UPEC)-isolater efter behandling med sub-inhibitoriske koncentrationer af kitosannanopartikler alene eller kombineret med ciprofloxacin. Biofilmmassen vil blive kvantificeret ved hjælp af crystal violet mikrotiterplade-assay, og procentdelen af hæmning vil blive beregnet ved hjælp af optisk densitet (OD)-værdier i henhold til følgende formel: [(ODcontrol - ODTreated)/ODcontrol] × 100. Hvert eksperiment vil blive udført i triplikat, og middelværdierne vil blive rapporteret.
24 timer efter behandling af bakteriekulturer in vitro.

Sekundære resultatmål

Resultatmål
Foranstaltningsbeskrivelse
Tidsramme
Minimum hæmmende koncentration (MIC) af kitosannanopartikler og ciprofloxacin mod UPEC-isolater
Tidsramme: 18-24 timer efter inokulation
MIC for kitosannanopartikler og ciprofloxacin vil blive bestemt for stærke biofilmdannende UPEC-isolater ved hjælp af broth mikrodilutionsmetoden i sterile 96-well mikrotiterplader.
To-fold serielle fortyndinger af hvert middel vil blive tilberedt i tryptic soy broth (TSB) og inokuleret med standardiserede bakteriesuspensioner.
MIC vil blive registreret som den laveste koncentration, der ikke viser synlig bakterievækst sammenlignet med vækstkontroller.
18-24 timer efter inokulation
Effektiviteten af chitosan-nanopartikelbelægning i forebyggelse af UPEC-biofilmdannelse på urinkatetersegmenter
Tidsramme: 18-24 timer efter bakterieinkubation på belagte kateter-segmenter.
Dette resultat evaluerer evnen af kitosannanopartikelbelægning til at hæmme biofilmdannelse på 1 cm urinkatetersegmenter. Belagte segmenter vil blive inkuberet med standardiserede UPEC-suspensioner i 18 timer. Biofilmmasse vil blive kvantificeret ved krystalvioletfarvning, opløsning med ethanol og optisk densitetsmåling (OD) ved 595 nm. Procentdelen af biofilmhæmning vil blive beregnet som [(ODkontrol - ODbehandlet)/ODkontrol] × 100. Eksperimenter vil blive udført i dobbelt.
18-24 timer efter bakterieinkubation på belagte kateter-segmenter.
Relativ genudtryk af biofilm-associerede gener (fimH og luxS) i UPEC-isolater efter behandling med kitosannanopartikler
Tidsramme: Umiddelbart efter 24 timers behandling af bakteriekulturer in vitro.
Det sekundære resultat er ændringen i ekspressionsniveauerne af fimH- og luxS-generne i stærke biofilm-dannende UPEC-isolater efter behandling med kitosan-nanopartikler. Ribonukleinsyre (RNA) vil blive ekstraheret, omdannet til komplementær DNA (cDNA) og analyseret ved hjælp af SYBR Green kvantitativ realtids polymerasekædereaktion (qRT-PCR). Gen-ekspression vil blive normaliseret til husføringsgenet rpoD og beregnet ved hjælp af 2-ΔΔCt-metoden. Hver reaktion vil blive udført i triplikat, og middelværdier vil blive rapporteret.
Umiddelbart efter 24 timers behandling af bakteriekulturer in vitro.

Samarbejdspartnere og efterforskere

Det er her, du vil finde personer og organisationer, der er involveret i denne undersøgelse.

Sponsor

Assiut University

Publikationer og nyttige links

Den person, der er ansvarlig for at indtaste oplysninger om undersøgelsen, leverer frivilligt disse publikationer. Disse kan handle om alt relateret til undersøgelsen.

Generelle publikationer

  • 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.

Datoer for undersøgelser

Disse datoer sporer fremskridtene for indsendelser af undersøgelsesrekord og resumeresultater til ClinicalTrials.gov. Studieregistreringer og rapporterede resultater gennemgås af National Library of Medicine (NLM) for at sikre, at de opfylder specifikke kvalitetskontrolstandarder, før de offentliggøres på den offentlige hjemmeside.

Studer store datoer

Studiestart (Anslået)

1. maj 2026

Primær færdiggørelse (Anslået)

1. maj 2027

Studieafslutning (Anslået)

1. juni 2027

Datoer for studieregistrering

Først indsendt

15. marts 2026

Først indsendt, der opfyldte QC-kriterier

15. marts 2026

Først opslået (Faktiske)

19. marts 2026

Opdateringer af undersøgelsesjournaler

Sidste opdatering sendt (Faktiske)

27. marts 2026

Sidste opdatering indsendt, der opfyldte kvalitetskontrolkriterier

23. marts 2026

Sidst verificeret

1. marts 2026

Mere information

Begreber relateret til denne undersøgelse

Nøgleord

Yderligere relevante MeSH-vilkår

Andre undersøgelses-id-numre

  • Not assigned yet

Lægemiddel- og udstyrsoplysninger, undersøgelsesdokumenter

Studerer et amerikansk FDA-reguleret lægemiddelprodukt

Ingen

Studerer et amerikansk FDA-reguleret enhedsprodukt

Ingen

Disse oplysninger blev hentet direkte fra webstedet clinicaltrials.gov uden ændringer. Hvis du har nogen anmodninger om at ændre, fjerne eller opdatere dine undersøgelsesoplysninger, bedes du kontakte register@clinicaltrials.gov. Så snart en ændring er implementeret på clinicaltrials.gov, vil denne også blive opdateret automatisk på vores hjemmeside .

Kliniske forsøg med chitosan nanopartikler

Søg i lignende forsøg

Sponsorer og samarbejdspartnere

Medicinske tilstande

Narkotikainterventioner

CROs by country

CROs in Costa Rica

Betingelser

Sjældne sygdomme

Narkotikainterventioner

Kosttilskud

Sponsor / samarbejdspartnere

Placeringer

Abonner