Deze pagina is automatisch vertaald en de nauwkeurigheid van de vertaling kan niet worden gegarandeerd. Raadpleeg de Engelse versie voor een brontekst.

Antibiofilmactiviteit van Chitosan-nanodeeltjes tegen Uropathogene Escherichia Coli

23 maart 2026 bijgewerkt door: Yasmin Gamal Abdelghany Shazly, Assiut University

Evaluatie van de antibiofilmactiviteit van chitosan-nanodeeltjes tegen uropathogene Escherichia coli geïsoleerd uit de Assiut University Hospitals

Isolatie van uropathogene Escherichia coli (UPEC) en bepaling van hun antimicrobiële gevoeligheidspatronen.
Evaluatie van de biofilmvormende capaciteit van UPEC-isolaten.
Beoordeling van de antibiofilm werkzaamheid van chitosan-nanodeeltjes alleen en in combinatie met ciprofloxacine tegen UPEC-isolaten.
Onderzoek naar de effectiviteit van chitosan-nanodeeltjes coating bij het voorkomen van biofilmvorming door UPEC op oppervlakken van urinekatheters.
Evaluatie van de impact van chitosan-nanodeeltjes op de expressieniveaus van biofilm-geassocieerde genen in UPEC.

Studie Overzicht

Toestand

Nog niet aan het werven

Conditie

Interventie / Behandeling

Ander: chitosan nanodeeltjes

Gedetailleerde beschrijving

Urineweginfecties (UTI's) behoren wereldwijd nog steeds tot de meest voorkomende bacteriële infecties, wat een aanzienlijke zorglast veroorzaakt, waarbij uropathogene Escherichia coli (UPEC) verantwoordelijk is voor de meeste gevallen in zowel de eerstelijns- als de ziekenhuisomgeving. Katheter-geassocieerde urineweginfecties (CAUTI's) vertegenwoordigen een groot deel van de zorg-geassocieerde infecties vanwege bacteriële hechting en biofilmvorming op geïmplanteerde urinekatheters. Biofilmvorming stelt micro-organismen in staat zich te hechten aan abiotische oppervlakken en een extracellulaire polymere matrix te produceren die de overleving van bacteriën onder ongunstige omgevingsomstandigheden verbetert.

Biofilm-geassocieerde bacteriën vertonen een verhoogde resistentie tegen gastheer-immuunreacties en antimicrobiële middelen, wat bijdraagt aan chronische en recidiverende infecties. Cellen ingebed in biofilms kunnen een aanzienlijk hogere antibiotica-tolerantie vertonen in vergelijking met planktonische bacteriën, wat de therapeutische succes beperkt. Hoewel systemische antibiotica de hoeksteen van de behandeling blijven, benadrukt de toenemende antimicrobiële resistentie onder biofilmvormende UPEC-stammen de noodzaak van alternatieve antibiofilmstrategieën.

Chitosan, een van nature afgeleid biopolymeer, heeft aandacht getrokken vanwege zijn biocompatibiliteit, biologische afbreekbaarheid en intrinsieke antimicrobiële eigenschappen. Chitosan verstoort bacteriële membranen en remt de vorming van biofilmmatrix en oppervlaktehechting. Opkomend bewijs geeft aan dat chitosan de expressie van biofilm-gerelateerde genen betrokken bij hechting en extracellulaire polysaccharide-synthese kan onderdrukken. Bovendien verbetert de nanodeeltjesformulering de penetratie van chitosan in biofilms en verbetert het de antimicrobiële efficiëntie in vergelijking met bulk polymeervormen. Bovendien kunnen chitosannanodeeltjes de antibiotica-diffusie verbeteren en een synergistische antibiofilm-activiteit vertonen wanneer gecombineerd met ciprofloxacine.

Ciprofloxacine, een fluorochinolon-antibioticum dat veel wordt gebruikt bij UTI's, heeft een gedeeltelijke remming van biofilmvorming aangetoond door interferentie met bacteriële DNA-replicatie, initiële bacteriële hechting aan oppervlakken, vermindering van expressie van biofilm-gerelateerde genen, quorum sensing-activiteit en afname van de productie van extracellulaire polymere stoffen (EPS); de effectiviteit ervan is echter verminderd tegen volgroeide biofilms. Bijgevolg kunnen chitosannanodeeltjes een verbeterde antibiofilm-activiteit vertonen wanneer gecombineerd met ciprofloxacine.

Ondanks veelbelovende bevindingen zijn er beperkte studies die chitosannanodeeltjescoatings op klinisch relevante katheteroppervlakken tegen UPEC-isolaten hebben geëvalueerd. Daarom kan onderzoek naar deze strategie een effectieve preventieve benadering voor CAUTI's bieden en verbeterde infectiecontrolepraktijken ondersteunen.

Studietype

Observationeel

Inschrijving (Geschat)

Contacten en locaties

In dit gedeelte vindt u de contactgegevens van degenen die het onderzoek uitvoeren en informatie over waar dit onderzoek wordt uitgevoerd.

Studiecontact

Naam: Yasmin G Shazly, Demonstrator
Telefoonnummer: +20 109 017 7354
E-mail: yasmin.g.shazly@aun.edu.eg

Studie Locaties

Egypte
- Assiut Governorate
  - Asyut, Assiut Governorate, Egypte
    - Faculty of Medicine, Assiut University, Microbiology and Immunity department

Deelname Criteria

Onderzoekers zoeken naar mensen die aan een bepaalde beschrijving voldoen, de zogenaamde geschiktheidscriteria. Enkele voorbeelden van deze criteria zijn iemands algemene gezondheidstoestand of eerdere behandelingen.

Geschiktheidscriteria

Leeftijden die in aanmerking komen voor studie

Volwassen
Oudere volwassene

Accepteert gezonde vrijwilligers

Nee

Bemonsteringsmethode

Niet-waarschijnlijkheidssteekproef

Studie Bevolking

Dit onderzoek omvat UTI-patiënten die Assiut University Hospitals bezoeken. Urinemonsters worden aseptisch verzameld voor isolatie van uropathogene E. coli. Alleen patiënten die voldoen aan de inclusiecriteria en toestemming verlenen, worden opgenomen.

Beschrijving

Inclusiecriteria:

1. Patiënten (klinische patiënten of poliklinische patiënten) met een klinische diagnose van urineweginfectie (UWI).
2. Aanwezigheid van significante bacteriurie in urinekweek (≥10⁵ CFU/mL voor midstream urine, of zoals klinisch aangegeven).
3. Isolatie van Escherichia coli als de enige of overheersende ziekteverwekker uit urinekweek.
4. Patiënten van elke leeftijd en beide geslachten. 5. Patiënten die in de afgelopen 48-72 uur geen antibioticatherapie hebben ontvangen.

Exclusiecriteria:

1. Patiënten die in de afgelopen 48-72 uur voorafgaand aan urineafname systemische antibioticatherapie hebben ontvangen.
2. Urinekweken die niet-significante bacteriurie vertonen (<10⁵ CFU/mL voor midstream urine, tenzij klinisch gerechtvaardigd).
3. Polymicrobiële groei in urinekweek (gemengde bacteriegroei die wijst op contaminatie).
4. Isolatie van andere organismen dan Escherichia coli. 5. Onjuist verzamelde, lekkende of gecontamineerde urinemonsters. 6. Patiënten die niet bereid zijn geïnformeerde toestemming te verlenen.

Studie plan

Dit gedeelte bevat details van het studieplan, inclusief hoe de studie is opgezet en wat de studie meet.

Hoe is de studie opgezet?

Ontwerpdetails

Wat meet het onderzoek?

Primaire uitkomstmaten

Uitkomstmaat	Maatregel Beschrijving	Tijdsspanne
Percentage van biofilmremming van UPEC-isolaten door chitosan-nanodeeltjes alleen en in combinatie met ciprofloxacine Tijdsspanne: 24 uur na behandeling van bacterieculturen in vitro.	Het primaire eindpunt is de vermindering van biofilmvorming van sterk biofilmproducerende uropathogene Escherichia coli (UPEC)-isolaten na behandeling met sub-inhibitoire concentraties van chitosan-nanodeeltjes alleen of gecombineerd met ciprofloxacine. De biofilmbiomassa wordt gekwantificeerd met behulp van de kristalviolet microtiterplaatassay, en het remmingspercentage wordt berekend met behulp van optische dichtheid (OD)-waarden volgens de volgende formule: [(ODcontrole - ODbehandeld)/ODcontrole] × 100. Elk experiment wordt driemaal uitgevoerd en de gemiddelde waarden worden gerapporteerd.	24 uur na behandeling van bacterieculturen in vitro.

Secundaire uitkomstmaten

Uitkomstmaat	Maatregel Beschrijving	Tijdsspanne
Minimale Remmende Concentratie (MRC) van chitosan nanodeeltjes en ciprofloxacine tegen UPEC-isolaten Tijdsspanne: 18-24 uur na inoculatie	De MIC van chitosan-nanodeeltjes en ciprofloxacine zal worden bepaald voor sterke biofilmvormende UPEC-isolaten met behulp van de broth microdilutiemethode in steriele 96-wells microtitratieplaten. Tweevoudige seriële verdunningen van elk middel zullen worden bereid in tryptische sojabouillon (TSB) en geënt met gestandaardiseerde bacteriesuspensies. De MIC zal worden geregistreerd als de laagste concentratie die geen zichtbare bacteriegroei vertoont in vergelijking met groeicontroles.	18-24 uur na inoculatie
Effectiviteit van chitosan nanodeeltjes coating bij het voorkomen van UPEC-biofilmvorming op urinekathetersegmenten Tijdsspanne: 18-24 uur na bacteriële incubatie op gecoate kathetersegmenten.	Dit resultaat evalueert het vermogen van chitosan-nanodeeltjescoating om biofilmvorming op 1-cm urinekathetersegmenten te remmen. Gecoate segmenten worden 18 uur geïncubeerd met gestandaardiseerde UPEC-suspensies. Biofilmmassa wordt gekwantificeerd door kristalvioletkleuring, oplossing met ethanol en optische dichtheid (OD) meting bij 595 nm. Het percentage biofilmremming wordt berekend als [(ODcontrole - ODbehandeld)/ODcontrole] × 100. Experimenten worden in duplo uitgevoerd.	18-24 uur na bacteriële incubatie op gecoate kathetersegmenten.
Relatieve genexpressie van biofilm-geassocieerde genen (fimH en luxS) in UPEC-isolaten na behandeling met chitosan nanodeeltjes Tijdsspanne: Direct na 24 uur behandeling van bacterieculturen in vitro.	Het secundaire resultaat is de verandering in expressieniveaus van fimH- en luxS-genen in sterk biofilmvormende UPEC-isolaten na behandeling met chitosan-nanodeeltjes. Ribonucleïnezuur (RNA) zal worden geëxtraheerd, omgezet in complementair DNA (cDNA) en geanalyseerd met SYBR Green kwantitatieve real-time polymerasekettingreactie (qRT-PCR). Genexpressie zal worden genormaliseerd naar het huishoudgen rpoD en berekend met de 2-ΔΔCt-methode. Elke reactie zal in drievoud worden uitgevoerd en gemiddelde waarden zullen worden gerapporteerd.	Direct na 24 uur behandeling van bacterieculturen in vitro.

Medewerkers en onderzoekers

Hier vindt u mensen en organisaties die betrokken zijn bij dit onderzoek.

Sponsor

Assiut University

Publicaties en nuttige links

De persoon die verantwoordelijk is voor het invoeren van informatie over het onderzoek stelt deze publicaties vrijwillig ter beschikking. Dit kan gaan over alles wat met het onderzoek te maken heeft.

Algemene publicaties

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.

Studie record data

Deze datums volgen de voortgang van het onderzoeksdossier en de samenvatting van de ingediende resultaten bij ClinicalTrials.gov. Studieverslagen en gerapporteerde resultaten worden beoordeeld door de National Library of Medicine (NLM) om er zeker van te zijn dat ze voldoen aan specifieke kwaliteitscontrolenormen voordat ze op de openbare website worden geplaatst.

Bestudeer belangrijke data

Studie start (Geschat)

1 mei 2026

Primaire voltooiing (Geschat)

1 mei 2027

Studie voltooiing (Geschat)

1 juni 2027

Studieregistratiedata

Eerst ingediend

15 maart 2026

Eerst ingediend dat voldeed aan de QC-criteria