Nanoparticle-Enabled Combination Therapy Showed Superior Activity against Multi-Drug Resistant Bacterial Pathogens in Comparison to Free Drugs
Notice bibliographique
Résumé
The emergence of multidrug-resistant (MDR) bacterial pathogens in farm animals and their zoonotic spread is a concern to both animal agriculture and public health. Apart from antimicrobial resistance (AMR), bacterial pathogens from the genera of Salmonella and Staphylococcus take refuge inside host cells, thereby demanding intervention strategies that can eliminate intracellular MDR pathogens. In this study, seven clinical isolates of Salmonella and Staphylococcus from swine farms were characterized for antibiotic (n = 24) resistance, resistance mechanisms, and virulence characteristics. All isolates showed resistance to one or more antibiotics and S. enterica ser. Typhimurium isolate had the highest resistance to the panel of antibiotics tested. Major resistance mechanisms identified were efflux pump and beta-lactamase enzyme activities. Staphylococcus isolates showed complete hemolysis and strong biofilm formation, while Salmonella isolates caused partial hemolysis, but showed no or weak biofilm formation. MDR isolates of S. aureus M12 and S. enterica ser. Typhimurium bacteria were subsequently tested against combinations of antibiotics and potentiating adjuvants for improved antibacterial efficacy using a checkerboard assay, and their fractional inhibitory concentration index (FICI) was calculated. A combination of chitosan and silica nanoparticles containing tetracycline (TET) and efflux pump inhibitor chlorpromazine (CPZ), respectively, was characterized for physicochemical properties and effectiveness against MDR Salmonella enterica ser. Typhimurium isolate. This combination of nano-encapsulated drugs improved the antibacterial efficacy by inhibiting AMR mechanisms (efflux activity, beta-lactamase enzyme activity, and hydrogen sulfide (H2S) production) and reducing intracellular pathogen load by 83.02 ± 14.35%. In conclusion, this study sheds light on the promising applicability of nanoparticle-enabled combination therapy to combat multidrug-resistant pathogens encountered in animal agriculture.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
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Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».