Nanoparticle enabled antibacterial combination therapy (NeACT) against multi-drug resistant bacterial pathogen isolates obtained from animal farms
Notice bibliographique
Résumé
L'émergence d'agents pathogènes bactériens multirésistants (MDR) chez les animaux d'élevage et leur propagation zoonotique constituent une préoccupation tant pour l'agriculture animale que pour la santé publique. Outre la résistance aux antimicrobiens (RAM), les agents pathogènes bactériens des genres Salmonella et Staphylococci se réfugient à l'intérieur des cellules hôtes. Les stratégies d'intervention qui peuvent éliminer les agents pathogènes MDR intracellulaires sont justifiées pour la résilience dans l'élevage des animaux. La recherche de la thèse s'est concentrée sur deux aspects principaux : (1) la détermination de la prévalence de la MDR et des mécanismes de résistance dans les isolats de Salmonella et de Staphylococcus obtenus dans les fermes d'élevage au Québec, et (2) la conception et le développement d'une thérapie antibactérienne combinée à base de nanotechnologies pour éliminer la pathogenèse intracellulaire de la MDR Salmonella enterica ser. Typhimurium.Dans cette étude, des isolats cliniques de Salmonella (S. enterica ser. Typhimurium, S. enterica ser. Dublin et S. enterica ser. Choleraesuis) et de Staphylococcus (S. aureus M12, S. aureus M17, S. hyicus M43 et S. hyicus M48) provenant d'élevages porcins au Québec ont été caractérisés pour leur résistance aux antibiotiques (n=24) et aux métaux lourds ainsi que pour leurs caractéristiques de virulence. Les mécanismes de résistance (activité des pompes d'efflux et activité enzymatique de la bêta-lactamase) et les caractéristiques de virulence (formation de biofilms et hémolyse) ont été étudiés chez les isolats. Tous les isolats testés ont été déterminés comme étant multirésistants aux médicaments, S. enterica ser. Typhimurium présentait la plus grande résistance au panel d'antibiotiques testés. S. enterica ser. Dublin et S. aureus M12 présentaient la plus forte activité de pompe d'efflux, tandis que S. enterica ser. Typhimurium présentait l'activité enzymatique bêta-lactamase la plus élevée. On a observé que les isolats de Salmonella formaient faiblement des biofilms et provoquaient une hémolyse partielle des globules rouges (GR) de mouton, tandis que les isolats de Staphylococcus formaient plus fortement des biofilms et provoquaient une hémolyse complète des GR de mouton. Les isolats MDR S. aureus M12 et S. enterica ser. Typhimurium ont ensuite été testés contre des combinaisons d'antibiotiques et d'adjuvants de potentialisation pour une meilleure efficacité antibactérienne en utilisant l'essai en damier et leur indice de concentration inhibitrice fractionnelle (ICIF) a été calculé. La combinaison de tétracycline (TET) et de chlorpromazine (CPZ), qui a montré un effet additif, a ensuite été choisie pour l'encapsulation de nanoparticules porteuses de médicament. Pour augmenter encore la puissance de cette combinaison, la TET a été encapsulée dans des nanoparticules de chitosan (Ch-TET NPs) et la CPZ a été encapsulée dans des nanoparticules de silice (Si-CPZ NPs), qui ont été combinées pour former une combinaison de médicaments (CMD). La taille des particules était comprise entre 500 et 600 nm : 541.68±2.02 nm, 514.20±53.05 nm et 577.00±35.83 nm pour les Ch-TET NPs, Si-CPZ NPs et le CMD respectivement. Le potentiel zêta du CMD a été déterminé à +15.25±0.11 mV, et celui des Ch-TET NPs et des Si-CPZ NPs a été déterminé à +25.72±0.68 et -9.95±0.43 mV respectivement. L'efficacité d'encapsulation a été déterminée par spectrophotométrie et s'est avérée être de 23.82±0.16% pour TET et 44.77±0.12% pour CPZ. Le CMD a montré une meilleure efficacité antibactérienne, a réduit l'activité de la pompe d'efflux, et a diminué la production d'enzyme bêta-lactamase et de sulfure d'hydrogène dans les isolats bactériens traités par le CMD. Les résultats de ce travail mettent en lumière l'opportunité prometteuse d'une thérapie combinée basée sur les nanoparticules comme outil pour combattre les pathogènes multirésistants rencontrés dans l'agriculture animale
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 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 | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
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