منصة الرسائل والاطاريح: التخليق الحيوي لجسيمات السيلينيوم النانوية من Bacillus clausii وتقييم فعاليته المضادة للبكتريا و للاغشية الحيوية الرقيقة وفحص السمية الخلوية

الخلاصة

تحتل الطريقة البيولوجية لتصنيع الجسيمات النانوية مجالًا مهمًا نظرا لفائدتها الاقتصادية وكونها صديقة للبيئة عند مقارنتها بطرق التخليق الفيزيائية والكيميائية . لذلك , فان هذه الدراسة هدفت الى تصنيع جسيمات السيلينيوم النانوية (SeNPs) من خلال طريقه بايلوجية باستخدام بكتريا Bacillus clausii من سلاله (4G219) والتي شخصت باستخدام نظام VITEK 2 وباستخدام سلسلة مورث الحمض النووي الرايبوزي 16SrRNA . تم تحديد الخصائص الشكلية والهيكلية لجسيمات السيلينيوم النانوية بِاستخدام اِلقياس اِلطيفي اِلمرئي لِلأشعة فِوقِ البنفسجيةِ UV – visible ولن ذروة الامتصاص كانت عند الطول الموجي (260) نانومتر , المجهر الالكتروني الماسح SEM (تراوحت اقطار الجزيئات النانوية بين 37.58 ) - 75.16) نانومتر , حيث تبين ان الجسيمات النانوية المصنعة كانت بلورية ومستقرة الى حد ما وذات شكل قضيبي , والتحليل الطيفي للطاقة المشتتة من الاشعة السينية (EDXS) كشف ان اكثر الاشارات الحادة تعود لجزيئات السيلينيوم النانوية . في فحص XRD ، وجد أن حجم جسيمات السيلينيوم النانوية متشابه مع البيانات التي تم الحصول عليها من (AFM) مع الحجم (18.215 نانومتر ، 19. 28 نانومتر) على التوالي. اما مطياف الأشعة تحت الحمراء FTIR لجزيئات السيلينيوم النانوية فقد اظهر وجود عدد من المجاميع الوظيفية . تم جمع مائة وخمسة وستين عينة ادرار من مرضى يعانون من أعراض سريرية ويشتبه في إصابتهم بالتهاب المسالك البولية داخل مستشفيات مختلفة في محافظة بابل للفترة من (اذار – تشرين الاول ) 2021 . 115 (69.6٪) عزلة كانت موجبة الفحص ، تم تشخيص أربعة أنواع من البكتيريا الممرضة (Escherichia coli , Enterococcus faecalis , Klebsiella pneumoniae , Staphyllococcus saprophyticus) , معظمها كان مقاوم للمضادات الحيوية وبالأخص Enterococcus faecalis . تم فحص النشاط المضاد البكتيري لجسيمات السيلينيوم النانوية ضد الانواع الاربعه للبكتريا المرضية . تم استخدام عشرة تركيزات مختلفة من SeNPs (2 , 4 , 8 , 16 , 32 , 64 , 128 , 256 , 512 , 1024) ميكروغرام / مل . وجد ان التركيز المثبط الادنى لجزيئات السيلينيوم النانوية ((MIC هو (32 ميكروغرام / مل) والتركيز القاتل الادنى لجزيئات السيلينيوم النانوية ((MBC هو (64 ميكروغرام / مل) لكل من Staphylococcus Saprophyticus و Enterococcus faecalis ، بينما التركيز المثبط الادنى (MIC) و التركيز القاتل الادنى (MBC) لـلـ Klebsiella pneumoniae و Escherichia coli فقد كان (64 ميكروغرام / مل) و (128 ميكروغرام / مل) على التوالي . تم دراسة التأثير التآزري لـ SeNPs باستخدام ستة مضادات حيوية (Azithromycin، Ciprofloxacin، Trimethoprime / sulphamethoxazole , Doxycycline، nitrofurantoin and Ampicillin) ضد البكتيريا المرضية . انخفض التأثير التآزري لـ Doxycycline مع SeNPs في جميع البكتيريا المُختبرة الحساسة للدوكسيسايكلين ، وأصبحت العزلات التي كانت حساسة للمضاد الحيوي متوسطة المقاومة والمتوسطة المقاومة اصبحت مقاومة للمضادات الحيوية. تم تحديد النشاط المضاد للأكسدة لجزيئات السيلينيوم النانوية باستخدام ( (DPPH (2,2-Diphenyl-1-picryl- hydrazyl) . حيث كان للجسيمات النانوية اعلى نشاط مضاد للأكسدة (39.6 % , 63.1% , 74.2 %) عند التراكيز ( 50 , 100 , 150) ميكروغرام / مل , على التوالي . لم تظهر جسيمات السيلينيوم النانوية بكل التراكيز المستخدمة أي انحلال كامل للدم الذي تم اختباره . اما في اختبار تكوين الاغشية الحيوية الرقيقة (Biofilm ) , من اصل 115 عزله , كانت 60 عزلة لها القدرة على تكوين الاغشية الحيوية . اما في اختبار ضدية تكوين الاغشية الحيوية الرقيقة (Antibiofilm) فقد تم قياس قدرة بعض انواع البكتريا على تكوين الاغشية الحيوية الرقيقة بوجود جزيئات السيلينيوم النانوية باستخدام طريقة صفيحة 96 حفرة . وجد ان التركيز المثبط الادنى (MIC) لجزيئات السيلينيوم النانوية لتكوين الاغشية الحيوية هو (128 ميكروغرام / مل) لبكتريا Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae)) و(64 ميكروغرام / مل) لبكتريا Staphylococcus Saprophyticus and Enterococcus faecalis)) , فقد وجد ان التركيز المثبط الادنى MIC لجزيئات السيلينيوم النانوية ضد تكوين الاغشية الحيوية هو ضعف التركيز المثبط الادنى MIC لجزيئات السيلينيوم النانوية في حاله البكتريا العالقه . أظهر فحص الاستجابة السمية للخلايا لخط خلايا سرطان البروستات PC3 والخلايا الكبدية البشرية الطبيعية WRL68 عدم وجود تأثير سام لـ Se NPsعلى خلايا PC3 بتركيز 25 و 50 ميكروغرام / مل . ومع ذلك فقد اظهر الـ SeNPs بتركيز (100 , 200 , 400 ميكروغرام / مل) انخفاض في معدل بقاء خلايا PC3 مع اقصى معدل تثبيط بلغ ( (51.27±2.77% لخط خلايا PC3 بتركيز (400 ميكروغرام / مل) . اما فيما يتعلق بخط خلايا (WRL68) فقد كانت حساسية الخلايا لل SeNPs اقل من تلك الموجودة في خط خلايا ال PC3 . تم تقييم التعبير الجيني لعوامل الضراوة للجينات (Hly ، FimH ، Luxs ، qsec) لبكتريا E.coli و جينات (ESP ، HLY ، gelE ، fsrA) لبكتريا E.faecalis عن طريق تفاعل البلمرة المتسلسل الكمي في الوقت الحقيقي (RT- qPCR) قبل وبعد المعاملة بـالـ SeNPs , اذ كشفت النتائج أن SeNPs يؤثر على التعبير الجيني لهذه الجينات عن طريق تقليل التعبير الجيني (down regulation) . استنتجت هذه الدراسة قدرة Bacillus clausii على تخليق جسيمات السيلينيوم النانوية. وقد ثبت قدرة هذه الجسيمات كمضاد بكتيري , مضاد لتكوين الغشاء الحيوي , مضادات الأكسدة , النشاط المضاد للسرطان في خط خلايا PC3 و WRL 68 واخيرا تقليل التعبير الجيني لجينات عوامل الضراوة .