Background
Clostridioides difficile a Gram-positive, obliged anaerobic, rod-shaped spore-former bacterium, causes a wide spectrum of diseases, ranging from mild, self-limiting diarrhoea to serious diarrhea. Chitosan, a natural polysaccharide, is largely known for its activity against a wide range of microorganisms. Chitosan, in the form of nanofibrils (nanofibrilated chitosan), consists of separated fibers which can be suspended easily in aqueous media
Study design
This paper, for the first time, aims to evaluate the antimicrobial activity of chitosan nanofibers against C. difficile isolates
Methods
Chitosan nanofibers were characterized through scanning electron microscopy and atomic force microscopy. Minimum inhibitory concentration and minimum bactericidal concentration of chitosan nanofibers against toxigenic C. difficile isolates (with resistance gene: ermB, tetM and tetW) was determined by the standard broth microdilution method
Results
The Miniumum Inhibitory Concentration of chitosan nanofibers for two toxigenic isolates with resistance genes ermB, tetM and tetW, two toxigenic isolates ermB+ tetM+ and the standard strain ATCC 700057 was similar and equal to 0.25 mg/mL. The minimum bactericidal concentration for all isolates was 0.5 mg/mL
Conclusion
The results demonstrated that chitosan nanofibers exhibit potent antimicrobial activities against multiple toxigenic C. difficile isolates, and the antibacterial effect of chitosan nanofibers against C. difficile isolates with ermB, tetM and tetW resistance genes indicates that interfering with the synthesis of proteins is not the mechanism of action of chitosan nanofibers
Riassunto
Attività antibtterica e meccanismo d’azione delle nanofibre di chitosano nei confronti dei ceppi tossigeni di Clostridioides (Clostridium) difficile
Premessa
Il Clostridioides difficile, un batterio Gram positivo, sporigeno, anaerobio obbligato, a forma di bastoncello, è responsabile di una vasta gamma di patologie, che spaziano da una diarrea leggera ed autolimitante ad una forma di diarrea assai grave. Il chitosano, un polisaccaride naturale, è ben noto per la sua attività di contrasto verso un’ampia gamma di microorganismi e, sotto forma di nanofibre (chitosano nanofibrato) consiste di fibre separate tra loro che facilmente vanno in sospensione in ambiente idrico
Disegno dello studio
Questo lavoro, per la prima volta, si è sforzato di valutare l’attività antimicrobica delle nanofibre di chitosano verso ceppi di C. difficile
Metodi
Le nanofibre di chitosano sono state caratterizzate mediante microscopio elettronico a scansione e microscopio a forza atomica. Le minime concentrazioni inibenti e le minime concentrazioni battericide delle nanofibre di chitosano nei confronti dei ceppi isolati di C. difficile tossigeni (con geni di resistenza ermB, tetM e tetW) sono state determinate con il metodo standard di microdiluizione in brodo
Risultati
La minima concentrazione inibente delle nanofibre di chitosano verso due ceppi tossigeni di C. difficile in possesso dei geni di resistenza ermB, tetM e tetW; due ceppi tossigeni ermB+ e tetM+; ed il ceppo standard ATCC 700057, è risultata simile tra loro e pari a 0.25 mg/mL. La minima concentrazione battericida per tutti questi ceppi è risultata pari a 0.5 mg/mL
Conclusioni
I risultati ottenuti dimostrano che le nanofibre di chitosano sono caratterizzate da una potente azione antibatterica verso diversi isolamenti di C. difficile tossigeni, e che l’effetto antibatterico delle nanofibre di chitosano verso i ceppi di C. difficile in possesso dei geni di resistenza ermB, tetM e tetW indica che l’interferenza con la sintesi proteica non è il meccanismo d’azione delle nanofibre di chitosano
