Effective combinations of silver nanoparticles and antimicrobial peptides against antibiotic-resistant bacteria

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: The problem of constantly growing resistance of microorganisms to the antibiotics used forces scientists to constantly search for new antimicrobial agents.

AIM: To study the antimicrobial activity and toxicity of silver nanoparticles and antimicrobial peptides with a β-hairpin structure, and to characterize their combined antimicrobial action.

MATERIALS AND METHODS: The antimicrobial activity of silver nanoparticles and antimicrobial peptides against antibiotic-resistant bacteria was assessed by serial dilutions in a liquid nutrient medium, and the combined antimicrobial activity – by serial dilutions according to the “checkerboard” method. The toxicity of the substances to human cells was determined using a hemolytic test.

RESULTS: The studied silver nanoparticles have pronounced antimicrobial activity and low toxicity to human erythrocytes. Silver nanoparticles containing acetylcysteine are more active against gram-negative bacteria than against gram-positive ones. Synergism of the antibacterial action was detected with the combined use of silver nanoparticles stabilized with sodium oleate and protegrin-1. A synergistic antimicrobial effect was also noted for combinations of silver nanoparticles containing acetylcysteine with protegrin-1, ricaecilin and shuchin-4.

CONCLUSIONS: Effective combinations of silver nanoparticles and antimicrobial peptides have been identified that act synergistically against antibiotic-resistant bacterial strains, i.e. they multiply the effect of each other. These combinations can be used as prototypes for the development of antibacterial drugs.

About the authors

Elizaveta V. Vladimirova

Institute of Experimental Medicine

Author for correspondence.
Email: vladymyrovaliza18@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6576-9844

Junior Researcher

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Panteleev PV, Myshkin MY, Shenkarev ZO, Ovchinnikova TV. Dimerization of the antimicrobial peptide arenicin plays a key role in the cytotoxicity but not in the antibacterial activity. Biochem Biophys Res Commun. 2017;482(4):1320–1326. doi: 10.1016/j.bbrc.2016.12.035
  2. Shafer WM, editor. Antibacterial peptide protocols. Totowa, NJ, USA: Humana Press; 1997. 255 p.
  3. Orhan G, Bayram A, Zer Y, Balci I. Synergy tests by E test and checkerboard methods of antimicrobial combinations against Brucella melitensis. J Clin Microbiol. 2005;43(1):140–143. doi: 10.1128/jcm.43.1.140-143.2005
  4. Chatterjee T, Chatterjee BK, Majumdar D, Chakrabarti P. Antibacterial effect of silver nanoparticles and the modeling of bacterial growth kinetics using a modified Gompertz model. Biochim Biophys Acta. 2015;1850(2):299–306. doi: 10.1016/j.bbagen.2014.10.022

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure. Hemolytic activity of peptides. RC, ricaecilin, MC, micaecilin, Shu4, shuchin-4, PG, protegrin-1

Download (77KB)

Copyright (c) 2024 Eco-Vector



Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».