Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Bioinspirert middel dreper stoffresistente bakterier

Bioinspirert teknologi: Dronesvermen kommer (Kan 2019).

Anonim

Forskere i Irland har utviklet en bioinspirert antimikrobiell behandling som raskt kan drepe stoffresistente bakterier. Behandlingen består av jod-tiocyanatkomplekser, som er inspirert av enzymer og reaktive molekyler produsert av vårt immunsystem.

annonse


Mikrobiell resistens mot antibiotika og biocider øker, og vår evne til effektivt å behandle bakterielle infeksjoner og forurensning er truet. Det er viktig at forskere utvikler nye antibiotika, men vi trenger også nye strategier for å håndtere bakteriell forurensning som ikke er avhengige av antibiotika.

"Stigningen av" superbugs "etterlater det kliniske samfunnet med et raskt redusert antall alternativer for å behandle smittsomme sykdommer og for å forhindre spredning av resistente bakterier i for eksempel sykehusinnstillinger, forklarer professor Vincent O'Flaherty ved National University of Irland Galway, samsvarende forfatter på studien, nylig publisert i grenser i mikrobiologi .

Sykehusoppkjøpte infeksjoner er et stort problem for eldre eller svake pasienter. Når infeksjonen er resistent mot antibiotika, kan alvorlig sykdom eller død oppstå. Bakteriell forurensning kan forekomme på medisinske enheter, som katetre, som er innebygd hos pasienter. Bakterier har en tendens til å aggregeres på disse implantatene og danner slimete lag som kalles biofilmer, og biofilmer kan også danne seg på kroniske sår som svekker sårheling. Biofilmer er spesielt resistente mot dekontamineringsstrategier.

Med dette i bakhodet sett forskerne seg for å utvikle en effektiv antibakteriell behandling, og tegne inspirasjon fra naturlig forekommende peroksidase enzymer som spiller en rolle i immunforsvar mot bakterielle infeksjoner. Peroksidaser kan produsere svært reaktive oksiderte molekyler i nærvær av hydrogenperoksid. Naturlig tilstede i kroppslige sekreter som spytt, melk og tårer, kan disse svært reaktive stoffene forårsake skade på bakterieceller, noe som resulterer i deres død.

Imidlertid er enzymer dyre og upraktiske å produsere i de mengder som kreves for en velfungerbar antibakteriell behandling. Så kom forskerne opp med et enzymfritt system bestående av hydrogenperoksid og to oksiderbare stoffer, jodid og tiocynat. Disse jod-tio-cyanatkompleksene produserer svært reaktive antimikrobielle stoffer, uten et peroksidase-enzym.

Teamet testet kompleksets evne til å drepe en rekke bakteriestammer, inkludert MRSA, en antibiotikaresistent stamme. For å gjøre dette behandlet de bakteriene i cellesuspensjoner, hvor bakteriecellene flyter fritt, eller i biofilmer. De testet også om bakteriene ble resistente mot kompleksene, ved å inkubere dem med små doser over tid.

Kompleksene forårsaket rask bakteriedød i alle testede stammer, i noen tilfeller drepte bakteriene innen 30 sekunder, selv i små doser. De kunne drepe både frie flytende bakterier og de i biofilmer, noe som tyder på at de kunne brukes til dekontaminering i en rekke situasjoner. Til slutt var kompleksene også effektive mot MRSA, og de testede bakteriene utviklet ikke motstand over tid.

Antibiotika arbeider ofte ved å målrette mot et bestemt sted i en bakterie. Ved å inkludere to oksyderbare stoffer, produserer kompleksene en cocktail av antimikrobielle molekyler, som skader flere bakterielle steder samtidig. Dette betyr at bakterier er usannsynlig å utvikle motstand mot kompleksene.

Laget håper at kompleksene kan brukes som et desinfeksjonsmiddel eller til og med brukes til å behandle infiserte sår direkte. "Vi må vurdere sikkerheten og egnetheten til kompleksene for bruk i eller på mennesker, " sier O'Flaherty. "Vi må også utvikle leveransesystemer for å distribuere behandlingen i en rekke innstillinger som for tiden er påvirket av antibiotika-resistente bakterier." Listen over potensielle applikasjoner inkluderer hudvask før kirurgi, desinfeksjon av sykehusoverflater og instrumenter, sårpleie, behandling av sår og dekontaminering av medisinske enheter.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av Frontiers . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Lilit Tonoyan, Gerard TA Fleming, Paul H. Mc Cay, Ruairi Friel, Vincent O'Flaherty. Antibakteriell potensial for en antimikrobiell agent inspirert av peroksidase-katalyserte systemer . Grenser i mikrobiologi, 2017; 8 DOI: 10.3389 / fmicb.2017.00680