Znajdź zawartość

Ze względu na swe korzystne właściwości (np. niską gęstość czy oporność na korozję) tytan jest często wykorzystywany w różnego rodzaju implantach: od stomatologicznych po endoprotezy stawów. Implanty, w których wykorzystuje się metal, mają jednak pewną wadę - akumulują się na nich mikroorganizmy, które wywołują infekcje i chroniczny stan zapalny otaczającej tkanki. Przez to, by zapobiec zakażeniu krwi, a później narządów, w ciągu 10-15 lat trzeba usuwać 5-10% implantów stomatologicznych. Nowe badanie dr. Tagbo Niepy z Uniwersytetu w Pittsburghu pokazało, że takie infekcje można skutecznie eliminować za pomocą terapii elektrochemicznej (ang. electrochemical therapy, ECT). ETC zwiększa bowiem zdolność leków do eliminowania patogenów. Żyjemy w czasach kryzysu antybiotyków [także przeciwgrzybicznych], gros z nich [przecież] nie działa. Z powodu oporności rozwijanej przez wiele mikroorganizmów leki przestają spełniać swoje zadanie; dzieje się tak zwłaszcza w przypadku nawracających infekcji. W opisywanej technice [...] prąd prowadzi do uszkodzenia ściany/błony komórkowej mikroorganizmu. [Jednym słowem] prawdopodobieństwo, że lek zadziała, rośnie, jeśli w okresie jego podawania prąd zwiększa przenikalność błony. W ten sposób nawet lekooporne komórki staną się wrażliwe na terapię i zostaną wyeliminowane. Autorzy artykułu z pisma ACS Applied Materials & Interfaces tłumaczą, że słaby prąd wpływa na przyczepione mikroorganizmy. Nie zaszkodzi jednak znajdującej się w pobliżu zdrowej tkance. Niepa i inni dodają, że większość antybiotyków działa lepiej na komórki, które aktywnie replikują. Niestety, nie wpływają one na komórki uśpione, przez co infekcja może nawracać. Co istotne, ETC wywołuje stres elektrochemiczny we wszystkich interesujących klinicystów komórkach. Przez to wzrasta ich wrażliwość na lek. Podczas eksperymentów zespół Niepy koncentrował się na bielniku białym (Candida albicans), drożdżaku, który wywołuje jedne z najczęstszych i najbardziej szkodliwych zakażeń grzybicznych związanych z implantami stomatologicznymi. Najpierw akademicy badali antygrzybiczne właściwości ETC, prowadzonej za pomocą tytanowych elektrod. Wykazali, że prąd może zmniejszyć liczbę żywotnych komórek planktonowych C. albicans nawet o 99,7%, a komórek biofilmu do 96,0-99,99%. Na dalszych etapach studium zespół oceniał skuteczność połączenia ETC z flukonazolem. Okazało się, że terapia elektrochemiczna znacząco zwiększa grzybobójcze działanie flukonazolu. O ile sam lek wykazuje niewielką skuteczność wobec komórek fazy stacjonarnej wzrostu C. albicans oraz biofilmów, o tyle połączenie flukonazolu z ETC daje świetne rezultaty. Analizy pokazały, że sekwencyjna terapia (najpierw ETC, potem lek) prowadzi do zaburzenia funkcji błony komórkowej, przepuszczalności, upośledzenia funkcji metabolicznych i zwiększonej wrażliwości na flukonazol (penetracja leku do komórki jest ułatwiona, dzięki czemu może on wejść w interakcje z kwasem nukleinowym). Co ważne, dochodzi do zmiany struktury biofilmu. Niepa widzi też inne zastosowania opisywanej metody. Wg niego, połączenie ETC i antybiotyków może się sprawdzić np. w przypadku opatrunków i leczenia ran. « powrót do artykułu

Pluskwiaki Podisus maculiventris wytwarzają antybiotyk zwany tanatyną, który zaburza proces powstawania zewnętrznej błony komórkowej bakterii Gram-ujemnych. Naukowcy z Uniwersytetu w Zurychu odkryli, że dzieje się tak dzięki nieznanemu dotąd mechanizmowi. Wg Szwajcarów, można i należy go wykorzystać do opracowania nowej klasy leków. W dobie narastającej lekooporności jednym z największych wyzwań pozostaje zidentyfikowanie nowych mechanizmów, działających na niebezpieczne bakterie Gram-ujemne. Do grupy tej należą, m.in.: pałeczki ropy błękitnej (Pseudomonas aeruginosa), które wywołują zagrażające życiu infekcje płuc czy różne szczepy pałeczek okrężnicy (Escherichia coli). Połączony zespół akademików z Uniwersytetu i Politechniki Federalnej w Zurychu (ETHZ) odkrył ostatnio, że tanatyna nie dopuszcza do tworzenia zewnętrznej błony bakterii Gram-ujemnych (błona ta blokuje potencjalnie toksycznym cząsteczkom dostęp do komórki). Za pomocą najnowocześniejszych metod Szwajcarzy stwierdzili, że tanatyna zaburza transport lipopolisacharydów (LPS) do zewnętrznej błony. Zwykle szlak transportowy składa się z superstruktury 7 białek, które tworzą pomost rozciągający się od błony wewnętrznej, przez peryplazmę, po błonę zewnętrzną (ścianę komórkową). Dzięki pomostowi LPS dostają się do powierzchni komórki, gdzie stają się ważną częścią błony zewnętrznej. Tanatyna hamuje jednak interakcje białkowe konieczne do powstania pomostu. Przez to lipopolisacharydy nie mają jak dotrzeć do celu i biogeneza całej ściany komórkowej zostaje zahamowana. Jak można się domyślić, dla bakterii jest to zjawisko śmiertelne. To nieznany dotąd mechanizm działania antybiotycznego [...] - podkreśla John A. Robinson z Uniwersytetu w Zurychu. Mechanizm, który opisano na łamach Science Advances, jest już wykorzystywany przez firmę Polyphor AG do opracowania substancji nadających się na leki. Mają one blokować interakcje białkowe w komórkach bakteryjnych. « powrót do artykułu