Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Stosowanie podczas uzdatniania wody nanocząstek tlenku glinu(III) sprzyja wzrostowi wielolekooporności. Chińscy badacze stwierdzili, że wpływają one na zakres koniugacji, czyli wymieniania się przez mikroorganizmy genami antybiotykooporności. W porównaniu do komórek niemających styczności z nanocząstkami, odnotowuje się nawet 200-krotne nasilenie tego procesu.

Zhigang Qiu z Instytutu Zdrowia i Medycyny Środowiskowej w Tiencin podkreśla, że dotąd rozwój lekooporności wiązano raczej z nadmiernym stosowaniem leków w medycynie, a także dodawaniem do pasz antybiotykowych stymulatorów wzrostu. Okazuje się, że nanomateriały w wodzie także wpływają na poziomy transfer genów wielolekooporności za pośrednictwem plazmidów RP4, RK2 i pCF10. Najsilniejszy wpływ wydają się wywierać nanocząstki tlenku glinu.

Wykorzystując mikroskop elektronowy, Chińczycy wykazali, że wywołując stres oksydacyjny, nanocząstki tlenku glinu uszkadzają błony komórek bakteryjnych, ułatwiając rozpoczęcie koniugacji. Bakterie kontaktują się za pośrednictwem pilusów - cienkich mostków cytoplazmatycznych. Gdy zetkną się one z odpowiednim receptorem na powierzchni innej bakterii, ulegają unieruchomieniu, a następnie retrakcji i degradacji. Wtedy osłony komórkowe stykają się ze sobą bezpośrednio. W końcu następuje przekazanie plazmidu.

W porównaniu do grupy kontrolnej (bakterii niestykających się z nanocząstkami), nanotlenek glinu nawet 200-krotnie nasila proces transferu plazmidu RP4 od pałeczek okrężnicy (Escherichia coli) do bakterii z rodzaju Salmonella. Qiu i inni zauważyli też, że nanocząstki tlenku glinu nasilają ekspresję genów odpowiedzialnych za tworzenie agregatów koniugacyjnych (funkcję Mpf od ang. mating pair formation) czy replikację. Hamują za to ekspresję nadrzędnych regulatorów przekazywania plazmidów RP4.

Chińczycy sądzą, że wykorzystanie nanotlenku glinu w uzdatnianiu wody jeszcze wzrośnie. Warto przypomnieć, że obecnie w procesie koagulacji wody (łączenia cząstek fazy rozproszonej koloidu w większe agregaty i szybko opadające zespoły) często stosuje się "zwykły" siarczan(VI) glinu. Uzyskuje się go, działając na tlenek glinu kwasem siarkowym.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Terapia przeciwnowotworowa, której celem było usunięcie guza bez potrzeby odwoływania się do radio- i chemioterapii czy chirurgii, pomyślnie przeszła kolejny etap badań klinicznych. Rok po leczeniu u 13 z 15 pacjentów cierpiących wcześniej na nowotwór prostaty, nie wykryto śladów choroby.
      Terapia, opracowana na Rice University, jest prawdopodobnie pierwszą fototermalną terapią przeciwnowotworową, której pozytywne wyniki zostały opublikowane w piśmie recenzowanym. Jej opis ukazał się na łamach PNAS.
      W badaniach wzięło udział 16 mężczyzn w wieku 58–79 lat ze zlokalizowanym rakiem prostaty stwarzającym niskie i średnie ryzyko wzrostu i przerzutowania. Terapia polegała na zlokalizowanej ablacji za pomocą nanocząstek złota. Piętnastu pacjentom pierwszego dnia dożylnie podano nanocząstki złota, a drugiego dnia przeprowadzono zabieg ablacji. Wszyscy tego samego dnia wrócili do domu. Po 3, 6 i 12 miesiącach po zabiegu przeprowadzono badania pod kątem występowania u nich nowotworu. Jedynie u 2 z 15 mężczyzn wykryto guza.
      Wstrzyknięcie nanosfer ze złota i krzemu pozwoliło na precyzyjne usunięcie guza i oszczędzenie reszty prostaty. W ten sposób uniknęliśmy niekorzystnych skutków ubocznych i poprawiliśmy komfort życia pacjentów, którzy po tradycyjnych zabiegach mogliby mieć m.in. problemy z erekcją czy utrzymaniem moczu, powiedział główny autor badań, profesor Ardeshir Rastinehad.
      Badania kliniczne wciąż trwają i dotychczas wzięło w nich udział 44 pacjentów leczonych Nowym Jorku, Teksasie i Michigan.
      Autorkami nowej terapii są inżynier Naomi Halas i bionżynier Jennifer West. Przed około 20 laty postanowiły one skupić się na terapii bazującej na nanocząstkach i od około roku 2000 nad takim rozwiązaniem pracowały.
      Same nanocząstki, krzemowe sfery pokryte złotem, zostały stworzone przez Halas w 1997 roku. Uczona wykazała, że zmieniając grubość warstwy złota można spowodować, że nanocząstki będą reagowały na światło o różnej długości fali. Około 2000 roku wraz z West opracowała sposób niszczenia komórek nowotworowych poprzez podgrzanie nanocząstek za pomocą lasera o niskiej mocy pracującego w bliskiej podczerwieni. Ten zakres fali światła penetruje tkanki nie czyniąc im krzywdy. Panie zyskały rozgłos i założyły firmę Nanospectra Biosciences, której celem było przystosowanie nowej terapii do zastosowań klinicznych. W tym samym czasie ojciec pani Halas zachorował na nowotwór prostaty i widząc, jak cierpi w wyniku skutków ubocznych leczenia, uczona zdecydowała, że będzie prowadziła badania nanocząstek pod kątem opracowania terapii bez skutków ubocznych.
      Prace trwały tak długo m.in. z tego powodu, że West i Halas stworzyły zupełnie nową technologię i Agencja ds. Żywności i Leków (FDA) nie wiedziała, jak się do niej odnieść. To były pierwsze nanocząstki, które rzeczywiście nadawały się do wprowadzenia do ludzkiego organizmu. Miałyśmy coś, co wyglądało jak kroplówka. FDA nie wiedziała, czy traktować je jak lek czy jako urządzenie. W pewnym momencie w FDA zastanawiano się nawet nad stworzeniem osobnego wydziału zajmującego się nanoterapiami, wspomina West.
      W końcu agencja zdecydowała się na regulowanie nowej terapii i uznanie jej za leczenie urządzeniem. Przed około 10 lat rozpoczęły się pierwsze testy kliniczne, których celem była ocena bezpieczeństwa terapii. Testy prowadzono na pacjentach z najbardziej zaawansowanymi stadiami rozwoju nowotworów głowy i szyi. W 2015 roku do obu pań dołączył doktor Rastinehad, który był jednym z autorów nowej techniki precyzyjnego obrazowania nowotworów prostaty. To on zaproponował wykorzystanie tej techniki – łączącej rezonans magnetyczny i ultradźwięki – jako platformy do minimalnie inwazyjnego precyzyjnego leczenia guzów prostaty za pomocą nanocząstek Halas i West.
      Ta praca pokazuje, jakie możliwości stoją za połączonymi siłami inżynierii i medycyny. Pozwalają one na praktyczne zastosowanie nowych technologii w medycynie klinicznej i poprawienie komfortu życia pacjentów, mówi West.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Antybiotykooporność to jeden z największych problemów, z którymi przychodzi właśnie mierzyć się ludzkości. Już w tej chwili na terenie Unii Europejskiej każdego roku z powodu antybiotykooporności umiera 25 000 osób. Jeśli nie poradzimy sobie z tym problemem, to w roku 2050 na całym świecie będzie umierało 10 milionów osób rocznie z powodu oporności bakterii na stosowane antybiotyki.
      Tym bardziej należy cieszyć się, że powstał nowy środek chemiczny, który skutecznie identyfikuje i zabija antybiotykooporne superbakterie Gram-ujemne. Jest on dziełem doktorantki Kirsty Smitten, a prace nad nim prowadzą naukowcy z University of Sheffield i Rutheford Appleton Laboratory.
      Bakterie Gram-ujemne, a należy do nich np. E. coli, są odpowiedzialne za wiele niebezpiecznych infekcji, w tym zapalenie płuc, infekcje układu moczowego czy krwionośnego. Bardzo trudno się je zwalcza, gdyż środki chemiczne mają problem z przeniknięciem ściany komórkowej bakterii. Od 50 lat nie pojawiła się żadna nowa metoda zwalczania bakterii Gram-ujemnych, a ostatni lek, który potencjalnie mógłby je zwalczać, wszedł w fazę testów klinicznych w 2010 roku.
      Nowy związek chemiczny ma kilka istotnych cech. Wykazuje luminescencję, co oznacza, że można śledzić sposób, w jaki działa na bakterie. To zaś umożliwia prace nad nowymi terapiami.
      Dotychczasowe badania wskazują, że wspomniany związek działa na kilka różnych sposobów, co powoduje, że bakteriom trudno będzie wyrobić oporność. Na razie testowany był na mikroorganizmach opornych na jeden rodzaj antybiotyków. W najbliższym czasie rozpoczną się testy na bakteriach wielolekoopornych.
      Niedawno Światowa Organizacja Zdrowia opublikowała raport, w którym wymieniała kilkanaście Gram-ujemnych bakterii jako jedne z największych zagrożeń dla ludzi i stwierdziła, że znalezienie środków je zwalczających jest priorytetem, gdyż bakterie te powodują choroby o wysokiej śmiertelności, bardzo szybko ewoluuje u nich antybiotykooporność, a zakażeniami często dochodzi w szpitalach.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ultradrobne cząstki przywierają do mikroorganizmów jelitowych, wpływając na ich cykl życiowy, a także komunikację z gospodarzem. Eksperymenty naukowców z Uniwersytetu Jana Gutenberga (JGU) w Moguncji pokazały też, że wiązanie nanocząstek obniża zakaźność Helicobacter pylori, a jak wiadomo, infekcja tym patogenem zwiększa ryzyko zachorowania na raka żołądka.
      Autorzy artykułu z pisma npj Science of Food przekonują, że ich odkrycia będą stanowić bodziec dla dalszych badań epidemiologicznych i jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, utorują drogę pracom nad specyficznymi suplementami - probiotycznymi nanocząstkami.
      Jedzenie i wchodzące w skład pożywienia nanocząstki mogą wpływać na równowagę mikrobiom-gospodarz [...]. By obniżyć potencjalne ryzyko i korzystnie oddziaływać na zdrowie, musimy zrozumieć oddziaływania nanocząstek z diety - podkreśla prof. David J. McClements z Uniwersytetu Massachusetts w Amherst.
      Przed naszym badaniem nikt tak naprawdę nie sprawdzał, czy, a jeśli tak, to w jaki sposób, nanododatki wywierają bezpośredni wpływ na mikroflorę jelitową - dodaje prof. Roland Stauber z JGU. By oddać, co się dzieje z obecnie używanymi bądź przyszłymi nanododatkami do żywności, analizowaliśmy szeroką gamę technicznych nanocząstek o jasno zdefiniowanych właściwościach. Symulując ich podróż przez różne środowiska przewodu pokarmowego, odkryliśmy, że wszystkie testowane nanomateriały są zdolne do wiązania z bakteriami.
      Wiązanie to ma różne konsekwencje. Z jednej strony pokryte nanocząstkami mikroorganizmy są słabiej rozpoznawane przez układ odpornościowy, co może prowadzić do wzmożonej reakcji zapalnej. Z drugiej jednak okazuje się, że nanocząstki krzemionki hamują zakaźność H. pylori.
      Uderzające było to, że z różnych produktów spożywczych, np. piwa, potrafiliśmy również wyizolować naturalnie występujące nanocząstki, które dawały takie same skutki. Nanocząstki w naszej codziennej diecie nie są [więc] wyłącznie czymś celowo dodawanym. To także drobiny generowane naturalnie podczas przygotowań/obróbki. Nanocząstki są czymś wszechobecnym - opowiada Stauber.
      Niemcy mają nadzieję, że dzięki ich odkryciom uda się opracować strategie uzyskiwania i wykorzystywania syntetycznych bądź naturalnych nanocząstek do modulowania mikrobiomu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W jednym z ostatnich dziewiczych miejsc na Ziemi - w zatoczce Kongsfjorden na zachodnim wybrzeżu Spitsbergenu - w glebie odkryto gen wielolekooporności blaNDM-1. Naukowcy sądzą, że dostał się tam z odchodami migrujących ptaków czy ludzi.
      Pierwotnie blaNDM-1 występował u szczepów pałeczki zapalenia płuc (Klebsiella pneumoniae) i pałeczki okrężnicy (Escherichia coli) w Indiach i Pakistanie. Do Europy przywiózł go hospitalizowany w Nowym Delhi pacjent, który podczas pobytu w południowej Azji został zasiedlony K. pneumoniae i E. coli z tym genem (stąd litery ND w nazwie). Wspomniany gen jest przenoszony horyzontalnie. Koduje metalo-β-laktamazę typu NDM-1, która warunkuje oporność na prawie wszystkie dostępne obecnie antybiotyki, zwłaszcza antybiotyki beta-laktamowe, fluorochinolony i aminoglikozydy.
      Regiony polarne są ostatnimi dziewiczymi ekosystemami na Ziemi. Zapewniają platformę do charakteryzowania oporności z ery przedantybiotykowej, w zestawieniu z którą możemy rozpoznawać tempo rozwoju skażenia lekoopornością - wyjaśnia prof. David Graham z Uniwersytetu w Newcastle, który poświęcił 15 lat na badanie środowiskowej transmisji antybiotykooporności na świecie.
      Mniej niż 3 lata od pierwszego wykrycia blaNDM-1 w wodach powierzchniowych miejskich Indii znajdujemy go w oddalonym o tysiące kilometrów regionie o minimalnym wpływie antropogenicznym.
      Profesor dowodzi, że to pokazuje, że rozwiązania problemu lekooporności muszą być postrzegane w kategoriach raczej globalnych niż lokalnych.
      Szczepy z genem blaNDM-1 zostały wykryte w warunkach klinicznych w 2008 r., a w 2010 r. już w wodach powierzchniowych Delhi. Od tej pory gen lekooporności wykryto w 100 krajach; pojawiły się też jego nowe warianty.
      Obecnie istnieje zaledwie garstka antybiotyków, które działają na bakterie oporne na karbapenemy. Światowe rozprzestrzenienie blaNDM-1 oraz pokrewnych genów lekooporności stanowi więc olbrzymi problem.
      Przez nadużywanie antybiotyków, wyciek fekaliów i skażenie wody pitnej przyspieszyliśmy tempo, w jakim superpatogeny mogą ewoluować.
      W ramach najnowszego badania, którego wyniki ukazały się w piśmie Environmental International, naukowcy z Wielkiej Brytanii, USA i Chin analizowali DNA wyekstrahowane z 40 rdzeni glebowych z 8 lokalizacji w zatoczce Kongsfjorden. W sumie wykryto 131 genów lekooporności (ang. Antibiotic-Resistant Genes, ARGs).
      Wykryte geny lekooporności wiązały się z 9 głównymi klasami antybiotyków, w tym z aminoglikozydami, makrolidami i β-laktamami, stosowanymi w terapii wielu różnych infekcji. We wszystkich rdzeniach znaleziono np. gen odpowiadający za wielolekooporność w gruźlicy, a blaNDM-1 występował w 60% rdzeni - opowiada Graham.
      Gradient ARG w badanym krajobrazie, który zmienia się jako funkcja ludzkiego i zwierzęcego wpływu, pokazuje, że nadal istnieją izolowane lokalizacje polarne, gdzie poziom ARG jest tak niski, że może stanowić punkt odniesienia do porównań oporności mikroorganizmów - dodaje dr Clare McCann.
      McCann uważa, że jedynym sposobem na wygranie walki jest odkrycie wszystkich szlaków prowadzących do lekooporności. Oczywiście, kluczowa jest poprawa kontroli stosowania antybiotyków w medycynie i rolnictwie, ale zrozumienie, jak zachodzi transmisja przez wodę i glebę, także ma krytyczne znaczenie. Sądzimy, że ważnym krokiem jest lepsze zarządzanie odpadami i jakością wody w skali globalnej.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ostatnio świat obiegła wiadomość o pierwszym przypadku lekoopornej rzeżączki. Jednak problem antybiotykooporności nie jest nowy, a eksperci ostrzegają przed nim od lat.
      W samym tylko ubiegłym roku amerykańskie CDC (Centers for Disease Control and Prevention – Centra Zapobiegania i Kontroli Chorób) odnotowały ponad 220 przypadków zarażeń tzw. koszmarnymi bakteriami. Mikroorganizmy te odznaczają się wysoką antybiotykoopornością i posiadają geny zapewniające im tę oporność.
      CDC od wielu lat ostrzega przed takimi bakteriami. W 2016 roku powołano do życia ogólnokrajową sieć laboratoriów, których zadaniem jest pomoc szpitalom w szybkiej diagnostyce i identyfikacji koszmarnych bakterii.
      Okazuje się, że aż 25% próbek, które szpitale przysłały do laboratoriów, zawiera specjalne geny, które pozwalają bakteriom na dzielenie się antybiotykoopornością z innymi mikroorganizmami. W 10% przypadków pacjenci szpitali zarażają innych pacjentów, lekarzy czy pielęgniarki, którzy po infekcji mogą rozprzestrzeniać niebezpieczne bakterie nawet, jeśli sami nie zachorują.
      Koszmarne bakterie są szczególnie niebezpieczne dla osób starszych oraz cierpiących na choroby chroniczne. Doktor Anne Schuchat, zastępca dyrektora CDC, mówi, że umiera aż połowa zarażonych. Najbardziej jednak przerażające są nie same bakterie, ale „niezwykłe geny”, które zapewniają im antybiotykooporność, stwierdza doktor Amesh Adalja z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa. Jak donosi CDC każdego roku bakteriami, które wykazują jakiś stopień antybiotykooporności, zaraża się 2 miliony Amerykanów, a 23 000 z nich umiera.
      Problem antybiotykooporności nie jest nowy. Przed czterema laty badania wykazały, że Ernest Cable, brytyjski żołnierz, który w 1915 roku zmarł na czerwonkę, został zabity przez bakterię, która była oporna na penicylinę. Samą penicylinę wynaleziono 13 lat po śmierci Cable'a. W Wielkiej Brytanii w 2013 roku pojawiła się propozycja, by antybiotykooporność uznać za równie groźny problem co terroryzm czy wielkie erupcje wulkaniczne. Przed pięciu laty informowaliśmy, że przez używanie antybiotyków w produkcji żywności czeka nas ogólnoświatowy kryzys zdrowotny.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...