Hydrożel z nanogąbkami usunie zakażenie MRSA bez antybiotyku

[KopalniaWiedzy.pl 317]

Hydrożel wypełniony wchłaniającymi toksyny nanogąbkami może pomóc w leczeniu zakażeń skóry i ran metycylinoopornym gronkowcem złocistym (ang. methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA).

Podczas badań naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego stwierdzili, że u myszy zakażonych MRSA hydrożel z nanogąbkami minimalizował powiększanie zmian skórnych, w dodatku bez antybiotyków. Studium opublikowane w piśmie Advanced Materials jest kontynuacją eksperymentów z 2013 r., które zademonstrowały, że nanogąbki absorbują toksyny bakteryjne w krwiobiegu, nim dotrą one do pierwotnego celu - erytrocytów.

Amerykanie zmieszali nanogąbki, będące nanocząstkami absorbującymi toksyny produkowane przez MRSA, pałeczki okrężnicy (Escherichia coli) i inne lekooporne bakterie, z hydrożelem. Hydrożel utrzymuje nanogąbki, tak że mogą one usuwać szkodliwe substancje z zakażonego miejsca.

By uzyskać potężną formułę do leczenia miejscowych zakażeń bakteryjnych, połączyliśmy mocne strony dwóch materiałów - nanogąbek i hydrożelów. Same nanogąbki trudno wykorzystać w konkretnym fragmencie tkanki, bo bardzo szybko rozchodzą się do innych części ciała. Dzięki integracji z hydrożelem możemy je utrzymać w okolicach infekcji - wyjaśnia prof. Liangfang Zhang.

Ponieważ nie stosuje się antybiotyków, lekooporność nie wpływa na uzyskiwanie rezultaty. Nie ma raczej też zagrożenia rozwojem lekooporności.

Jednym ze sposobów eliminowania antybiotykoopornych zakażeń jest usuwanie toksyn, które działają zarówno jak broń, jak i tarcza dla produkujących je bakterii. Dywagujemy, że bez toksyn bakterie stają się znacznie słabsze i obnażone, co pozwala układowi odpornościowemu na łatwiejsze ich zniszczenie bez antybiotyków.

Jak działa hydrożel z nanogąbkami? Kalifornijczycy tłumaczą, że nanogąbki to nanocząstki pokryte błonami erytrocytów. Ponieważ czerwone krwinki są celem toksyn MRSA, powłoka przyciąga szkodliwe substancje i w ten sposób eliminuje je z krążenia. Istotne jest to, że hydrożel może utrzymać miliardy nanogąbek na milimetr, co ułatwia skoncentrowanie się na zakażonym miejscu. Pory hydrożelu są na tyle małe, by nanogąbki nie mogły przez nie uciec, a jednocześnie na tyle duże, by toksyny dostały się do środka i przyłączyły do nanogąbek.

Podczas eksperymentów Amerykanie zademonstrowali, że u myszy zmiany skórne wywoływane przez MRSA były o wiele mniejsze, gdy ranę pokryto hydrożelem z nanogąbkami. Po wstrzyknięciu hydrożelu do zakażonego miejsca obserwowaliśmy wchłanianie toksyn bakteryjnych i zapobieganie dalszemu uszkodzeniu tkanek krwi, skóry i mięśni.

O tym, że hydrożel skutecznie przytrzymuje nanogąbki, świadczył fakt, że dwa dni po podskórnej iniekcji w miejscu zastrzyku nadal znajdowało się ok. 80% nanogabek. Gdy iniekcję wykonano bez hydrożelu, po 2 godzinach w zakażonych okolicach pozostało zaledwie 20% nanogąbek.

« powrót do artykułu