Antibiotikum plus probiotisk kombination kan dræbe superbugs
En innovativ tilgang bruger et biokompatibelt materiale til at indkapsle probiotiske bakterier og kombinerer dem med antibiotika for at tackle behandlingsresistente infektioner.
Hvert år udvikler over 2 millioner mennesker i USA infektioner, der er resistente over for behandling, og ca. 23.000 mennesker dør som et resultat.
Disse statistikker har fået centrene for sygdomsbekæmpelse og forebyggelse (CDC) til at betragte lægemiddelresistens som "en af vores tids største folkesundhedsudfordringer."
Derfor arbejder forskere hårdt på at forsøge at udvikle geniale måder at tackle såkaldte superbugs - bakterier, der er blevet immun over for antibiotikabehandling.
På det seneste har forskere tilføjet probiotika til deres arsenal mod superbugs. Probiotika er gavnlige bakterier, der findes i fødevarer, såsom yoghurt, kefir, syltede agurker eller miso suppe.
For kun en måned siden foreslog en undersøgelse for eksempel, at simpelthen indtagelse af probiotika regelmæssigt kunne reducere behovet for antibiotika og dermed bidrage til at begrænse narkotikaresistenskrisen.
Nu brugte forskere probiotika til at skabe en ”dræber” -kombination, der ødelagde to stammer af behandlingsresistente bakterier.
De to co-senior og tilsvarende forfattere af undersøgelsen er Ana Jaklenec, en forsker ved Koch Institute for Integrative Cancer Research ved Massachusetts Institute of Technology i Cambridge, MA, og Robert Langer, David H. Koch Institute Professor ved MIT .
Zhihao Li er den første forfatter af papiret, der nu er offentliggjort i tidsskriftet Avancerede materialer.
Brug alginat til at indkapsle probiotika
Undersøgelsens første forfatter forklarer problemet med at tackle antibiotikaresistente infektioner med probiotika.
På den ene side siger han, at probiotika har været noget succesrige med at tackle bakterier, når de påføres sår. Imidlertid er probiotika normalt ikke nok til at ødelægge alle de bakterier, der findes i en sårinfektion.
På den anden side siger Li, at tilføjelse af antibiotika til blandingen ville dræbe for mange bakterier, inklusive de gavnlige probiotika.
Så Li og kolleger satte sig for at finde en løsning ved at omslutte probiotika i en skal, der beskytter dem mod at blive ødelagt af antibiotikaet. De valgte et materiale kaldet alginat til at designe skallen.
Alginate stod over for forskerne som et godt valg af to hovedårsager. For det første er det en komponent i biofilmen, som bakterier dannes naturligt, når de prøver at beskytte sig mod antibiotika. For det andet bruger læger allerede komponenten til behandling af sår.
"Vi undersøgte de molekylære komponenter i biofilm, og vi fandt ud af, at alginat er meget vigtigt for Pseudomonas-infektion for dets resistens mod antibiotika," siger Li. "Indtil videre har ingen brugt denne evne til at beskytte gode bakterier mod antibiotika."
Kombination 'udryddet' superbugs
Til deres undersøgelse valgte Li og kolleger et probiotikum bestående af tre stammer af Lactobacillus-bakterier - en type bakterier, der kan dræbe methicillin-resistent Staphylococcus aureus (MRSA).
Forskerne kombinerede probiotika med antibiotikumet tobramycin, der vides at dræbe Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa).
Derefter anvendte Li og kolleger de alginatbelagte probiotika sammen med tobramycin på MRSA og P. aeruginosa i en petriskål. Kombinationen "udryddede" de behandlingsresistente bakterier fuldstændigt, ifølge Jaklenec.
”Det var en ganske drastisk effekt,” tilføjer medforfatteren. I modsætning hertil, da forskerne genskabte eksperimentet uden alginatbelægningen, dræbte antibiotika probiotika, som igen skånede MRSA bakterie.
"Da vi lige brugte en komponent, enten antibiotika eller probiotika, kunne de ikke udrydde alle patogener," rapporterer Li. "Det er noget, som kan være meget vigtigt i kliniske omgivelser, hvor du har sår med forskellige bakterier, og antibiotika ikke er nok til at dræbe alle bakterier."
Forskerne er håbefulde på, at deres tilgang vil tackle narkotikamodstandskrisen og planlægger at teste den hos dyr og mennesker.
”Der er så mange bakterier nu, der er resistente over for antibiotika, hvilket er et alvorligt problem for menneskers sundhed. Vi tror, at en måde at behandle dem på er ved at indkapsle et levende probiotikum og lade det gøre sit job, ”siger Jaklenec.
"Det gode ved alginat er, at det er [U.S. Food and Drug Administration] -godkendt, og det probiotiske, vi bruger, er også godkendt, ”tilføjer Li.
”Jeg tror, at probiotika kan være noget, der kan revolutionere sårbehandlingen i fremtiden. Med vores arbejde har vi udvidet anvendelsesmulighederne for probiotika. ”
Zhihao Li
