Har tidligere lægemidler svaret på antibiotikaresistens?
Historisk set brugte læger metaller til behandling af infektioner. Forskere mener, at denne behandlingsmetode kan være en moderne genundersøgelse værd.
Da et stigende antal bakterier udvikler antibiotikaresistens, ser forskere ud over denne familie af medicin, der har tjent os så godt indtil nu.
Da anvendeligheden af antibiotika begynder at aftage, er der et presserende behov for at udvikle nye måder at behandle infektioner på.
Nu siger forskere ved University of Connecticut (UCONN) i Storrs, at de måske har fundet en vej fremad - ved at se tilbage på, hvordan læger behandlede infektioner inden fremkomsten af antibiotika. Kumar Venkitanarayanan ledede forskergruppen.
"I gamle dage blev metaller brugt som antimikrobielle behandlinger, så vi besluttede at besøge dem igen for at se, om de kunne anvendes til moderne behandlinger."
Kumar Venkitanarayanan
Venkitanarayanan og hans team har offentliggjort de opmuntrende resultater af deres forskning i tidsskriftet Sårmedicin.
En vanskelig nosokomial infektion
Infektioner, der er kontraheret af patienter, mens de er indlagt på hospitalet af andre grunde, er især sandsynlige for at være antibiotikaresistente.
Kaldet "nosokomiale infektioner", de kan være meget svære at helbrede og kan være dødelige. Blandt de mest almindelige nosokomielle bakterier er Acinetobacter baumannii (A. baumannii).
Ifølge Venkitanarayanan, “A. baumannii er primært et nosokomielt patogen, der påvirker dem især med kompromitterede immunsystemer, de meget unge, de meget gamle, brænder ofre, og rapporteres også om sårene hos kampsoldater. ”
A. baumannii er dygtig til at overliste antibiotika med en række mekanismer til at undgå vellykket behandling.
Blandt disse er dets evne til at danne selvbeskyttende biofilm, der letter rejse til lungerne - nogle gange forårsager lungebetændelse - og til urinvejen. I biofilmform er det også lettere for bakterierne at sprede sig til andre patienter.
Selen
Efter at have vurderet en række metaller og metalloider, som læger historisk brugte til at behandle infektioner, besluttede forskerne sig på en metalloid, det essentielle mineral selen (Se), som en lovende kandidat til behandling A. baumannii.
Antimikrobielt selen er en anerkendt antioxidant i kosten, og Food and Drug Administration (FDA) anbefaler det til daglig indtagelse.
Andre forskere har også fundet det at være en lovende modmiddel til patogener som f.eks Staphylococcus aureus (S. aureus). Selen er også et essentielt mikronæringsstof, der hjælper immunsystemets funktion og hjælper nukleinsyresyntese.
Sniger sig op A. baumannii
Siden A. baumannii er sådan en tilpasningsdygtig modstander, vedtog Venkitanarayanan og hans kolleger en strategi for at afvæbne bakterierne snarere end at gennemføre et fuldstændigt angreb, der ville true dets overlevelse og provokere dens forsvarsmekanisme.
Forskerne begyndte med at bestemme den mindste mængde selen, der kræves for at hæmme bakteriens virulens.
At observere selens effektivitet med A. baumannii, konstruerede forskerne en modelmatrix, der simulerede et inficeret sårmiljø indeholdende dyrkede celler og sårvæsker.
De inficerede områder af deres "sår" med A. baumannii og selen, der er tilstrækkelig til at inhibere virulens. De inficerede andre prøver med A. baumannii alene.
Forskerne undersøgte prøverne under scanningselektronmikroskoper. De udførte også DNA-analyse for at bestemme, om selen producerede nogen genetiske ændringer i bakterierne.
I selenprøverne produceres biofilmene af A. baumannii var alvorligt nedbrudt, diffust og strukturelt usundt.
”Der er ingen klare data for, hvordan selen fungerer,” siger Venkitanarayanan, men “der ser ud til at være toksicitet over for den ydre membran af bakterierne, og det kan også forårsage toksicitet mod DNA, potentielt i gener, der er involveret i oprettelse af biofilm. ”
Genetisk analyse understøttede denne mistanke, der viser en reduktion eller nedregulering af gener, der er ansvarlige for biofilmproduktion. Også bakterierne behandlet med selen var ikke længere så gode til at holde sig til og invadere hudceller.
Venkitanarayanans hold har også set på brugen af selen til at tackle andre udfordrende infektioner, såsom enterohemorragisk Escherichia coli (EHEC) og Clostridium difficile (C. diff).
Venkitanarayanan går ind for yderligere udforskning i brugen af metaller og metalloider som en vej ud af antibiotikaresistensdilemmaet, selv som et stopgap, mens forskere undersøger og udvikler andre behandlinger.
”Selvom vi bruger de gamle metoder sammen med moderne antibiotika, er det bedre end slet ikke at kunne bruge noget.”
Kumar Venkitanarayanan
