_ Mineralele antibacteriene sintetice combate infecțiile topice

Dezvoltarea de noi antibiotice a stagnat – sunt necesare noi strategii pe măsură ce lumea intră în era rezistenței la antibiotice. Pentru a combate această provocare, oamenii de știință de la Laboratorul Național Lawrence Livermore (LLNL) au descoperit că mineralele antibacteriene sintetice prezintă o activitate antibacteriană puternică împotriva infecțiilor topice cu MRSA și cresc rata de închidere a plăgii.

Stafilococul auriu rezistent la meticilină (MRSA) infectia este cauzata de un tip de bacterii stafilococi care au devenit rezistente la multe dintre antibioticele folosite pentru a trata infectiile obisnuite cu stafilococ.

Cercetarile anterioare au aratat ca argilele naturale au fost eficiente in uciderea bacteriilor rezistente la antibiotice. Cu toate acestea, aceste argile naturale sunt prea variabile pentru a fi utilizate în medii clinice.

„Cercetarea noastră arată că mineralele antibacteriene sintetice pot elimina cu succes biofilmele MRSA din rănile topice și pot crește ratele de închidere a rănilor”, a spus cercetătorul LLNL Keith Morrison. , autorul principal al unei lucrări care apare în Scientific Reports.

„Explorarea reacțiilor geochimice sinergice pe bază de minerale pentru aplicații antimicrobiene este încă la început și sunt necesare cercetări suplimentare pentru a trece această tehnologie în medii clinice”.

Metalele au fost folosite de-a lungul istoriei pentru combaterea infecțiilor microbiene, aplicarea argintului și a cuprului primind cea mai mare atenție. S-a demonstrat că fierul limitează creșterea bacteriilor, dar poate genera toxicitate dacă are loc o absorbție excesivă.

Excesul de fier în răni este văzut în mod tradițional ca un rezultat negativ pentru vindecarea rănilor, deoarece accelerează creșterea bacteriilor și formarea infecțiilor cu biofilm. promovând în același timp toxicitatea din generarea de specii reactive de oxigen (ROS). Chelarea excesului de fier în răni a fost folosită ca strategie pentru a limita creșterea bacteriilor și pentru a promova vindecarea rănilor, dar succesul cu această abordare a fost limitat.

Descoperirea depozitelor minerale argiloase naturale cu antibacteriene pe bază de fier. activitatea a arătat că reacțiile geochimice care mențin fierul feros și ROS pot servi ca antimicrobieni puternici.

Aceste zone antibacteriene din depozitele naturale sunt compuse din argile smectite și sulfuri de fier (pirită) care experimentează o cascadă de reacții redox pe măsură ce acestea atinge un nou echilibru chimic. Această strategie de „supraîncărcare cu fier mineral” pentru a vindeca infecțiile rezistente la antibiotice pare contraintuitivă în comparație cu ipotezele obișnuite conform cărora excesul de fier și ROS sunt asociate cu vindecarea întârziată și cu rezultate negative în rănile cronice.

Cu toate acestea, anecdotic. dovezile din argile naturale și infecții limitate de MRSA la modelul animal dezvăluie că aceste amestecuri de minerale antibacteriene pot promova vindecarea rănilor în timp ce ucid infecțiile rezistente la antibiotice.

Aplicarea clinică a acestor depozite de minerale naturale s-a dovedit dificilă datorită dimensiunii mari. variații ale mineralogiei și activității antibacteriene, împreună cu prezența impurităților metalice toxice care produc rezultate variabile în îngrijirea rănilor.

Recenta sinteză a mineralelor antibacteriene cu proprietăți care imită mineralele naturale s-a dovedit cu succes la uciderea agenților patogeni ESKAPE. (Enterococcus sp., Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter sp., Pseudomonas aeruginosa și Enterobacter sp.), oferind o doză pură și consistentă din punct de vedere chimic care poate fi scalată pentru producția farmaceutică.

De asemenea, sistemele minerale sintetice antibacteriene pot fi reglate pentru a avea viteze de reacție diferite care pot menține producția de fier feros și ROS la concentrații specifice de la zile la săptămâni atunci când sunt hidratate. Această reglare și control al concentrației și reactivității nu este posibilă numai cu aplicarea soluțiilor metalice. Materialele care controlează solubilitatea și speciația soluțiilor metalice sunt necesare pentru a face un antimicrobian pe bază de metal eficient din punct de vedere clinic.

„Aceste rezultate oferă dovezi pentru strategia „supraîncărcării cu fier” pentru combaterea infecțiilor rezistente la antibiotice prin intermediul eliberarea menținută de fier și generarea de ROS prin reacții geochimice distincte care pot rupe ciclul de deteriorare cronică a rănilor”, a spus Morrison.

„Aceste minerale pot fi compatibile cu o varietate de nanomateriale, polimeri și 3D auto-asamblate. -pansamente imprimate pentru plăgi care pot fi folosite pentru a controla și regla mecanismele antibacteriene noi.”

Un brevet a fost depus pentru această tehnologie, iar echipa de cercetare a lui Morrison caută parteneri din industrie care să ajute la comercializarea acestei noi abordări antimicrobiene.

(Fluierul)

Inapoi