Probiotisk/antibiotisk kombination kan udrydde lægemiddelresistente bakterier

I kampen mod lægemiddelresistente bakterier, MIT -forskere har hentet hjælp fra gavnlige bakterier kendt som probiotika.

I en ny undersøgelse, forskerne viste, at ved at levere en kombination af antibiotika og probiotika, de kunne udrydde to stammer af lægemiddelresistente bakterier, der ofte inficerer sår. For at opnå dette, de indkapslede de probiotiske bakterier i en beskyttende skal af alginat, et biokompatibelt materiale, der forhindrer probiotika i at blive dræbt af antibiotikummet.

"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 arbejde, "siger Ana Jaklenec, en forsker ved MIT's Koch Institute for Integrative Cancer Research og en af ​​seniorforfatterne af undersøgelsen.

Hvis det viser sig at være vellykket i fremtidige forsøg på dyr og mennesker, den probiotiske/antibiotiske kombination kunne inkorporeres i forbindinger til sår, hvor det kunne hjælpe med at helbrede inficerede kroniske sår, siger forskerne.

Robert Langer, David H. Koch Institute Professor og medlem af Koch Institute, er også seniorforfatter af papiret, som fremgår af journalen Avancerede materialer 17. oktober Zhihao Li, en tidligere MIT -gæsteforsker, er undersøgelsens hovedforfatter.

Bakteriekrige

Menneskekroppen indeholder billioner af bakterieceller, hvoraf mange er gavnlige. I nogle tilfælde, disse bakterier hjælper med at afværge infektion ved at udskille antimikrobielle peptider og andre forbindelser, der dræber patogene bakteriestammer. Andre udkonkurrerer skadelige stammer ved at optage næringsstoffer og andre kritiske ressourcer.

Forskere har tidligere testet ideen om at anvende probiotika til kroniske sår, og de har haft en vis succes i undersøgelser af patienter med forbrændinger, Siger Li. Imidlertid, de probiotiske stammer kan normalt ikke bekæmpe alle de bakterier, der findes i et inficeret sår. Kombination af disse stammer med traditionelle antibiotika ville hjælpe med at dræbe flere af de patogene bakterier, men antibiotikumet vil sandsynligvis også dræbe de probiotiske bakterier.

MIT -teamet udtænkte en måde at komme uden om dette problem ved at indkapsle de probiotiske bakterier, så de ikke blev påvirket af antibiotikummet. De valgte alginat delvist, fordi det allerede bruges i forbindinger til kroniske sår, hvor det hjælper med at absorbere sekret og holde såret tørt. Derudover forskerne fandt også ud af, at alginat er en bestanddel af de biofilm, der danner klynger af bakterier for at beskytte sig mod antibiotika.

"Vi undersøgte de molekylære komponenter i biofilm, og vi fandt ud af, at for Pseudomonas -infektion, alginat er meget vigtigt for dets resistens mod antibiotika, "Siger Li." Dog, hidtil har ingen brugt denne evne til at beskytte gode bakterier mod antibiotika. "

Til denne undersøgelse, forskerne valgte at indkapsle en type kommercielt tilgængelig probiotika kendt som Bio-K+, som består af tre stammer af Lactobacillus bakterie. Disse stammer er kendt for at dræbe methicillinresistente Staphylococcus aureus ( MRSA ). Den nøjagtige mekanisme, hvormed de gør dette, vides ikke, men en mulighed er, at patogenerne er modtagelige for mælkesyre produceret af probiotika. En anden mulighed er, at probiotika udskiller antimikrobielle peptider eller andre proteiner, der dræber patogenerne eller forstyrrer deres evne til at danne biofilm.

Forskerne leverede den indkapslede probiotika sammen med et antibiotikum kaldet tobramycin, som de valgte blandt andre testede antibiotika, fordi det effektivt dræber Pseudomonas aeruginosa, en anden stamme, der almindeligvis findes i sårinfektioner. Hvornår MRSA og Pseudomonas aeruginosa, der vokser i et laboratoriefad, blev udsat for kombinationen af ​​indkapslet Bio-K+ og tobramycin, alle de patogene bakterier blev udslettet.

”Det var en ganske drastisk effekt, "Siger Jaklenec." Det udryddede bakterierne fuldstændigt. "

Da de forsøgte det samme eksperiment med ikke -indkapslede probiotika, probiotika blev dræbt af antibiotika, tillader MRSA bakterier for at overleve.

"Da vi lige brugte en komponent, enten antibiotika eller probiotika, de kunne ikke udrydde alle patogener. Det er noget, der kan være meget vigtigt i kliniske omgivelser, hvor du har sår med forskellige bakterier, og antibiotika er ikke nok til at dræbe alle bakterier, "Siger Li.

Bedre sårheling

Forskerne forestiller sig, at denne fremgangsmåde kunne bruges til at udvikle nye typer bandager eller andre sårforbindelser indlejret med antibiotika og alginat-indkapslet probiotika. Inden det kan ske, de planlægger at teste fremgangsmåden yderligere hos dyr og muligvis hos mennesker.

"Det gode ved alginat er, at det er FDA-godkendt, og det probiotiske, vi bruger, er også godkendt, "Li siger." Jeg tror, ​​at probiotika kan være noget, der kan revolutionere sårbehandlingen i fremtiden. Med vores arbejde, vi har udvidet anvendelsesmulighederne for probiotika. "

I en undersøgelse offentliggjort i 2016, forskerne demonstrerede, at belægning af probiotika med lag af alginat og et andet polysaccharid kaldet chitosan kunne beskytte dem mod at blive nedbrudt i mave -tarmkanalen. Dette kan hjælpe forskere med at udvikle måder at behandle sygdom eller forbedre fordøjelsen med oralt leveret probiotika. En anden potentiel anvendelse er at bruge disse probiotika til at genopbygge tarmmikrobiomet efter behandling med antibiotika, som kan udslette gavnlige bakterier samtidig med, at de rydder op i en infektion.

• Engangs universel screening anbefales til at tackle stigning i hepatitis C
• Bestemmelse af syre-neutraliserende kapacitet for OTC antacida