Forscher wenden sich bei neuen gesundheitlichen Herausforderungen älteren Behandlungsmethoden zu

Das Letzte, was man sich während eines Krankenhausaufenthalts wünscht, ist eine im Krankenhaus erworbene Infektion. nosokomiale Infektionen, wie sie heißen, nehmen zu, da immer mehr Krankheitserreger gegen die derzeit verfügbaren Medikamente resistent werden. Ein Erreger führt die Liste als einer der häufigsten an, einer der am häufigsten tödlichen, und einer der am schwierigsten zu behandelnden - Acinetobacter baumannii .

Kumar Venkitanarayanan, Stellvertretender Dekan für Forschung und Graduiertenstudium, und Professor an der Hochschule für Landwirtschaft, Gesundheit, und natürliche Ressourcen, und sein Team haben kürzlich Forschungsergebnisse in der Zeitschrift veröffentlicht Wundmedizin detailliert, wie sie daran arbeiten, das zu ändern.

A. baumannii auf der ESKAPE-Liste der Weltgesundheitsorganisation steht, eine Ansammlung von Bakterien, die zunehmend antibiotikaresistent werden. Mit zunehmendem Widerstand, Die Erforschung alternativer Therapien ist von größter Bedeutung, und in einigen Fällen erweist sich die Rückkehr zu alten Therapien als wirksam.

Infektionen von A. baumannii sind besonders schwer zu behandeln, da die Bakterien über ein Arsenal an Maßnahmen zum Erwerb von Antibiotikaresistenzen verfügen, sagt Venkitanarayanan. Die Bakterien sind auch in der Lage, Biofilme zu bilden, die die Infektion gegen Antibiotika verstärken und ihnen eine erhöhte Ausbreitungswahrscheinlichkeit bieten. insbesondere in Krankenhausumgebungen.

" A. baumannii ist in erster Linie ein nosokomialer Krankheitserreger, der insbesondere Menschen mit geschwächtem Immunsystem befällt, die ganz jungen, die ganz alten, Verbrennungsopfer, und wird auch in den Wunden von Kampfsoldaten gemeldet, “ sagt Venkitanarayanan. A. baumannii kann Wunden infizieren und zu besonders hartnäckigen Haut- und Weichteilinfektionen führen und sich schließlich ausbreiten, schwer und manchmal unmöglich zu behandelnde systemische Infektionen wie Lungenentzündung oder Harnwegsinfektionen verursachen.

Anstatt neue Antibiotika zu entwickeln, Die Forschungsgruppe von Venkitanarayanan sucht mit älteren Behandlungsmethoden nach neuen Strategien.

In den alten Tagen, Metalle wurden als antimikrobielle Behandlungen verwendet, Deshalb haben wir uns entschieden, diese zu überprüfen, um zu sehen, ob sie für moderne Behandlungen angewendet werden können."

Kumar Venkitanarayanan, Professor, Hochschule für Landwirtschaft, Gesundheit, und natürliche Ressourcen

Metalle und Halbmetalle sind seit langem für ihre desinfizierenden Eigenschaften bekannt, und wurden als solche in der Lebensmittelkonservierung verwendet, Wasserdesinfektion, Reinigungsmittel, und zur Wundbehandlung. Die Forscher untersuchten Metalle auf ihre antimikrobielle Wirksamkeit und fanden Selen, ein Metalloid, vielversprechend sein. Neben potenziellen antimikrobiellen Anwendungen, Selen ist auch ein Mikronährstoff, der für die Funktion des Immunsystems wichtig ist. Nukleinsäuresynthese, sowie andere physiologische Prozesse.

Die Forscher bestimmten zunächst die Mindestmenge an Selen, die benötigt wird, um die Virulenz der Bakterien zu hemmen. oder Fähigkeit, Krankheiten zu verursachen. Mit diesem Ansatz, Venkitanarayanan sagt, dass die Bakterien immer noch wachsen können, aber nicht in der Lage sind, den Wirt so effektiv zu infizieren.

Da Bakterien Resistenzen gegen Medikamente entwickeln, wenn ihr Überleben beeinträchtigt ist, bei subletalen Antivirulenzkonzentrationen, die Bakterien entwickeln weniger wahrscheinlich eine Antibiotikaresistenz. Ebenfalls, auf diesen Ebenen, die Medikamente haben weniger wahrscheinlich negative Auswirkungen auf den Patienten, zum Beispiel, wie bei Antibiotika, bei denen das Wirtsmikrobiom durch die Behandlung beeinträchtigt wird.

Nächste, Das Team simulierte eine Wunde, indem es Zellen und Wundflüssigkeiten in einer Modellmatrix kultivierte. Das Wundmatrixmodell wurde dann mit den Bakterien inokuliert, mit oder ohne Selenmenge, die zur Hemmung benötigt wird A. baumannii Virulenz.

Die mit oder ohne behandelten Biofilme wurden unter dem Rasterelektronenmikroskop beobachtet, und eine DNA-Analyse wurde durchgeführt, um zu beurteilen, ob nach der Selen-Exposition genetische Veränderungen auftraten.

Die Forscher führten auch Tests durch, um zu bestimmen, wie effektiv die Bakterien sowohl mit als auch ohne vorhandenes Selen an Hautzellen anhaften und in diese eindringen können.

Bakterien können verschiedene Strategien anwenden, um einen Wirt zu besiedeln, aus dicken Beschichtungen, um ein Austrocknen oder Eindringen von Medikamenten zu vermeiden, zu Mitteln, um sich an den Wirt zu binden und in ihn einzudringen. Es scheint, dass Selen Möglichkeiten hat, mehrere Strategien in A. baumannii .

Die Forscher fanden heraus, dass für die Kulturen, die Selen ausgesetzt waren, die Biofilmarchitektur dieser Kulturen wurde signifikant verringert, der Biofilm erscheint diffus und abgebaut. Entsprechend, Die genetische Analyse nach der Behandlung ergab eine signifikante Herunterregulierung von Genen, die mit der Biofilmproduktion verbunden sind. Selen reduzierte auch die Fähigkeit der Bakterien, an Hautzellen zu haften und in diese einzudringen.

„Es gibt keine eindeutigen Daten darüber, wie Selen wirkt. Es scheint eine Toxizität gegenüber der äußeren Membran der Bakterien zu geben und könnte auch eine Toxizität gegenüber der DNA verursachen.“ möglicherweise in Genen, die an der Biofilmbildung beteiligt sind, “ sagt Venkitanarayanan.

Die Untersuchung dieser genauen Mechanismen sind die nächsten Schritte, die die Forscher unternehmen werden. Damit kommen Sie der klinischen Anwendung einen Schritt näher.

Auch wenn die genauen Wirkmechanismen von Selen noch nicht bekannt sind, Venkitanarayanan sagt, dass es wichtig ist, diese Arten von Optionen zu erkunden. Seine Gruppe hat die Wirksamkeit von Selen bei der Behandlung anderer Infektionen wie enterohämorrhagischer Escherichia coli (EHEC) und Clostridium difficile ( C. diff ). Da bei der Behandlung verschiedener bakterieller Infektionen immer mehr Antibiotikaresistenzen auftreten, Venkitanarayanan sagt, dass es wichtig ist, auf Behandlungen zurückzublicken, die einmal gewirkt haben.

"Auch wenn wir die alten Methoden in Verbindung mit modernen Antibiotika anwenden, es ist besser, als gar nichts benutzen zu können."

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