Geneesmiddel-eluerende endotracheale tubes om luchtwegcomplicaties te voorkomen

In een proof-of-concept-onderzoek onderzoekers van het Children's Hospital of Philadelphia (CHOP) hebben een coating gemaakt die kan worden aangebracht op endotracheale buizen en die antimicrobiële peptiden vrijgeeft die specifiek gericht zijn op infectieuze bacteriën. De innovatie zou bacteriële ontsteking in de bovenste luchtwegen tijdens intubatie kunnen verminderen, een situatie die kan leiden tot chronische ontsteking en een aandoening die subglottische stenose wordt genoemd, de vernauwing van de luchtwegen door ophoping van littekenweefsel. De bevindingen zijn onlangs gepubliceerd in het tijdschrift De Laryngoscoop e.

"We hebben een nieuw apparaat gemaakt om het microbioom van de bovenste luchtwegen te moduleren, die kunnen worden gebruikt om bacteriële infecties tijdens intubatie te voorkomen en om subglottische stenose en andere luchtwegaandoeningen te voorkomen, " zei senior studie auteur Riccardo Gottardi, doctoraat, Universitair docent kindergeneeskunde en hoofd van het laboratorium voor bio-engineering en biomaterialen bij CHOP. "Deze technologie werkt niet alleen voorspelbaar en continu gedurende de normale duur van chronisch geïntubeerde patiënten, maar het is ook snel en gemakkelijk te produceren en kan gemakkelijk worden gemoduleerd om zich op alle interessante bacteriën te richten."

Recente studies hebben aangetoond dat het endotracheale microbioom van geïntubeerde patiënten met subglottische stenose uit balans is. Echter, het aanpakken van de overgroei van bepaalde bacteriën met conventionele antibiotica is niet ideaal, omdat het gebruik ervan de balans van zowel "goede" als "slechte" bacteriën kan verstoren, terwijl het ook antimicrobiële resistentie veroorzaakt.

In plaats daarvan, de onderzoekers onderzochten het gebruik van antimicrobiële peptiden (AMP's), dat zijn kleine eiwitten die bacteriële membranen destabiliseren, waardoor bacteriecellen uit elkaar vallen en afsterven. Door dit werkingsmechanisme kunnen ze zich richten op specifieke bacteriën en is het onwaarschijnlijk dat ze antimicrobiële resistentie bevorderen. Eerdere studies hebben aangetoond dat het mogelijk is om endotracheale tubes te coaten met conventionele antibiotica, daarom onderzocht het onderzoeksteam de mogelijkheid om AMP's op te nemen in met polymeer gecoate buizen om de groei van bacteriën te remmen en het microbioom van de bovenste luchtwegen te moduleren.

De onderzoekers, onder leiding van Matthew Aronson, een afgestudeerde student aan de afdeling Bioengineering van Penn Engineering, testten hun theorie door een polymeercoating te maken die Lasioglossin-III zou vrijgeven, een AMP met breedspectrum antibacteriële activiteit. Ze ontdekten dat Lasio vrijkwam uit gecoate endotracheale tubes, snel de verwachte effectieve concentratie bereikte en gedurende een week bij dezelfde concentratie bleef vrijkomen, dat is het typische tijdsbestek dat een endotracheaal wordt gebruikt voordat het wordt gewijzigd. De onderzoekers testten ook hun medicijn-eluerende buis tegen luchtwegmicroben, inclusief S. epidermidis , S. pneumoniae , en menselijke microbioommonsters en waargenomen significante antibacteriële activiteit, evenals het voorkomen van bacteriële hechting aan de buis.

Deze studie toont aan dat het mogelijk is om een ​​medicijn-eluerende endotracheale tube te maken om luchtwegcomplicaties te voorkomen, wat de deur opent naar toekomstig onderzoek naar specifieke pathogenen die verantwoordelijk zijn voor laryngotracheale stenose. Bovendien, het vermogen om doelbewust AMP's te selecteren tegen bepaalde microben in de luchtpijp en andere organen kan belangrijke implicaties hebben bij de preventie van specifieke ziekten, zelfs buiten luchtwegaandoeningen."

Ian N. Jacobs, MD, Studie co-auteur, Medisch directeur van het centrum voor pediatrische luchtwegaandoeningen in de afdeling KNO en bijzonder leerstoel voor pediatrische otolaryngologie en pediatrische luchtwegaandoeningen in het kinderziekenhuis van Philadelphia

• Vrouwen uiten frustratie over antibioticagebruik en beperkte behandelingsopties voor UTI's
• Diagnose van virale infecties met behulp van technologieën op micro- en nanoschaal