In een nieuwe studie, de onderzoekers toonden aan dat door het leveren van een combinatie van antibiotica en probiotica, ze zouden twee stammen van resistente bacteriën kunnen uitroeien die vaak wonden infecteren. Om dit te behalen, ze hebben de probiotische bacteriën ingekapseld in een beschermend omhulsel van alginaat, een biocompatibel materiaal dat voorkomt dat de probiotica door het antibioticum worden gedood.
"Er zijn nu zoveel bacteriën die resistent zijn tegen antibiotica, wat een ernstig probleem is voor de menselijke gezondheid. We denken dat een manier om ze te behandelen is door een levend probioticum in te kapselen en het zijn werk te laten doen. " zegt Ana Jaklenec, een onderzoekswetenschapper aan het Koch Institute for Integrative Cancer Research van MIT en een van de senior auteurs van de studie.
Indien aangetoond succesvol te zijn in toekomstige tests bij dieren en mensen, de combinatie probiotisch/antibioticum zou kunnen worden verwerkt in wondverbanden, waar het kan helpen bij het genezen van geïnfecteerde chronische wonden, zeggen de onderzoekers.
Robert Langer, de David H. Koch Institute Professor en een lid van het Koch Institute, is ook een senior auteur van het papier, die in het journaal verschijnt Geavanceerde materialen op 17 oktober. Zhihao Li, een voormalig MIT bezoekende wetenschapper, is de hoofdauteur van de studie.
Bacteriën oorlogen
Het menselijk lichaam bevat biljoenen bacteriële cellen, waarvan vele gunstig zijn. In sommige gevallen, deze bacteriën helpen infecties af te weren door antimicrobiële peptiden en andere verbindingen af te scheiden die pathogene bacteriestammen doden. Anderen overtreffen schadelijke soorten door voedingsstoffen en andere essentiële hulpbronnen op te nemen.
Wetenschappers hebben eerder het idee getest om probiotica toe te passen op chronische wonden, en ze hebben enig succes gehad in studies van patiënten met brandwonden, zegt Li. Echter, de probiotische stammen kunnen meestal niet alle bacteriën bestrijden die in een geïnfecteerde wond zouden worden aangetroffen. Het combineren van deze stammen met traditionele antibiotica zou helpen om meer van de pathogene bacteriën te doden, maar het antibioticum zou waarschijnlijk ook de probiotische bacteriën doden.
Het MIT-team bedacht een manier om dit probleem te omzeilen door de probiotische bacteriën in te kapselen, zodat ze niet door het antibioticum zouden worden aangetast. Ze kozen mede voor alginaat omdat het al wordt gebruikt in verbanden voor chronische wonden, waar het helpt om afscheidingen te absorberen en de wond droog te houden. Aanvullend, de onderzoekers ontdekten ook dat alginaat een onderdeel is van de biofilms die clusters van bacteriën vormen om zichzelf te beschermen tegen antibiotica.
"We hebben gekeken naar de moleculaire componenten van biofilms en we vonden dat voor Pseudomonas-infectie, alginaat is erg belangrijk voor zijn resistentie tegen antibiotica, " zegt Li. "Echter, tot nu toe heeft niemand dit vermogen gebruikt om goede bacteriën tegen antibiotica te beschermen."
Voor deze studie is de onderzoekers kozen ervoor om een type commercieel verkrijgbaar probioticum in te kapselen dat bekend staat als Bio-K+, die bestaat uit drie stammen van Lactobacillus bacteriën. Van deze soorten is bekend dat ze dodelijk zijn methicilline-resistente Staphylococcus aureus ( MRSA ). Het exacte mechanisme waarmee ze dit doen is niet bekend, maar een mogelijkheid is dat de ziekteverwekkers vatbaar zijn voor melkzuur dat door de probiotica wordt geproduceerd. Een andere mogelijkheid is dat de probiotica antimicrobiële peptiden of andere eiwitten afscheiden die de ziekteverwekkers doden of hun vermogen om biofilms te vormen verstoren.
De onderzoekers leverden de ingekapselde probiotica samen met een antibioticum genaamd tobramycine, die ze kozen uit andere geteste antibiotica omdat het effectief Pseudomonas aeruginosa doodt, een andere stam die vaak wordt aangetroffen bij wondinfecties. Wanneer MRSA en Pseudomonas aeruginosa groeiend in een laboratoriumschaal werden blootgesteld aan de combinatie van ingekapseld Bio-K+ en tobramycine, alle pathogene bacteriën werden uitgeroeid.
"Het was een vrij ingrijpend effect, " zegt Jaklenec. "Het heeft de bacteriën volledig uitgeroeid."
Toen ze hetzelfde experiment probeerden met niet-ingekapselde probiotica, de probiotica werden gedood door de antibiotica, het toestaan van MRSA bacteriën om te overleven.
"Toen we maar één onderdeel gebruikten, antibiotica of probiotica, ze konden niet alle ziekteverwekkers uitroeien. Dat kan heel belangrijk zijn in klinische omgevingen waar je wonden hebt met verschillende bacteriën, en antibiotica zijn niet genoeg om alle bacteriën te doden, "zegt Li.
Betere wondgenezing
De onderzoekers voorzien dat deze aanpak kan worden gebruikt om nieuwe soorten verbanden of andere wondverbanden te ontwikkelen die zijn ingebed met antibiotica en in alginaat ingekapselde probiotica. Voordat dat kan gebeuren, ze zijn van plan om de aanpak verder te testen bij dieren en mogelijk bij mensen.
"Het goede aan alginaat is dat het door de FDA is goedgekeurd, en het probioticum dat we gebruiken is ook goedgekeurd, " zegt Li. "Ik denk dat probiotica iets kunnen zijn dat in de toekomst een revolutie teweeg kan brengen in de wondbehandeling. Met ons werk, we hebben de toepassingsmogelijkheden van probiotica uitgebreid."
In een studie gepubliceerd in 2016, de onderzoekers toonden aan dat het coaten van probiotica met lagen alginaat en een ander polysacharide, chitosan genaamd, hen zou kunnen beschermen tegen afbraak in het maagdarmkanaal. Dit zou onderzoekers kunnen helpen bij het ontwikkelen van manieren om ziekten te behandelen of de spijsvertering te verbeteren met oraal toegediende probiotica. Een andere mogelijke toepassing is het gebruik van deze probiotica om het darmmicrobioom aan te vullen na behandeling met antibiotica, die nuttige bacteriën kunnen uitroeien en tegelijkertijd een infectie opruimen.
DeNovix maakt winnaar bekend van Platinum DS11 FX+ Spectrofotometer / Fluorometer
Waterstofademhaling komt niet van Bikini-atol
Nieuwe superactiverende macrofaagreceptor zou hyperontsteking bij ernstige COVID-19 kunnen verklaren
Een smalle slokdarm openen
Longmicroben kunnen helpen bij het voorspellen van resultaten bij ernstig zieken
Rauw voer voor huisdieren een risico voor mens en dier
Gasdetecterende elektronische pil voor diagnose van gastro-intestinale aandoeningen
Wetenschappers van de RMIT University, Melbourne, hebben een elektronische pil gemaakt die speciale gassen in de darm kan detecteren en artsen kan helpen bij het diagnosticeren van gastro-intestinale
Slaapkwaliteit kan een indicator zijn voor later onderzoek naar de ziekte van Alzheimer
Een nieuwe studie van de onderzoekers van de Universiteit van Californië, Berkeley heeft aangetoond dat de geleidelijk afnemende kwaliteit van de slaap bij 50- en 60-plussers een aanwijzing kan zijn v
Bepaling van zuurneutraliserend vermogen voor OTC-antacida
USP beschrijft een terugtitratie om het zuurneutraliserend vermogen (ANC) te bepalen. De methode is erg snel, eenvoudig, en betrouwbaar. De Metrohm Application Note AN T-192 bevat de effectieve bepali