Probiotisk/antibiotisk kombinasjon kan utrydde medikamentresistente bakterier

I kampen mot stoffresistente bakterier, MIT -forskere har fått hjelp av gunstige bakterier kjent som probiotika.

I en ny studie, forskerne viste at ved å levere en kombinasjon av antibiotika og probiotika, de kan utrydde to stammer av medikamentresistente bakterier som ofte infiserer sår. For å oppnå dette, de innkapslet de probiotiske bakteriene i et beskyttende skall av alginat, et biokompatibelt materiale som forhindrer at probiotika blir drept av antibiotika.

"Det er så mange bakterier som nå er resistente mot antibiotika, som er et alvorlig problem for menneskers helse. Vi tror en måte å behandle dem på er å kapsle inn et levende probiotikum og la det gjøre jobben sin, "sier Ana Jaklenec, en forsker ved MITs Koch Institute for Integrative Cancer Research og en av seniorforfatterne av studien.

Hvis det viser seg å være vellykket i fremtidige tester på dyr og mennesker, den probiotiske/antibiotiske kombinasjonen kan inkorporeres i bandasjer for sår, hvor det kan hjelpe til med å helbrede infiserte kroniske sår, sier forskerne.

Robert Langer, David H. Koch Institute Professor og medlem av Koch Institute, er også seniorforfatter av avisen, som vises i journalen Avanserte materialer 17. oktober Zhihao Li, en tidligere MIT -besøkende forsker, er studiens hovedforfatter.

Bakteriekrig

Menneskekroppen inneholder billioner av bakterieceller, hvorav mange er fordelaktige. I noen tilfeller, disse bakteriene hjelper til med å avverge infeksjon ved å utskille antimikrobielle peptider og andre forbindelser som dreper patogene bakteriestammer. Andre konkurrerer skadelige stammer ved å ta opp næringsstoffer og andre kritiske ressurser.

Forskere har tidligere testet ideen om å bruke probiotika på kroniske sår, og de har hatt en viss suksess i studier av pasienter med brannskader, Sier Li. Derimot, de probiotiske stammene kan vanligvis ikke bekjempe alle bakteriene som finnes i et infisert sår. Å kombinere disse stammene med tradisjonelle antibiotika ville bidra til å drepe flere av de patogene bakteriene, men antibiotika vil sannsynligvis også drepe de probiotiske bakteriene.

MIT -teamet utviklet en måte å omgå dette problemet ved å innkapsler de probiotiske bakteriene slik at de ikke ville bli påvirket av antibiotika. De valgte alginat delvis fordi det allerede brukes i bandasjer for kroniske sår, hvor det hjelper å absorbere sekresjoner og holde såret tørt. I tillegg forskerne fant også at alginat er en komponent i biofilmene som klynger av bakterier danner for å beskytte seg mot antibiotika.

"Vi så på de molekylære komponentene i biofilmer, og vi fant at for Pseudomonas -infeksjon, alginat er veldig viktig for dets resistens mot antibiotika, "Li sier." Imidlertid, så langt har ingen brukt denne evnen til å beskytte gode bakterier mot antibiotika. "

For denne studien, forskerne valgte å kapsle inn en type kommersielt tilgjengelig probiotika kjent som Bio-K+, som består av tre stammer av Lactobacillus bakterie. Disse stammene er kjent for å drepe meticillinresistent Staphylococcus aureus ( MRSA ). Den nøyaktige mekanismen for hvordan de gjør dette er ikke kjent, men en mulighet er at patogenene er utsatt for melkesyre produsert av probiotika. En annen mulighet er at probiotika skiller ut antimikrobielle peptider eller andre proteiner som dreper patogenene eller forstyrrer deres evne til å danne biofilm.

Forskerne leverte innkapslet probiotika sammen med et antibiotika kalt tobramycin, som de valgte blant andre testede antibiotika fordi det effektivt dreper Pseudomonas aeruginosa, en annen stamme som vanligvis finnes ved sårinfeksjoner. Når MRSA og Pseudomonas aeruginosa som vokser i en laboratoriefat ble utsatt for kombinasjonen av innkapslet Bio-K+ og tobramycin, alle de patogene bakteriene ble utslettet.

"Det var en ganske drastisk effekt, "Jaklenec sier." Det utryddet bakteriene fullstendig. "

Da de prøvde det samme eksperimentet med ikke -innkapslet probiotika, probiotika ble drept av antibiotika, tillater MRSA bakterier for å overleve.

"Når vi bare brukte en komponent, enten antibiotika eller probiotika, de kunne ikke utrydde alle patogenene. Det er noe som kan være veldig viktig i kliniske omgivelser der du har sår med forskjellige bakterier, og antibiotika er ikke nok til å drepe alle bakteriene, "Sier Li.

Bedre sårheling

Forskerne ser for seg at denne tilnærmingen kan brukes til å utvikle nye typer bandasjer eller andre sårforbindelser innebygd med antibiotika og alginat-innkapslet probiotika. Før det kan skje, de planlegger å teste fremgangsmåten ytterligere hos dyr og muligens hos mennesker.

"Det gode med alginat er at det er FDA-godkjent, og probiotika vi bruker er også godkjent, "Li sier." Jeg tror probiotika kan være noe som kan revolusjonere sårbehandling i fremtiden. Med vårt arbeid, Vi har utvidet anvendelsesmulighetene for probiotika. "

I en studie publisert i 2016, forskerne demonstrerte at belegg av probiotika med lag av alginat og et annet polysakkarid kalt kitosan kan beskytte dem mot å brytes ned i mage -tarmkanalen. Dette kan hjelpe forskere med å utvikle måter å behandle sykdom eller forbedre fordøyelsen med oralt levert probiotika. En annen potensiell applikasjon er å bruke disse probiotikaene til å fylle opp tarmmikrobiomet etter behandling med antibiotika, som kan utslette gunstige bakterier samtidig som de rydder opp en infeksjon.

• Engangs universell screening anbefales for å takle økning i hepatitt C
• Bestemmelse av syrenøytraliserende kapasitet for OTC-antacida