A combinação de probióticos / antibióticos pode erradicar bactérias resistentes a medicamentos

Na luta contra bactérias resistentes a medicamentos, Os pesquisadores do MIT conseguiram a ajuda de bactérias benéficas conhecidas como probióticos.

Em um novo estudo, os pesquisadores mostraram que, ao administrar uma combinação de antibióticos e probióticos, eles poderiam erradicar duas cepas de bactérias resistentes a medicamentos que costumam infectar feridas. Para alcançar isto, eles encapsularam as bactérias probióticas em uma casca protetora de alginato, um material biocompatível que evita que os probióticos sejam mortos pelo antibiótico.

"Existem tantas bactérias agora que são resistentes aos antibióticos, que é um problema sério para a saúde humana. Achamos que uma maneira de tratá-los é encapsular um probiótico vivo e deixá-lo fazer seu trabalho, "diz Ana Jaklenec, um cientista pesquisador do Instituto Koch para Pesquisa Integrativa do Câncer do MIT e um dos autores sênior do estudo.

Se tiver sucesso em testes futuros em animais e humanos, a combinação probiótico / antibiótico pode ser incorporada em curativos para feridas, onde pode ajudar a curar feridas crônicas infectadas, dizem os pesquisadores.

Robert Langer, o professor do Instituto David H. Koch e membro do Instituto Koch, também é um autor sênior do artigo, que aparece no jornal Materiais avançados em 17 de outubro. Zhihao Li, um ex-cientista visitante do MIT, é o autor principal do estudo.

Guerra de bactérias

O corpo humano contém trilhões de células bacterianas, muitos dos quais são benéficos. Em alguns casos, essas bactérias ajudam a evitar infecções, secretando peptídeos antimicrobianos e outros compostos que matam cepas patogênicas de bactérias. Outros superam as cepas prejudiciais absorvendo nutrientes e outros recursos essenciais.

Os cientistas já testaram a ideia de aplicar probióticos em feridas crônicas, e eles tiveram algum sucesso em estudos de pacientes com queimaduras, Li diz. Contudo, as cepas probióticas geralmente não conseguem combater todas as bactérias que seriam encontradas em uma ferida infectada. A combinação dessas cepas com antibióticos tradicionais ajudaria a matar mais bactérias patogênicas, mas o antibiótico provavelmente também mataria as bactérias probióticas.

A equipe do MIT inventou uma maneira de contornar esse problema, encapsulando as bactérias probióticas para que não fossem afetadas pelo antibiótico. Eles escolheram o alginato em parte porque ele já é usado em curativos para feridas crônicas, onde ajuda a absorver as secreções e manter a ferida seca. Adicionalmente, os pesquisadores também descobriram que o alginato é um componente dos biofilmes que os aglomerados de bactérias formam para se proteger dos antibióticos.

"Analisamos os componentes moleculares dos biofilmes e descobrimos que, para a infecção por Pseudomonas, o alginato é muito importante por sua resistência aos antibióticos, "Li diz." No entanto, até agora ninguém usou essa capacidade para proteger bactérias boas de antibióticos. "

Para este estudo, os pesquisadores optaram por encapsular um tipo de probiótico disponível comercialmente conhecido como Bio-K +, que consiste em três cepas de Lactobacillus bactérias. Essas cepas são conhecidas por matar Staphylococcus aureus resistente à meticilina ( MRSA ) O mecanismo exato pelo qual eles fazem isso não é conhecido, mas uma possibilidade é que os patógenos sejam suscetíveis ao ácido láctico produzido pelos probióticos. Outra possibilidade é que os probióticos secretem peptídeos antimicrobianos ou outras proteínas que matam os patógenos ou interrompem sua capacidade de formar biofilmes.

Os pesquisadores entregaram os probióticos encapsulados junto com um antibiótico chamado tobramicina, que eles escolheram entre outros antibióticos testados porque efetivamente mata Pseudomonas aeruginosa, outra cepa comumente encontrada em infecções de feridas. Quando MRSA e Pseudomonas aeruginosa crescendo em uma placa de laboratório foram expostas à combinação de Bio-K + encapsulado e tobramicina, todas as bactérias patogênicas foram eliminadas.

"Foi um efeito bastante drástico, "Jaklenec diz." Isso erradicou completamente a bactéria. "

Quando eles tentaram o mesmo experimento com probióticos não encapsulados, os probióticos foram mortos pelos antibióticos, permitindo o MRSA bactérias para sobreviver.

"Quando usamos apenas um componente, antibióticos ou probióticos, eles não podiam erradicar todos os patógenos. Isso é algo que pode ser muito importante em ambientes clínicos, onde você tem feridas com bactérias diferentes, e os antibióticos não são suficientes para matar todas as bactérias, "Li diz.

Melhor cicatrização de feridas

Os pesquisadores imaginam que essa abordagem poderia ser usada para desenvolver novos tipos de curativos ou outros curativos incorporados com antibióticos e probióticos encapsulados em alginato. Antes que isso aconteça, eles planejam testar a abordagem em animais e, possivelmente, em humanos.

"A coisa boa sobre o alginato é que ele é aprovado pelo FDA, e o probiótico que usamos também é aprovado, "Li diz." Acho que os probióticos podem ser algo que pode revolucionar o tratamento de feridas no futuro. Com o nosso trabalho, expandimos as possibilidades de aplicação de probióticos. "

Em um estudo publicado em 2016, os pesquisadores demonstraram que o revestimento de probióticos com camadas de alginato e outro polissacarídeo chamado quitosana poderia protegê-los contra decomposição no trato gastrointestinal. Isso poderia ajudar os pesquisadores a desenvolver maneiras de tratar doenças ou melhorar a digestão com probióticos administrados por via oral. Outra aplicação potencial é o uso desses probióticos para repor o microbioma intestinal após o tratamento com antibióticos, que pode eliminar as bactérias benéficas ao mesmo tempo que elimina uma infecção.

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