Kombinácia probiotík/antibiotík môže vyhubiť baktérie odolné voči liekom

V boji proti baktériám rezistentným na lieky, Vedci z MIT si vzali na pomoc prospešné baktérie známe ako probiotiká.

V novej štúdii vedci ukázali, že dodaním kombinácie antibiotík a probiotík, mohli vyhubiť dva kmene baktérií rezistentných na lieky, ktoré často infikujú rany. Aby ste to dosiahli, zapuzdrili probiotické baktérie do ochranného obalu alginátu, biokompatibilný materiál, ktorý zabraňuje usmrteniu probiotík antibiotikom.

„Teraz je toľko baktérií, ktoré sú odolné voči antibiotikám, čo je vážny problém pre ľudské zdravie. Myslíme si, že jedným zo spôsobov, ako s nimi zaobchádzať, je zapuzdriť živé probiotikum a nechať ho robiť svoju prácu, “hovorí Ana Jaklenec, vedecký pracovník z Kochovho inštitútu MIT pre integrovaný výskum rakoviny a jeden zo starších autorov štúdie.

Ak sa v budúcich testoch na zvieratách a ľuďoch preukáže, že sú úspešné, kombinácia probiotika/antibiotika by mohla byť začlenená do obväzov na rany, kde by mohla pomôcť pri hojení infikovaných chronických rán, hovoria vedci.

Robert Langer, profesor inštitútu Davida H. Kocha a člen Kochovho inštitútu, je tiež hlavným autorom príspevku, ktorý sa objavuje v denníku Pokročilé materiály 17. októbra Zhihao Li, bývalý vedecký pracovník MIT, je hlavným autorom štúdie.

Bakteriálne vojny

Ľudské telo obsahuje bilióny bakteriálnych buniek, mnohé z nich sú prospešné. V niektorých prípadoch, tieto baktérie pomáhajú odraziť infekciu vylučovaním antimikrobiálnych peptidov a ďalších zlúčenín, ktoré zabíjajú patogénne kmene baktérií. Iní prekonávajú škodlivé kmene prijímaním živín a ďalších kritických zdrojov.

Vedci predtým testovali myšlienku aplikácie probiotík na chronické rany, a mali určitý úspech v štúdiách s pacientmi s popáleninami, Hovorí Li. Avšak, probiotické kmene zvyčajne nedokážu bojovať so všetkými baktériami, ktoré by sa nachádzali v infikovanej rane. Kombinácia týchto kmeňov s tradičnými antibiotikami by pomohla zabiť viac patogénnych baktérií, ale antibiotikum by pravdepodobne zničilo aj probiotické baktérie.

Tím MIT navrhol spôsob, ako tento problém obísť zapuzdrením probiotických baktérií tak, aby neboli ovplyvnené antibiotikom. Alginát si vybrali čiastočne, pretože sa už používa v obväzoch na chronické rany, kde pomáha absorbovať sekréty a udržať ranu suchú. Navyše, vedci tiež zistili, že alginát je súčasťou biofilmov, ktoré vytvárajú klastre baktérií, aby sa chránili pred antibiotikami.

„Pozreli sme sa na molekulárne zložky biofilmov a zistili sme, že v prípade infekcie Pseudomonas, alginát je veľmi dôležitý pre svoju odolnosť voči antibiotikám, „Li hovorí.“ Avšak Túto schopnosť chrániť dobré baktérie pred antibiotikami zatiaľ nikto nevyužil. “

Pre túto štúdiu, vedci sa rozhodli zapuzdriť typ komerčne dostupného probiotika známeho ako Bio-K+, ktorý pozostáva z troch kmeňov Lactobacillus baktérie. O týchto kmeňoch je známe, že zabíjajú na meticilín rezistentný Staphylococcus aureus ( MRSA ). Presný mechanizmus, akým to robia, nie je známy, ale jednou možnosťou je, že patogény sú citlivé na kyselinu mliečnu produkovanú probiotikami. Ďalšou možnosťou je, že probiotiká vylučujú antimikrobiálne peptidy alebo iné proteíny, ktoré zabíjajú patogény alebo narúšajú ich schopnosť vytvárať biofilmy.

Vedci dodali zapuzdrené probiotiká spolu s antibiotikom nazývaným tobramycín, ktoré si vybrali spomedzi ostatných testovaných antibiotík, pretože účinne zabíja Pseudomonas aeruginosa, ďalší kmeň, ktorý sa bežne vyskytuje pri infekciách rán. Kedy MRSA a Pseudomonas aeruginosa rastúce na laboratórnej miske boli vystavené kombinácii zapuzdreného Bio-K+ a tobramycínu, všetky patogénne baktérie boli zničené.

„Bol to dosť drastický efekt, „Jaklenec hovorí.“ Baktérie to úplne vyhubilo. “

Keď vyskúšali rovnaký experiment s nezapuzdrenými probiotikami, probiotiká boli zabité antibiotikami, umožnenie MRSA baktérie prežiť.

„Keď sme použili iba jeden komponent, buď antibiotiká alebo probiotiká, nedokázali vyhubiť všetky patogény. To je niečo, čo môže byť veľmi dôležité v klinickom prostredí, kde máte rany s rôznymi baktériami, a antibiotiká nestačia na zabitie všetkých baktérií, “Hovorí Li.

Lepšie hojenie rán

Vedci predpokladajú, že tento prístup by bolo možné použiť na vývoj nových typov obväzov alebo iných obväzov na rany vložených do antibiotík a probiotík zapuzdrených do alginátu. Kým sa to stane, plánujú prístup ďalej testovať na zvieratách a možno aj na ľuďoch.

„Dobrá vec na algináte je, že je schválený FDA, a probiotikum, ktoré používame, je tiež schválené, „Li hovorí.“ Myslím si, že probiotiká môžu byť niečím, čo môže v budúcnosti znamenať revolúciu v liečbe rán. S našou prácou, rozšírili sme aplikačné možnosti probiotík. “

V štúdii publikovanej v roku 2016 vedci dokázali, že poťahovanie probiotík vrstvami alginátu a iného polysacharidu nazývaného chitosan ich môže chrániť pred rozpadom v gastrointestinálnom trakte. To by mohlo výskumníkom pomôcť vyvinúť spôsoby liečenia chorôb alebo zlepšenia trávenia pomocou perorálne podávaných probiotík. Ďalšou potenciálnou aplikáciou je použitie týchto probiotík na doplnenie črevného mikrobiómu po liečbe antibiotikami, ktoré môžu zničiť prospešné baktérie súčasne s odstránením infekcie.

• Na riešenie zvýšenia hepatitídy C sa odporúča jednorazový univerzálny skríning
• Stanovenie kapacity neutralizácie kyselín pre OTC antacidá