Läkemedelseluerande endotrakealrör för att förebygga komplikationer i luftvägarna

I en proof-of-concept studie, forskare vid Children's Hospital of Philadelphia (CHOP) har skapat en beläggning som kan appliceras på endotrakealrör och frigöra antimikrobiella peptider som riktar sig mot infektiösa bakterier med specificitet. Innovationen kan minska bakterieinflammation i övre luftvägarna under intubation, en situation som kan leda till kronisk inflammation och ett tillstånd som kallas subglottisk stenos, förträngning av luftvägarna genom en ansamling av ärrvävnad. Resultaten publicerades nyligen i tidningen Laryngoskopet e.

"Vi har skapat en ny enhet för att modulera mikrobiomet i övre luftvägarna, som kan användas för att förhindra bakteriella infektioner under intubation och förhindra subglottisk stenos och andra luftvägssjukdomar, "sa seniorstudieförfattaren Riccardo Gottardi, Doktorsexamen, Docent i pediatrik och chef för Bioengineering and Biomaterials Laboratory på CHOP. "Inte bara fungerar denna teknik förutsägbart och kontinuerligt under den normala varaktigheten för kroniskt intuberade patienter, men det är också snabbt och enkelt att producera och kan enkelt moduleras för att rikta in sig på alla intressanta bakterier. "

Nyligen genomförda studier har visat att det endotrakeala mikrobiomet hos intuberade patienter med subglottisk stenos är obalanserat. Dock, att hantera överväxt av vissa bakterier med konventionella antibiotika är inte idealiskt, eftersom deras användning kan störa balansen mellan både "goda" och "dåliga" bakterier, samtidigt som det orsakar antimikrobiell resistens.

Istället, utredarna undersökte användningen av antimikrobiella peptider (AMP), som är små proteiner som destabiliserar bakteriemembran, orsakar att bakterieceller faller isär och dör. Denna verkningsmekanism gör att de kan rikta in sig på specifika bakterier och gör det osannolikt att de främjar antimikrobiell resistens. Tidigare studier har visat att det är möjligt att belägga endotrakealrör med konventionella antibiotika, så forskargruppen undersökte möjligheten att införliva AMP i polymerbelagda rör för att hämma bakterietillväxt och modulera mikrobiomet i övre luftvägarna.

Forskarna, ledd av Matthew Aronson, en doktorand vid Penn Engineering institution för bioingenjör, testade sin teori genom att skapa en polymerbeläggning som skulle frigöra Lasioglossin-III, en AMP med bredspektrum antibakteriell aktivitet. De fann att Lasio släpptes från belagda endotrakealrör, nådde den förväntade effektiva koncentrationen snabbt och fortsatte att släppas vid samma koncentration i en vecka, vilket är den typiska tidsram som en endotrakeal används innan den ändras. Utredarna testade också sitt läkemedelseluerande rör mot luftvägsmikrober, Inklusive S. epidermidis , S. pneumoniae , och humana mikrobiomprover och observerade signifikant antibakteriell aktivitet, samt förebyggande av bakteriell vidhäftning till röret.

Denna studie visar att det är möjligt att skapa ett läkemedelseluerande endotrakealt rör för att förhindra komplikationer i luftvägarna, som öppnar dörren till framtida forskning om riktning mot specifika patogener som är ansvariga för laryngotrakeal stenos. Dessutom, förmågan att avsiktligt välja AMP mot vissa mikrober i luftstrupen och andra organ kan ha betydande konsekvenser för förebyggande av specifika sjukdomar, även bortom luftvägsstörningar. "

Ian N.Jacobs, MD, Studera medförfattare, Medicinsk chef för Center for Pediatric Airway Disorders in the Division of Otolaryngology and begowed Chair in Pediatric Otolaryngology and Pediatric Airway Disorders at Children's Hospital of Philadelphia

• Kvinnor uttrycker frustration över antibiotikaanvändning och begränsade behandlingsalternativ för UTI
• Diagnos av virusinfektioner med hjälp av mikro- och nanoskala -teknik