Kombinacija antibiotika i probiotika može ubiti superbugove
Inovativni pristup koristi biokompatibilni materijal za inkapsuliranje probiotičkih bakterija i kombinira ih s antibioticima za suzbijanje infekcija otpornih na liječenje.
Svake godine preko 2 milijuna ljudi u Sjedinjenim Državama razvije infekcije otporne na liječenje, a od toga umre približno 23 000 ljudi.
Te su statistike potaknule Centre za kontrolu i prevenciju bolesti (CDC) da smatraju otpornost na lijekove "jednim od najvećih javnozdravstvenih izazova našeg vremena".
Stoga istraživači marljivo rade na pokušajima da razviju domišljate načine rješavanja takozvanih superbakterija - bakterija koje su postale imune na liječenje antibioticima.
U posljednje vrijeme istraživači su dodali probiotike u svoj arsenal protiv superbuba. Probiotici su korisne bakterije koje se nalaze u hrani, poput jogurta, kefira, kiselih krastavaca ili miso juhe.
Primjerice, prije samo mjesec dana studija je sugerirala da bi redovito konzumiranje probiotika moglo smanjiti potrebu za antibioticima, pomažući tako u suzbijanju krize rezistencije na lijekove.
Sada su istraživači koristili probiotike kako bi stvorili kombinaciju "ubojica" koja je uništila dva soja bakterija otpornih na liječenje.
Dvije suradnice i odgovarajuće autorice studije su Ana Jaklenec, znanstvenica s Instituta Koch za integrativno istraživanje raka na Massachusetts Institute of Technology u Cambridgeu, MA, i Robert Langer, profesor Instituta David H. Koch s MIT-a .
Zhihao Li prvi je autor članka, koji je sada objavljen u časopisu Napredni materijali.
Korištenje alginata za kapsuliranje probiotika
Prvi autor studije objašnjava problem suočavanja s antibioticima rezistentnim na antibiotike.
S jedne strane, kaže, probiotici su donekle uspješno suzbijali bakterije kada se nanose na rane. Međutim, probiotici obično nisu dovoljni za uništavanje svih bakterija koje se nalaze u infekciji rane.
S druge strane, kaže Li, dodavanje antibiotika u smjesu ubit će previše bakterija, uključujući korisne probiotike.
Dakle, Li i kolege krenuli su u pronalaženje zaobilaznog rješenja zatvarajući probiotike u ljusku koja ih štiti od uništavanja antibiotikom. Za dizajn ljuske odabrali su materijal koji se naziva alginat.
Alginat se istraživačima istakao kao dobar izbor iz dva glavna razloga. Prvo, to je komponenta biofilma koji bakterije prirodno stvaraju kada se pokušavaju zaštititi od antibiotika. Drugo, liječnici već koriste komponentu u liječenju rana.
"Istražili smo molekularne komponente biofilmova i otkrili smo da je za infekciju Pseudomonasom alginat vrlo važan zbog svoje rezistencije na antibiotike", kaže Li. "Međutim, do sada nitko nije koristio ovu sposobnost da zaštiti dobre bakterije od antibiotika."
Kombinacija ‘iskorijenjenih’ superbugova
Za svoje istraživanje Li i kolege odabrali su probiotik sastavljen od tri soja Bakterije Lactobacillus - vrsta bakterija koja se može ubiti Staphylococcus aureus otporan na meticilin (MRSA).
Istraživači su kombinirali probiotike s antibiotikom tobramicinom, za kojeg se zna da ubija Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa).
Zatim su Li i kolege primijenili probiotike obložene alginatom zajedno s tobramicinom MRSA i P. aeruginosa u petrijevki. Kombinacija je "potpuno iskorijenila" bakterije otporne na liječenje, prema Jaklenecu.
"Bio je to poprilično drastičan efekt", dodaje sustariji autor. Suprotno tome, kada su istraživači ponovno stvorili eksperiment bez alginatne prevlake, antibiotici su ubili probiotike, što je zauzvrat poštedjelo MRSA bakterija.
"Kad smo samo koristili jednu komponentu, bilo antibiotike ili probiotike, nisu mogli iskorijeniti sve patogene", izvještava Li. "To je nešto, što može biti vrlo važno u kliničkim uvjetima gdje imate rane s različitim bakterijama, a antibiotici nisu dovoljni da ubiju sve bakterije."
Istraživači se nadaju da će se njihov pristup boriti protiv krize otpornosti na lijekove i planiraju je testirati na životinjama i ljudima.
„Sada postoji toliko mnogo bakterija koje su otporne na antibiotike, što je ozbiljan problem za ljudsko zdravlje. Mislimo da je jedan od načina liječenja kapsulacijom živog probiotika i puštanjem da radi svoj posao ”, kaže Jaklenec.
"Dobra stvar kod alginata je što je [U.S. Uprava za hranu i lijekove] odobrila, a odobren je i probiotik koji koristimo ”, dodaje Li.
“Mislim da probiotici mogu biti nešto što bi moglo revolucionirati liječenje rana u budućnosti. Svojim smo radom proširili mogućnosti primjene probiotika. "
Zhihao Li
