fbpx

Підхід, що дозволить боротись з біоплівками


Підхід, що дозволить боротись з біоплівками

Наче захисний купол, що покриває шкідливі бактерії, біоплівки роблять лікування шкірних інфекційних захворювань особливо складним. Мікроорганізми захищені біолпівкою складають серйозний ризик для здоров’я через резистентність до антибіотиків та непіддатливість до лікування. Бактерії, що захищенні біоплівкою складають що 80% загалом від усіх бактерійних захворювань у людей, та є від 50 до 1,000 разів більш резистентними до дії антибіотиків чим прості бактеріальні інфекції.

Завдяки клопіткій скринінговій стратегії дослідникам вдалось визначити унікальний клас матеріалів, які називаються йонні рідини, що нейтралізують патогени, що здатні утворювати біоплівки, а також здатні доставляти необхідні ліки через шкіру.

Дослідники розширили можливості антимікробних терапій до якісно нового рівня завдяки йонним рідинам.

У декількох випадках, дослідники помітили, що йонні рідини були більш ефективні щодо впливу на біоплівки чим стандартний відбілюючий засіб, та виявляв значно менший цитотоксичний ефект на людський клітинних культурах (на противагу відбілюванню). Це є хорошою можливістю для забезпечення доставки антибіотиків до патогенів крізь зруйновану біоплівку, проте що найцікавіше, йонні рідини самостійно здатні нейтралізувати мікробів.

Ця робота може мати особливе значення для військового медичного застосування, оскільки солдат у польових умовах можуть піддаватись пливу різних інфекцій, лікування яких є особливо важким.

Біоплівки зазвичай залишаються на краях ран, а саме під інтактною здоровою часиною шкіри. Саме тому дуже їх дуже важко лікувати, оскільки існує природній бар’єр – роговий шар, який ускладнює доставку ліків.

Якщо бактеріальна біоплівка руйнується, доставка антибіотиків значно покращується, і будь-які патогени набувають нормальної чутливості до антибіотиків. Більше того, багато інфекцій при пораненнях проникають не тільки під верхній зроговілий шар, а й глибоко у тканину (епідерміс та дерма). Ці матеріали здатні ж до проникнення через шкіру та перенесення антибіотиків до найглибших шарів шкіри.

Очевидно, що йонні рідини будуть особливо корисні військовим, через вплив біологічних агентів у несприятливому середовищі. Місцеве застосування для профілактики чи прямого лікування може виграти час, що необхідний для доставки потерпілого до спеціалізованих медичних установ. Також дуже важливим є те, що йонні рідини є стабільними до високих температур та тиску, а також їх можна отримати з досить дешевих матеріалів, що є важливою характеристикою для комерціалізації для повсякденних застосувань.

Біоплівки є основним чинником хронічних ран та раневої деградації. Інфекційні рани отримані від операційних втручань нараховують близько 1 мільйону додаткових днів проведених у госпіталі. Додатковим чинниками інфекційних ран є травматичні пошкодження, виразки ступні при діабеті та інші виразки.

Загалом цей підхід є унікальним, оскільки команда науковців розглянула набір синтезованих йонних рідин та індукувала розробку йонної рідини, холін-геранату, яка показала чудові антимікробні властивості, мінімальну токсичність до епітеліальних клітин та до шкіри, та чудову проникаючу здатність, що покращує перечення медикаментів. Холін-геранат такий же, або ж навіть більш, ефективний чим відбілюючий спосіб у боротьбі проти біоплівок Salmonela enterica та Pseudomonas aeruginosa, відповідно. На додаток, холін-геранат покращує проникнення антибіотиків до глибших шарів, не викликаючи подразнення шкіри.