Berita

Dalam kasus resistensi antibiotik, obati fibrosis kistik dengan nanopartikel


Cystic fibrosis: Mengatasi resistensi antibiotik melalui nanopartikel

Cystic fibrosis adalah kelainan metabolisme bawaan. Di Jerman saja, sekitar 8.000 orang menderita penyakit yang tidak dapat disembuhkan, terutama anak-anak dan remaja. Infeksi pernafasan adalah salah satu komplikasi yang paling umum. Para peneliti sekarang telah berhasil mengembangkan metode untuk mengobati infeksi pernapasan yang seringkali fatal. Fokusnya adalah pada partikel nano yang lebih baik membawa antibiotik ke tujuan mereka.

Sekitar 8.000 pasien cystic fibrosis di Jerman

Menurut para ahli kesehatan, hingga 8.000 pasien dengan cystic fibrosis tinggal di Jerman. Sekitar satu dari 3.300 anak di Jerman lahir setiap tahun dengan penyakit metabolik yang sebelumnya tidak dapat disembuhkan. Diagnosis dini dan terapi yang dimulai sejak dini dapat membantu secara signifikan meningkatkan kualitas hidup dan harapan hidup pasien fibrosis kistik. Untuk mencapai ini, tes gangguan metabolisme diintegrasikan ke dalam skrining bayi baru lahir. Anak-anak dengan fibrosis kistik seringkali dapat diobati dengan baik. Dokter dan apoteker dari Universitas Jena melawan cystic fibrosis dengan nanopartikel.

Fungsi membersihkan diri dari paru-paru terganggu

Pada cystic fibrosis (juga cystic fibrosis, CF), suatu saluran protein pada permukaan sel terganggu oleh mutasi.

Ini menurunkan kadar air dari berbagai sekresi di dalam tubuh - itu menciptakan lendir yang keras, lapor Friedrich Schiller University Jena dalam sebuah pesan yang diterbitkan oleh Science Information Service (idw).

Kerusakan pada organ dalam adalah akibatnya. Selain itu, lendir menyumbat saluran udara. Ini tidak hanya mengganggu fungsi pembersihan paru-paru, tetapi juga menyebabkan lendir berkoloni dengan bakteri.

Akibatnya, infeksi kronis berkembang. Paru-paru rusak parah, yang sering menyebabkan kematian pasien atau transplantasi.

Berkat kemajuan medis, harapan hidup rata-rata penderita saat ini adalah sekitar 40 tahun.

Perawatan jangka panjang dengan antibiotik inhalasi memainkan peran penting dalam hal ini. Mereka tidak mencegah kolonisasi bakteri, tetapi setidaknya menjaga mereka di teluk untuk periode yang lebih lama.

Namun, bakteri melawan melalui pengembangan resistensi dan pembentukan apa yang disebut biofilm di dalam dan di bawah lapisan lendir, yang terutama melindungi bakteri di baris bawah seperti perisai pelindung.

Cara rumit untuk patogen

Para peneliti di Universitas Friedrich Schiller di Jena kini telah berhasil mengembangkan metode yang jauh lebih efisien untuk mengobati infeksi pernapasan yang seringkali fatal. Fokusnya adalah pada partikel nano yang lebih baik membawa antibiotik ke tujuan mereka.

"Sebagai aturan, obat masuk ke tubuh melalui inhalasi dan kemudian melakukan perjalanan yang rumit ke patogen, banyak yang jatuh di pinggir jalan," jelas Prof. Dr. Dagmar Fischer dari Ketua Teknologi Farmasi di Universitas Jena, yang memimpin proyek bersama dengan rekannya Prof. Mathias Pletz dari Pusat Obat Infeksi dan Kebersihan Rumah Sakit di Rumah Sakit Universitas Jena.

Partikel obat harus terlebih dahulu memiliki ukuran tertentu untuk masuk ke saluran pernapasan yang lebih dalam dan tidak memantul di suatu tempat sebelumnya.

Bagaimanapun, mereka harus menembus lapisan tebal lendir di saluran udara dan lapisan bawah dari biofilm bakteri.

Partikel nano mencapai tujuan mereka dengan lebih mudah

Untuk mengatasi resistensi terkonsentrasi, para peneliti merangkum bahan aktif, seperti antibiotik tobramycin, dalam polimer poliester.

Mereka menguji nanopartikel yang dihasilkan di laboratorium, di mana mereka sebelumnya mensimulasikan situasi paru-paru yang ada - baik dalam keadaan statis dan dalam keadaan dinamis, yaitu dengan gerakan aliran simulasi.

Untuk tujuan ini, kelompok kerja Pletz telah mengembangkan sistem pengujian baru yang dapat lebih mewakili situasi di paru-paru.

Para ilmuwan menemukan bahwa nanopartikel mereka dapat melewati jaringan seperti spons dari lapisan lendir lebih mudah daripada bahan aktif murni dan akhirnya dengan mudah membunuh patogen.

Lapisan tambahan yang terbuat dari polietilen glikol juga membuatnya hampir tidak terlihat oleh sistem kekebalan tubuh. "Semua bahan nanokarrier juga biokompatibel, biodegradable, tidak beracun dan karenanya tidak berbahaya bagi manusia," kata Fischer.

Berikan antibiotik kembali efeknya

Para ilmuwan di Jena belum tahu persis mengapa nanopartikel Anda melawan bakteri dengan sangat efektif. Tapi mereka akhirnya ingin mengungkap itu di tahun mendatang.

"Kami memiliki dua tebakan: Entah metode transportasi yang jauh lebih efisien memberikan bahan aktif yang jauh lebih aktif ke fokus infeksi atau nanopartikel mengatasi mekanisme pertahanan yang telah dikembangkan bakteri melawan antibiotik," jelas apoteker dari Jena.

"Yang terakhir akan berarti bahwa kami dapat menggunakan nanopartikel untuk memberikan antibiotik kembali efeknya yang sebenarnya hilang karena resistensi bakteri."

“Secara khusus, kami menduga bahwa bakteri dari lapisan bawah biofilm jatuh ke semacam kekakuan musim dingin dan hampir tidak menyerap zat apa pun dari luar. Pada tahap ini, mereka kebal terhadap sebagian besar antibiotik yang hanya membunuh bakteri pemecah. Nanopartikel mengangkut antibiotik, sehingga, bertentangan dengan keinginan bakteri ke bagian dalam sel, di mana mereka dapat mengembangkan efeknya, ”tambah Mathias Pletz.

Memerangi infeksi pernapasan lebih efisien pada pasien fibrosis kistik

Selain itu, tim peneliti Jena masih harus menyiapkan partikel nano untuk inhalasi. Pada 200 nanometer, partikelnya terlalu kecil untuk masuk ke saluran udara yang lebih dalam.

"Sistem pernapasan menyaring partikel yang terlalu besar dan terlalu kecil," jelas Fischer. "Ini membuat kita memiliki jendela pilihan antara satu dan lima mikrometer." Para peneliti Jena sudah memiliki solusi yang menjanjikan untuk masalah ini.

Berdasarkan hasil penelitian yang tersedia pada saat ini, tim peneliti Jena yakin bahwa mereka telah menemukan metode yang sangat menjanjikan untuk memerangi infeksi pernafasan pada pasien fibrosis kistik lebih efisien dan dengan demikian mungkin berkontribusi pada harapan hidup orang sakit yang lebih tinggi.

"Kami dapat menunjukkan bahwa kemasan partikel nano meningkatkan efektivitas antibiotik terhadap biofilm dengan faktor 1.000," kata spesialis penyakit menular. (iklan)

Penulis dan sumber informasi


Video: CFTR (Mungkin 2021).