Har tidligere medisiner svaret på antibiotikaresistens?
Historisk sett brukte leger metaller for å behandle infeksjoner. Forskere tror at denne behandlingsmetoden kan være verdt en moderne revurdering.
Når et økende antall bakterier utvikler antibiotikaresistens, ser forskere utover denne familien av medisiner som har tjent oss så godt frem til nå.
Ettersom bruken av antibiotika begynner å avta, er det et presserende behov for å utvikle nye måter å behandle infeksjoner på.
Nå sier forskere ved University of Connecticut (UCONN) i Storrs at de kan ha funnet en vei fremover - ved å se tilbake på hvordan leger behandlet infeksjoner før antibiotika kom. Kumar Venkitanarayanan ledet forskerteamet.
"I gamle dager ble metaller brukt som antimikrobielle behandlinger, så vi bestemte oss for å se på dem for å se om de kunne brukes på dagens behandlinger."
Kumar Venkitanarayanan
Venkitanarayanan og hans team har publisert de oppmuntrende resultatene av sin forskning i tidsskriftet Sårmedisin.
En vanskelig nosokomial infeksjon
Spesielt sannsynlig er infeksjoner mottatt av pasienter mens de er innlagt på sykehus av andre grunner.
Kalt "nosokomiale infeksjoner", de kan være veldig vanskelig å kurere og kan være dødelige. Blant de vanligste nosokomielle bakteriene er Acinetobacter baumannii (A. baumannii).
I følge Venkitanarayanan, “A. baumannii er først og fremst et nosokomielt patogen som påvirker de spesielt med kompromitterte immunforsvar, de veldig unge, de veldig gamle, brenner ofrene, og blir også rapportert i sårene til kampsoldater. ”
A. baumannii er dyktig til å overliste antibiotika, med en rekke mekanismer for å unngå vellykket behandling.
Blant disse er dens evne til å danne selvbeskyttende biofilmer som letter reise til lungene - noen ganger forårsaker lungebetennelse - og til urinveiene. I biofilmform er det også lettere for bakteriene å spre seg til andre pasienter.
Selen
Etter å ha vurdert en rekke metaller og metalloider som leger historisk brukte til å behandle infeksjoner, slo forskerne seg på en metalloid, det essensielle mineralet selen (Se), som en lovende kandidat for behandling A. baumannii.
Antimikrobielt selen er en anerkjent antioksidant i kosten, og Food and Drug Administration (FDA) anbefaler det til daglig inntak.
Andre forskere har også funnet det å være en lovende motmiddel mot patogener som Staphylococcus aureus (S. aureus). Selen er også et viktig mikronæringsstoff som hjelper immunforsvaret og hjelper nukleinsyresyntese.
Sniker seg opp A. baumannii
Siden A. baumannii er en slik tilpasningsdyktig motstander, Venkitanarayanan og hans kolleger vedtok en strategi for å avvæpne bakteriene i stedet for å gjennomføre et fullstendig angrep som ville true dens overlevelse og provosere dens forsvarsmekanisme.
Forskerne begynte med å bestemme den minste mengden selen som er nødvendig for å hemme bakteriens virulens.
Å observere selens effekt med A. baumannii, konstruerte forskerne en modellmatrise som simulerte et infisert sårmiljø som inneholder dyrkede celler og sårvæsker.
De smittet områder av "såret" med A. baumannii og selen tilstrekkelig til å hemme virulens. De smittet andre prøver med A. baumannii alene.
Forskerne undersøkte prøvene under skanning av elektronmikroskop. De utførte også DNA-analyse for å avgjøre om selen produserte noen genetiske endringer i bakteriene.
I selenprøvene produseres biofilmene av A. baumannii var sterkt degradert, diffust og strukturelt usunt.
"Det er ingen klare data for hvordan selen fungerer," sier Venkitanarayanan, men "det ser ut til å være toksisitet mot bakteriens ytre membran, og det kan også forårsake toksisitet mot DNA, potensielt i gener som er involvert i dannelsen av biofilm. ”
Genetisk analyse støttet denne mistanken, og viser en reduksjon, eller nedregulering, av gener som er ansvarlige for produksjon av biofilm. Også bakteriene behandlet med selen var ikke lenger like flinke til å holde seg til og invadere hudceller.
Venkitanarayanans team har også sett på bruken av selen for å takle andre utfordrende infeksjoner, som enterohemorragisk Escherichia coli (EHEC) og Clostridium difficile (C. diff).
Venkitanarayanan tar til orde for videre utforsking av bruken av metaller og metalloider som en vei ut av antibiotikaresistensdilemmaet, selv som et stoppgap, mens forskere undersøker og utvikler andre behandlinger.
"Selv om vi bruker de gamle metodene sammen med moderne antibiotika, er det bedre enn ikke å kunne bruke noe i det hele tatt."
Kumar Venkitanarayanan
