Ny nanoteknologi helbreder bylder forårsaget af resistente staph-bakterier

Forskere ved Albert Einstein College of Medicine fra Yeshiva University har udviklet en ny tilgang til behandling og helbredelse af hudbylder forårsaget af bakterier, der er resistente over for de fleste antibiotika. Undersøgelsen vises i tidsskriftet PLoS One .

Bylder er dybe hudinfektioner, der ofte modstår antibiotika og kan kræve kirurgisk dræning. For deres nye behandlingsstrategi, forskerne fra Einstein udviklede bittesmå nanopartikler - mindre end et pollenkorn - der bærer nitrogenoxid (NO), en gas, der hjælper i kroppens naturlige immunrespons mod infektion.

Ved topisk påføring på bylder hos mus, partiklerne frigav NO, der rejste dybt ind i huden, rydde op i infektionerne og hjælpe med at helbrede væv.

"Vores arbejde viser, at nitrogenoxid-frigivende nanopartikler udviklet her hos Einstein effektivt kan behandle eksperimentelle hudbylder forårsaget af antibiotika-resistente Staphylococcus aureus , selv uden kirurgisk dræning, " siger Joshua D. Nosanchuk, M.D., seniorforfatter af undersøgelsen og lektor i medicin og i mikrobiologi &immunologi.

"Dette er vigtigt, " bemærker han, "fordi flere millioner mennesker bliver behandlet for staph-infektioner hvert år i USA i stigende grad, disse infektioner er forårsaget af methicillin-resistente Staph aureus - eller MRSA - den alvorlige og potentielt dødelige "superbug", som vi tacklede i denne undersøgelse. "

Ifølge Centers for Disease Control and Prevention, cirka 94, 000 tilfælde af invasive MRSA-infektioner forekommer hvert år, resulterede i 19, 000 dødsfald. I en undersøgelse fra 2006, der involverede flere skadestuer i hele USA, MRSA blev isoleret fra 61 procent af bylder.

"At have en aktuel medicin til staph-infektioner i stedet for en, som du skal tage oralt og systemisk, ville revolutionere den måde, vi tager os af vores patienter på, " tilføjer Dr. Nosanchuk.

I forskning offentliggjort tidligere på året i Journal of Investigative Dermatology, det tværfaglige Einstein-hold viste, at NO-holdige nanopartikler kunne rydde op i overfladiske hudinfektioner forårsaget af MRSA. Den nuværende undersøgelse af bylder var designet til at lære, om nanopartiklerne kunne bekæmpe infektioner dybt i huden.

Forskerne inducerede eksperimentelt MRSA-bylder hos 60 mus. Bylderne blev enten efterladt ubehandlet, topisk behandlet med "tomme" nanopartikler, eller topisk behandlet med nanopartikler indeholdende NO og blev evalueret fire dage senere.

Den mikrobielle koncentration i abscesserne hos mus behandlet med NO-holdige nanopartikler var signifikant reduceret sammenlignet med bylder i de to andre grupper. Ud over, bylderne fra mus behandlet med NO-holdige nanopartikler havde gennemgået meget mere heling, som vist ved deres forbedrede udseende og ved de langt større mængder af kollagen (et protein, der er vigtigt for at opretholde hudens struktur), der er aflejret i dem.

Einstein nanopartikelteknologien blev udviklet af Joel M. Friedman, M.D., Ph.D., Young Men's Division Chair of Physiology og professor i fysiologi &biofysik og i medicin, og Adam Friedman, M.D., i øjeblikket chefbeboer i afdelingen for dermatologi på afdelingen for medicin på Montefiore Medical Center, Universitetshospitalet og Academic Medical Center for Einstein.

Når det introduceres på huden eller i kroppen, de små nanopartikler absorberer vand, svulme op, og begynde at frigive deres gods på en vedvarende måde. Nanopartiklerne kan bære og frigive en række forskellige lægemidler samt kemikalier, inklusive NEJ.

Produceret naturligt af celler i hele kroppen, NO har vigtige biologiske egenskaber, herunder at dræbe bakterier, helende sår, og øge blodgennemstrømningen ved at udvide blodkarrene. "Men NO er ​​en meget kortvarig gas, " bemærker Dr. Joel Friedman, "og, indtil nu, metoder til at levere det til målrettede væv i de rigtige doser har vist sig at være uhåndgribelige."

Einstein-forskere forfølger også andre potentielle terapeutiske anvendelser for deres nanopartikler. For eksempel, sammen med Kelvin Davies, Ph.D., lektor i urologi, Friedmans viste for nylig, at nanopartikler fyldt med enten NO eller tadalafil (Cialis) viser lovende som en topisk creme-lignende behandling for erektil dysfunktion.

Tidligere på måneden, Makefield Therapeutics, Inc., en bioteknologivirksomhed med base i Newtown, PA, licenserede patentrettigheder til Einsteins NO-holdige nanopartikelteknologi. Virksomheden planlægger at bruge topiske formuleringer af de NO-holdige nanopartikler til behandling af antibiotika-resistente infektioner og erektil dysfunktion.