Nanofibersuturer fremmer produktionen af ​​infektionsforhindrende peptid

Indlæsning af nanofibersuturer med D-vitamin inducerer produktionen af ​​et infektionsbekæmpende peptid, viser ny forskning.

Opdagelsen kan repræsentere et vigtigt fremskridt i forebyggelsen af ​​infektioner på operationsstedet, en udfordring på flere milliarder dollars hvert år i USA alene.

Et samarbejde, der inkluderede Adrian Gombart fra Linus Pauling Institute ved Oregon State University, brugte koaksial elektrospinning og rulning til at fremstille suturer, der indeholdt 25-hydroxyvitamin D3 og pam3CSK4-peptidet.

Et peptid er en forbindelse bestående af to eller flere aminosyrer forbundet i en kæde; pam3CSK4s funktion er at aktivere en celles afgiftslignende receptor, som igen udløser immunreaktioner, hvor D-vitamin spiller en nøglerolle.

Forskningen viste, at suturerne frigav 25D3 - den samme form af vitaminet, der måles i blodet, når en patients D-vitaminniveauer testes - på en vedvarende basis over fire uger. Suturerne frigav pam3CSK4 via et indledende udbrud efterfulgt af en fire ugers forlænget frigivelse.

"Når den afgiftslignende receptor aktiveres, du får et bestemt enzym til at omdanne 25D3 til dets bioaktive form, kendt som 1, 25-dihydroxy vitamin D3, der aktiverer D-vitamin-receptoren, " sagde Gombart. "Når aktiviteten stiger, som øger ekspressionen af ​​vitamin D-receptor målgener, hvoraf den ene producerer LL-37-peptidet, som dræber mikrober ved at forstyrre deres membraner.

"Ideen er, hvis du skulle have en infektion, suturerne ville aktivere de toll-lignende receptorer og begynde at øge produktionen af ​​1, 25D3 fra 25D3, der frigives fra suturer - så du får både lokal induktion og en stigning i produktionen af ​​det antimikrobielle peptid. "

Undersøgelsens tilsvarende forfatter, Jingwei Xie fra University of Nebraska Medical Center, bemærker, at de anti-infektiøse suturer, der i øjeblikket er i brug, indeholder triclosan, et antibakterielt og svampedræbende middel, der også findes i en række forbrugerprodukter.

"Imidlertid, den hyppige brug har resulteret i bakteriel resistens, "Sagde Xie." Triclosan viser også en lang række sundhedsrisici, herunder hormonforstyrrelser, nedsat muskelfunktion, leverskader og udvikling af kræftsvulster. Sammenlignet med de aktuelt tilgængelige produkter og behandlingsmuligheder, de anti-infektionssuturer, vi udvikler, kunne omgå udvælgelsen for multilægemiddelresistens og andre sundhedsrelaterede mangler. De nye suturer er også meget konfigurerbare og kan levere en række bioaktive forbindelser for at minimere infektionsrisikoen, optimere helbredelse og minimere ardannelse. Ingen af ​​de aktuelt tilgængelige suturer har dette funktionsniveau."

Gombart tilføjer, at D-vitaminet leveret af suturerne også kan påvirke yderligere gener involveret i immunresponset såvel som LL-37.

"Så en forbindelse som D-vitamin retter sig ikke kun mod bakterier via det antimikrobielle peptid, men andre immunresponser kan også moduleres for at hjælpe med at bekæmpe infektion, "sagde han." Målretning på flere fronter hjælper med at minimere chancen for modstand. "

University of Nebraska Medical Center, National Institutes of Health, og Otis Glebe Medical Research Foundation støttede denne forskning.

Fund blev for nylig offentliggjort i Nanomedicin .