Nanorods overvinder tigecyclinresistens af Klebsiella-lungebetændelse

Langvarig og overdreven brug af antibiotika har forårsaget spredning af antibiotikaresistens. Den tids- og omkostningskrævende proces med udvikling af nye antibiotika resulterer i en meget langsommere fremkomst af nye antibakterielle lægemidler end bakteriel resistens. Fremkomsten af ​​superbugs er vokset til at blive en dominerende udfordring i menneskers sundhed. Tigecyclin betragtes som den sidste forsvarslinje til at bekæmpe multiresistent Klebsiella pneumoniae. Den stigende udnyttelse har dog ført til stigende lægemiddelresistens og behandlingssvigt. Tigecyclin-resistens af Klebsiella pneumoniae er fortsat et globalt problem, der skal løses hurtigst muligt.

Den 29. juni 2022 udgav prof. Du Yongzhong fra College of Pharmaceutical Sciences, Zhejiang University, professor Lu Xiaoyang og Jiang Saiping fra The First Affiliated Hospital, Zhejiang University School of Medicine en artikel med titlen "TPGS-baseret og S- thanatin-funktionaliserede nanorods til at overvinde lægemiddelresistens ved Klebsiella pneumoni" i tidsskriftet Nature Communications . Deres forskning viser, at D-alpha tocopheryl polyethylenglycol succinat (TPGS)-modificeret og S-thanatin peptid (Ts)-funktionaliserede nanorods baseret på calciumphosphat nanopartikler kan overvinde tigecyclinresistens af Klebsiella lungebetændelse.

Først forberedte forskerne de tigecyclin-ladede TPGS-modificerede og S-thanatin-peptid-funktionaliserede nanorods, Ts-TPGS/Cap/TIG (TTCT), og karakteriserede egenskaberne af TTCT. De fandt ud af, at de forberedte Ts-TPGS/Cap nanorods effektivt kunne indkapsle TIG og opnå vedvarende lægemiddelfrigivelse. TTCT med en partikelstørrelse på ~25 nm ville ikke skilles ad i cirkulation og viste fremragende stabilitet ved stuetemperatur.

Dernæst evaluerede forskerne den antibakterielle aktivitet af TTCT og udforskede de underliggende mekanismer til at overvinde resistens. De fandt ud af, at Ts-TPGS/Cap udviste målretning og øget akkumulering i både Klebsiella pneumoni (KPN) og TRKP gennem bindingen mellem Ts og LPS. TPGS kunne udøve sin hæmmende kapacitet på aktiviteten af ​​effluxpumper og ekspressionen af ​​acrA, acrB og ramA i TRKP. På denne måde var TIG-koncentrationen inde i bakterier signifikant højere i TTCT-gruppen end andre grupper. Den synergistiske antibakterielle kapacitet mellem T'er og TIG forstærkede yderligere den antibakterielle aktivitet TTCT og overvandt således TRKP's lægemiddelresistens.

Hos mus med lungebetændelse akkumuleredes Ts-TPGS/Cap specifikt i lungerne. TTCT-administration kunne signifikant reducere antallet af hvide blodlegemer og neutrofile celler i blodprøver og reducere de totale celle- og C-reaktive proteinniveauer (CRP) i bronchoalveolær lavagevæske (BALF). Desuden var TTCT i stand til at forbedre neutrofilinfiltration i lungerne og reducere bakteriekolonier fra BALF, hvilket tilsyneladende øgede overlevelsesraten for mus med lungebetændelse forårsaget af TRKP.

Samlet set blev der designet et TPGS-baseret og Ts-modificeret nanodrug leveringssystem. De forberedte nanorods kan øge tigecyclin-akkumulering i bakterier via den hæmmende effekt på effluxpumper, som udøves af TPGS og målretningskapaciteten af ​​S-thanatin til bakterier. Den synergistiske antibakterielle kapacitet mellem S-thanatin og tigecyclin øger yderligere den antibakterielle aktivitet og overvinder således TRKP's tigecyclinresistens. Resultaterne giver en terapeutisk strategi for infektioner sygdomme forårsaget af MDR gram-negative bakterier. + Udforsk yderligere

Ny lægemiddelkandidat bekæmper mere end 300 lægemiddelresistente bakterier