123RF
Nanocząstki bizmutu niszczą antybiotykooporne pałeczki ropy błękitnej
Redaktor: Iwona Konarska
Data: 04.05.2022
Źródło: Pant BD, Benin BM, Abeydeera N, Kim M-H , Huang SD Bi2O3 nanoparticles exhibit potent broad-spectrum antimicrobial activity and the ability to overcome Ag-, ciprofloxacin- and meropenem-resistance in P. aeruginosa: the next silver bullet of metal antimicrobials? Biomater Sci. 2022 Feb 16.doi: 10.1039/d1bm01844b
Zespół amerykański z Kent State University opracował pionierską terapię Pseudomonas aeruginosa w szczepie antybiotykoopornym, za pomocą nanocząsteczek trójtlenku bizmutu α-Bi2O3.
Pałeczka ropy błękitnej (Pseudomonas aeruginosa, P. aeruginosa) jest jednym z najważniejszych czynników etiologicznych zakażeń.
Bakteria ta jest bardzo częstym czynnikiem zakażeń szpitalnych; stwierdza się ją u pacjentów, którzy przebywali w szpitalu dłużej niż tydzień. Wszechobecna w środowisku, występuje w glebie, wodzie, przewodzie pokarmowym ludzi i zwierząt, gdzie należy do mikrobiomu patogennego. Jest drobnoustrojem Gram-ujemnym, oportunistycznym, czyli wywołuje chorobę tylko w sprzyjających warunkach, u osób osłabionych.
Wywołane nią schorzenie może prowadzić do śmierci pacjenta, a do najważniejszych czynników ryzyka należą tu rany otwarte (zwłaszcza rany poparzeniowe), rany po zabiegach chirurgicznych, implanty oraz cewnikowanie. Pałeczka ropy błękitnej jest w warunkach szpitalnych drobnoustrojem, który szybko nabiera antybiotykooporności. Dotyczy to zwłaszcza antybiotyków pierwszej linii terapii, jak cyprofloksacyna.
Zespół amerykański z Kent State University opracował pionierską terapię P. aeruginosa w szczepie antybiotykoopornym, za pomocą nanocząsteczek trójtlenku bizmutu α-Bi2O3.
Dotychczas używane były (i nadal są) sole srebra w połączeniu z antybiotykami z grupy karbapenemów. Jak stwierdzili badacze, bakterie Gram-ujemne wytwarzają szybko oporność na sole srebra – już po 7 kolejnych ekspozycjach na sole srebra w stężeniach przedinhibicyjnych. Inaczej jest z trójtlenkiem bizmutu α-Bi2O3 w postaci nanocząsteczkowej, gdzie przy minimalnej koncentracji terapeutycznej (MIC) wykazuje on szerokie spektrum działania antybakteryjnego (MIC = 0,75 μg mL−1 przeciwko P. aeruginosa; MIC = 2,5 μg mL−1 przeciwko Staphylococcus aureus). Jest przy tym efektywny także wobec bakterii opornych na karbapenemy (odpowiednio MICs = 1,0 μg mL−1 i 1,25 μg mL−1). Co ciekawe, przeciwko P. aeruginosa wykazuje synergię, czyli przy podaniu α-Bi2O3 bakteria staje się wrażliwa na meropenem (często stosowany antybiotyk z grupy karbapenemów), co pozwala na zmniejszenie stężenia. Nawet po 30 wystawieniach na dawkę przedinhibicyjną bakterie Gram-ujemne antybiotykooporne nie nabierają oporności na trójtlenek bizmutu.
Obecnie badane są dawki optymalne i przeprowadzane eksperymenty in vivo na modelu szczurzym i mysim leczenia ran. Prawdopodobnie jeszcze w tym roku zostaną opracowane dawki terapeutyczne.
Opracowanie: Marek Meissner
Bakteria ta jest bardzo częstym czynnikiem zakażeń szpitalnych; stwierdza się ją u pacjentów, którzy przebywali w szpitalu dłużej niż tydzień. Wszechobecna w środowisku, występuje w glebie, wodzie, przewodzie pokarmowym ludzi i zwierząt, gdzie należy do mikrobiomu patogennego. Jest drobnoustrojem Gram-ujemnym, oportunistycznym, czyli wywołuje chorobę tylko w sprzyjających warunkach, u osób osłabionych.
Wywołane nią schorzenie może prowadzić do śmierci pacjenta, a do najważniejszych czynników ryzyka należą tu rany otwarte (zwłaszcza rany poparzeniowe), rany po zabiegach chirurgicznych, implanty oraz cewnikowanie. Pałeczka ropy błękitnej jest w warunkach szpitalnych drobnoustrojem, który szybko nabiera antybiotykooporności. Dotyczy to zwłaszcza antybiotyków pierwszej linii terapii, jak cyprofloksacyna.
Zespół amerykański z Kent State University opracował pionierską terapię P. aeruginosa w szczepie antybiotykoopornym, za pomocą nanocząsteczek trójtlenku bizmutu α-Bi2O3.
Dotychczas używane były (i nadal są) sole srebra w połączeniu z antybiotykami z grupy karbapenemów. Jak stwierdzili badacze, bakterie Gram-ujemne wytwarzają szybko oporność na sole srebra – już po 7 kolejnych ekspozycjach na sole srebra w stężeniach przedinhibicyjnych. Inaczej jest z trójtlenkiem bizmutu α-Bi2O3 w postaci nanocząsteczkowej, gdzie przy minimalnej koncentracji terapeutycznej (MIC) wykazuje on szerokie spektrum działania antybakteryjnego (MIC = 0,75 μg mL−1 przeciwko P. aeruginosa; MIC = 2,5 μg mL−1 przeciwko Staphylococcus aureus). Jest przy tym efektywny także wobec bakterii opornych na karbapenemy (odpowiednio MICs = 1,0 μg mL−1 i 1,25 μg mL−1). Co ciekawe, przeciwko P. aeruginosa wykazuje synergię, czyli przy podaniu α-Bi2O3 bakteria staje się wrażliwa na meropenem (często stosowany antybiotyk z grupy karbapenemów), co pozwala na zmniejszenie stężenia. Nawet po 30 wystawieniach na dawkę przedinhibicyjną bakterie Gram-ujemne antybiotykooporne nie nabierają oporności na trójtlenek bizmutu.
Obecnie badane są dawki optymalne i przeprowadzane eksperymenty in vivo na modelu szczurzym i mysim leczenia ran. Prawdopodobnie jeszcze w tym roku zostaną opracowane dawki terapeutyczne.
Opracowanie: Marek Meissner
