Probiotika og antibiotika skaper en morderkombinasjon, levert sammen de to slår seg sammen for å utrydde medikamentresistente bakterier.

I en ny studie, forskerne viste det ved å levere en kombinasjon av antibiotika og probiotika, de kunne utrydde to stammer av medikamentresistente bakterier som ofte infiserer sår. For å oppnå dette, de kapslet de probiotiske bakteriene i et beskyttende skall av alginat, et biokompatibelt materiale som forhindrer at probiotika blir drept av antibiotika.

"Det er så mange bakterier nå som er resistente mot antibiotika, som er et alvorlig problem for menneskers helse. Vi tror en måte å behandle dem på er å kapsle inn et levende probiotikum og la det gjøre jobben sin,sier Ana Jaklenec, en forsker ved MITs Koch Institute for Integrative Cancer Research og en av seniorforfatterne av studien.

Hvis det viser seg å være vellykket i fremtidige tester på dyr og mennesker, kombinasjonen probiotika/antibiotika kan inkorporeres i bandasjer for sår, hvor det kan hjelpe til med å helbrede infiserte kroniske sår, sier forskerne.

Robert Langer, David H. Koch Institute Professor og medlem av Koch Institute, er også seniorforfatter av avisen, som står i journalen Avanserte materialer den okt. 17. Zhihao Li, en tidligere MIT-besøkende vitenskapsmann, er studiens hovedforfatter.

Bakteriekriger

Menneskekroppen inneholder billioner av bakterieceller, hvorav mange er gunstige. I noen tilfeller, disse bakteriene hjelper til med å avverge infeksjon ved å skille ut antimikrobielle peptider og andre forbindelser som dreper patogene bakteriestammer. Andre utkonkurrerer skadelige stammer ved å ta opp næringsstoffer og andre kritiske ressurser.

Forskere har tidligere testet ideen om å bruke probiotika på kroniske sår, og de har hatt en viss suksess i studier av pasienter med brannskader, sier Li. derimot, de probiotiske stammene kan vanligvis ikke bekjempe alle bakteriene som vil bli funnet i et infisert sår. Å kombinere disse stammene med tradisjonelle antibiotika vil bidra til å drepe flere av de patogene bakteriene, men antibiotikumet vil sannsynligvis også drepe de probiotiske bakteriene.

MIT-teamet utviklet en måte å omgå dette problemet ved å kapsle inn de probiotiske bakteriene slik at de ikke ville bli påvirket av antibiotikaen. De valgte alginat delvis fordi det allerede brukes i bandasjer for kroniske sår, hvor det hjelper å absorbere sekret og holde såret tørt. I tillegg, forskerne fant også at alginat er en komponent av biofilmene som bakterieklynger danner for å beskytte seg mot antibiotika.

"Vi så på de molekylære komponentene i biofilmer, og vi fant det for Pseudomonas infeksjon, alginat er svært viktig for motstanden mot antibiotika,sier Li. "Derimot, så langt har ingen brukt denne evnen til å beskytte gode bakterier mot antibiotika."

For denne studien, forskerne valgte å innkapsle en type kommersielt tilgjengelig probiotika kjent som Bio-K+, som består av tre stammer av Lactobacillus bakterie. Disse stammene er kjent for å drepe meticillin-resistente Staphylococcus aureus (MRSA). Den nøyaktige mekanismen de gjør dette på er ikke kjent, men en mulighet er at patogenene er mottakelige for melkesyre produsert av probiotika. En annen mulighet er at probiotika skiller ut antimikrobielle peptider eller andre proteiner som dreper patogenene eller forstyrrer deres evne til å danne biofilm.

Forskerne leverte de innkapslede probiotika sammen med et antibiotikum kalt tobramycin, som de valgte blant andre testede antibiotika fordi det effektivt dreper Pseudomonas aeruginosa, en annen stamme som ofte finnes i sårinfeksjoner. Når MRSA og Pseudomonas aeruginosa vokser i en laboratorietall ble utsatt for kombinasjonen av innkapslet Bio-K+ og tobramycin, alle de patogene bakteriene ble utslettet.

– Det var en ganske drastisk effekt,sier Jaklenec. "Det utryddet bakteriene fullstendig."

Da de prøvde det samme eksperimentet med ikke-innkapslede probiotika, Da de prøvde det samme eksperimentet med ikke-innkapslede probiotika, Da de prøvde det samme eksperimentet med ikke-innkapslede probiotika.

Da de prøvde det samme eksperimentet med ikke-innkapslede probiotika, Da de prøvde det samme eksperimentet med ikke-innkapslede probiotika, Da de prøvde det samme eksperimentet med ikke-innkapslede probiotika. Da de prøvde det samme eksperimentet med ikke-innkapslede probiotika, Da de prøvde det samme eksperimentet med ikke-innkapslede probiotika,sier Li.

Da de prøvde det samme eksperimentet med ikke-innkapslede probiotika

Da de prøvde det samme eksperimentet med ikke-innkapslede probiotika. Da de prøvde det samme eksperimentet med ikke-innkapslede probiotika, Da de prøvde det samme eksperimentet med ikke-innkapslede probiotika.

Da de prøvde det samme eksperimentet med ikke-innkapslede probiotika, og probiotikaet vi bruker er også godkjent,sier Li. «Jeg tror probiotika kan være noe som kan revolusjonere sårbehandling i fremtiden. Med vårt arbeid, vi har utvidet bruksmulighetene for probiotika."

I en studie publisert i 2016, forskerne viste at belegg av probiotika med lag av alginat og et annet polysakkarid kalt kitosan kunne beskytte dem mot å bli brutt ned i mage-tarmkanalen. Dette kan hjelpe forskere med å utvikle måter å behandle sykdom på eller forbedre fordøyelsen med oralt leverte probiotika. En annen potensiell applikasjon er å bruke disse probiotika for å fylle opp tarmmikrobiomet etter behandling med antibiotika, som kan utslette gunstige bakterier samtidig som de fjerner en infeksjon.

Kilde:

http://news.mit.edu, av Anne Trafton