Baktérie, proti ktorým nefungujú žiadne antibiotiká, zničí kyslík

Cincinnati 20. augusta 2018 (HSP/Foto: TASR- Science/AAAS)

V hľadaní účinného prostriedku proti život ohrozujúcim baktériám MRSA, ktoré sú odolné aj voči antibiotikám, vedci uvádzajú pokrok v novej technike, ktorá sa týka niečoho celkom iného ako vývoja antibiotík, informuje Phys.org

Namiesto hľadania účinných antibiotík vedci použili svetlo na aktiváciu kyslíka, ktorý potom potláča odolné baktérie. Zdá sa to ako jednoduchá metóda, ale je to výsledok dlhodobejšieho výskumu, ktorého výsledky boli prezentované na 256. stretnutí a výstave Americkej chemickej spoločnosti (ACS).

Klinické zariadenia majú v súčasnosti málo alternatív, keď sa snažia zbaviť pacientov baktérie MRSA, čo je Staphylococcus aureus rezistentný na meticilín. Doktor Peng Zhang však predstavil celkom nový prístup: “Namiesto použitia antibiotík, ktoré už nefungujú proti niektorým baktériám, ako je MRSA, používame fotosenzibilizátory, väčšinou molekuly farbiva, ktoré dávajú do činnosti pri osvetlení svetlom. Potom fotosenzibilizátory konvertujú kyslík na reaktívne druhy kyslíka, ktoré napadajú baktérie.”

Hoci iné tímy experimentovali s používaním týchto typov fotokatalyzátorov na zabíjanie baktérií, nezničili dostatok mikroorganizmov na účinné potlačenie infekcií. Fotosenzibilizátory v molekulárnej forme majú tendenciu byť nedostatočné, pretože mnohé z nich sú hydrofóbne, čo sťažuje ich disperziu vo vodnom prostredí, kde mikroorganizmy spravidla žijú. Preto Zhangov tím v spolupráci s tímom Dr. Neila Ayresa na univerzite v Cincinnati sa pokúsili navrhnúť vo vode disperzovateľný hybridný fotosenzibilizátor, ktorý zahŕňa nanočastice z ušľachtilých kovov a amfifilné polyméry, ktoré zachytia molekulárne fotosenzibilizátory.

Nový nanočasticový fotosenzibilizátor bol oveľa účinnejší voči rôznym baktériám ako tie, ktoré neobsahovali kovové častice. Podľa Zhanga tieto nanočastice poskytujú dva výhody: kov má účinok na zvýšenie plazmonózy, ktorý podporuje vytváranie reaktívnejších druhov kyslíka, a sústreďuje fotosenzibilizátory na jednom mieste, čím sa lokalizovanejšie na jedno miesto pôsobí účinnejšie na bakteriálne bunky.

Zhang má patent na dizajn hybridných fotosenzibilizátorov, ktoré môžu byť formulované do spreja alebo gélu. V praxi by ho lekári mohli použiť tak, že ho nanesú na potrebné miesto a potom ho osvetlia modrým alebo červeným svetlom, aby sa odstránili baktérie vrátane MRSA, ktoré môžu byť prítomné. Zhang tiež hovorí, že táto metóda sľubuje priamu aplikáciu na rany na odstránenie infekcie a pomoc pri hojení.

Nedávno vykonal experimenty na laboratórnych vzorkách ľudskej pokožky a zistil, že fotosenzibilizátor neničil kožné bunky. Takže Zhang tvrdí, že okrem liečby rôznych mikrobiálnych infekcií by bol takýto prípravok ideálny aj na ničenie buniek rakoviny kože. Nanočastice totiž účinne pôsobia osvetlením červeného svetla, ktoré má dlhú vlnovú dĺžku prenikajúcu hlboko pod kožu. Preukázalo sa tiež, že nanočastice eliminujú aj hubovité povlaky na nechtoch.