In de strijd tegen multiresistente bacteriën, wetenschappers in Zweden hebben een nieuw soort antibiotica-vrije bescherming voor wonden ontwikkeld die medicijnresistente bacteriën doodt en de eigen immuunreacties van het lichaam induceert om infecties te bestrijden.

Melden in Tijdschrift van de American Chemical Society , onderzoekers van KTH Royal Institute of Technology, Karolinska Institutet en Karolinska University Hospital zeggen dat de nieuwe behandeling is gebaseerd op speciaal ontwikkelde hydrogels die bestaan ​​uit polymeren die bekend staan ​​als dendritische macromoleculen.

KTH-professor Michael Malkoch zegt dat de hydrogels spontaan worden gevormd wanneer ze op wonden worden gesproeid en dat ze 100 procent afbreekbaar en niet-toxisch zijn. "Dendritische hydrogels zijn uitstekend geschikt voor wondverbandmaterialen vanwege hun zachte, hechtende en plooibare tactiele eigenschappen, die een ideaal contact met de huid bieden en de vochtige omgeving behouden die gunstig is voor een optimale wondgenezing, " hij zegt.

De antibacteriële effecten van de hydrogels moeten nog volledig worden begrepen, maar de sleutel ligt in de structuur van deze macromoleculen. Het onderscheidt zich door goed geordende takken die eindigen met een overvloed aan kationische, opgeladen contactpunten.

"Bacteriële cellen zijn interactief, en dat geldt ook voor dendritische macromoleculen, "zegt hij. "Als ze elkaar ontmoeten, het pakt niet goed uit voor de bacteriën."

Karolinska Institutet Professor Annelie Brauner zegt dat ondanks het ontbreken van antibiotica, de hydrogels vertonen uitstekende antibacteriële eigenschappen en waren effectief tegen een breed spectrum van klinische bacteriën, het doden van zowel Gram-positieve als Gram-negatieve bacteriën, inclusief medicijnresistente stammen geïsoleerd uit wonden. Het materiaal vermindert ook ontstekingen.

De hydrogels werden getest tegen verschillende klinisch relevante infectieuze bacteriën, waaronder Staphylococcus aureus (S. aureus), en Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa). De hydrogels bleken 100 procent effectief te zijn in het doden van P. aeruginosa; en bijna even effectief in het doden van S. aureus.

Celinfectietests toonden aan dat de gel niet alleen op efficiënte wijze klinisch resistente bacteriën uit wonden doodde, maar induceerde ook de expressie van natuurlijk bestaande antimicrobiële peptiden - of endogene antibiotica - in menselijke huidcellen.

"Deze endogene antibiotica helpen bacteriën te bestrijden en de infectie te verwijderen, "zegt Brauner. "In tegenstelling tot traditionele antibiotica, waar bacteriën snel resistentie kunnen ontwikkelen, resistentie tegen antimicrobiële peptiden, wordt zeer zelden gezien."

De hydrogel is zelfs nog succesvoller in het doden van methicilline-resistente S. aureus (MRSA) in vergelijking met een in de handel verkrijgbaar hydrogel-wondverband dat tegenwoordig wordt gebruikt.

De dendritische polymeren waaruit de hydrogel bestaat, zijn gebaseerd op polyethyleenglycol (PEG) en propionzuur (bis-MPA). Lijkt op prachtig gesnoeide appelbomen, de vertakkingen van dendritische polymeren eindigen met talrijke perifere contactpunten die een kationische lading dragen die sterk interageren met negatief geladen bacteriële celmembranen.

"Hun goed ontworpen, vertakte structuur en schaalbaarheid maakt ze ideale steigers voor biomedische toepassingen, ' zegt Malkoch.

Malkoch's lab richt zich al meer dan een jaar op huidinfecties met het dendritische platform, en de nieuwe publicatie meldt dat de synthese voor de hydrogels minder gecompliceerd en gemakkelijk schaalbaar is.

"De gel is een uitstekende bijdrage in de strijd tegen multiresistente bacteriën, vooral in de huidige tijd, wanneer de beschikbare antibiotica opraken, ' zegt Brauner.