Langdurig en overmatig gebruik van antibiotica heeft geleid tot de verspreiding van antibioticaresistentie. Het tijdrovende en kostenverslindende proces van de ontwikkeling van nieuwe antibiotica resulteert in de veel langzamere opkomst van nieuwe antibacteriële geneesmiddelen dan die van bacteriële resistentie. De opkomst van superbacteriën is uitgegroeid tot een dominante uitdaging voor de menselijke gezondheid. Tigecycline wordt beschouwd als de laatste verdedigingslinie om multiresistente Klebsiella pneumoniae te bestrijden. Toenemend gebruik heeft echter geleid tot toenemende resistentie tegen geneesmiddelen en falen van de behandeling. Tigecyclineresistentie van Klebsiella pneumoniae blijft een wereldwijd probleem dat dringend moet worden opgelost.

Op 29 juni 2022 publiceerden prof. Du Yongzhong van het College of Pharmaceutical Sciences, Zhejiang University, prof. Lu Xiaoyang en Jiang Saiping van The First Affiliated Hospital, Zhejiang University School of Medicine samen een artikel getiteld "TPGS-based and S- thanatine gefunctionaliseerde nanostaafjes voor het overwinnen van resistentie tegen geneesmiddelen bij Klebsiella-pneumonie" in het tijdschrift Nature Communications . Hun onderzoek toont aan dat D-alfa-tocoferyl-polyethyleenglycolsuccinaat (TPGS)-gemodificeerde en S-thanatine-peptide (Ts)-gefunctionaliseerde nanostaafjes op basis van calciumfosfaat-nanodeeltjes de tigecyclineresistentie van Klebsiella-pneumonie kunnen overwinnen.

Eerst maakten de onderzoekers de met tigecycline geladen TPGS-gemodificeerde en S-thanatine-peptide-gefunctionaliseerde nanostaafjes, Ts-TPGS/Cap/TIG (TTCT), en karakteriseerden ze de eigenschappen van TTCT. Ze ontdekten dat de geprepareerde Ts-TPGS / Cap-nanostaafjes TIG effectief konden inkapselen en langdurige medicijnafgifte konden bereiken. De TTCT met een deeltjesgrootte van ~ 25 nm zou niet uit elkaar vallen in omloop en vertoonde een uitstekende stabiliteit bij kamertemperatuur.

Vervolgens evalueerden de onderzoekers de antibacteriële activiteit van TTCT en onderzochten ze de onderliggende mechanismen om resistentie te overwinnen. Ze ontdekten dat Ts-TPGS/Cap gericht was en een verhoogde accumulatie vertoonde in zowel Klebsiella-pneumonie (KPN) als TRKP door de binding tussen Ts en LPS. TPGS zou zijn remmend vermogen kunnen uitoefenen op de activiteit van effluxpompen en de expressie van acrA, acrB en ramA in TRKP. Op deze manier was de TIG-concentratie in bacteriën significant hoger in de TTCT-groep dan in andere groepen. De synergetische antibacteriële capaciteit tussen Ts en TIG versterkte de antibacteriële activiteit TTCT verder, waardoor de geneesmiddelresistentie van TRKP werd overwonnen.

Bij muizen met longontsteking hoopte Ts-TPGS/Cap zich specifiek op in de longen. Toediening van TTCT zou het aantal witte bloedcellen en neutrofielen in bloedmonsters aanzienlijk kunnen verminderen en de totale cel- en C-reactief proteïne (CRP) niveaus in bronchoalveolaire spoelvloeistof (BALF) kunnen verlagen. Bovendien was TTCT in staat de infiltratie van neutrofielen in de longen te verbeteren en bacteriële kolonies van BALF te verminderen, waardoor de overlevingskansen van muizen met door TRKP veroorzaakte longontsteking blijkbaar toenam.

Over het algemeen werd een op TPGS gebaseerd en Ts-gemodificeerd nanodrug-afgiftesysteem ontworpen. De bereide nanostaafjes kunnen de accumulatie van tigecycline in bacteriën verbeteren via het remmende effect op effluxpompen dat wordt uitgeoefend door TPGS en het richtend vermogen van S-thanatine op bacteriën. De synergetische antibacteriële capaciteit tussen S-thanatine en tigecycline verbetert de antibacteriële activiteit verder, waardoor de tigecyclineresistentie van TRKP wordt overwonnen. De bevindingen bieden een therapeutische strategie voor infectieziekten veroorzaakt door MDR gramnegatieve bacteriën. + Verder verkennen

Nieuw kandidaat-geneesmiddel bestrijdt meer dan 300 resistente bacteriën