Oude honden leren misschien geen nieuwe trucjes, maar oude medicijnen wel, volgens een onderzoeksteam in China. Uit de samenwerking bleek dat Metformine, een geneesmiddel met kleine moleculen dat al meer dan 50 jaar wordt gebruikt voor de behandeling van diabetes type II, de efficiëntie en werkzaamheid van antibacteriële behandelingen voor snelle wondgenezing bij muizen kan verbeteren.

Ze publiceerden hun resultaten in Nano Research .

"Het misbruik van antibiotica heeft geleid tot ernstige bacteriële resistentie, met ongeveer 1,27 miljoen sterfgevallen in 2019 als gevolg van multiresistente bacteriële infecties", zegt co-corresponderende auteur Linlin Li, professor aan het Beijing Institute of Nanoenergy and Nanosystems, Chinese Academy of Sciences.

"Bacteriële resistentie vormt een dodelijke bedreiging voor de menselijke gezondheid. Niet-antibiotische antibacteriële technologieën en antibacteriële nanoagentia met specifieke katalytische activiteiten produceren niet alleen giftige substraten om bacteriën direct te doden - inclusief antibioticaresistente bacteriën - maar kunnen ook het risico verminderen dat de bacteriën resistentie ontwikkelen aan drugs."

Volgens Li heeft chemodynamische therapie veel aandacht getrokken sinds het in 2016 werd ontwikkeld als een potentiële metgezel voor kankertherapieën, bacteriële inactivatie en behandelingen van infectieziekten. De therapie maakt gebruik van nanomaterialen die overgangsmetalen bevatten die reageren met waterstofperoxide om een ​​hydroxylradicaal te produceren, dat zieke of geïnfecteerde cellen verzwakt en doodt, waardoor ze vatbaarder worden voor directe behandeling.

"De reactie genereert een giftige hydroxylradicaal, die de celoppervlakstructuur vernietigt en ervoor zorgt dat de cel zijn interne componenten lekt", zei Li. "De nano-agentia katalyseren alleen de vorming van hydroxylradicaal op de plaats van tumor of ontstoken weefsel, dus de therapie is zeer specifiek om off-target toxiciteit te verminderen. Bacteriële infecties gaan ook vaak gepaard met micro-omgevingsveranderingen die gunstig zijn voor chemodynamische therapie." P>

De onderzoekers wilden de antibacteriële kracht van een nanomiddel verbeteren en tegelijkertijd de toxiciteit voor gezonde cellen verlagen - een risico dat moeilijk onder controle te houden is vanwege de invasieve aard van infectie.

"Positief geladen molecuuldelen, zoals quaternaire ammoniumzouten en chitosan, hebben intrinsieke antibacteriële effecten door te adsorberen op de celwand van bacteriën, waardoor het compartimentresistentie-effect ontstaat en, ten slotte, bacteriële dood induceert," zei Li. "Metformine is een positief geladen medicijn met kleine moleculen met gerapporteerde antikanker-, immunomodulerende en antibacteriële effecten. We speculeerden dat de integratie van metformine met een chemodynamische therapie-nanomiddel het antibacteriële effect zou verbeteren."

De onderzoekers roerden metformine met koperchloride om nanosheets te vormen waarvan het oppervlak werd afgedekt door de metforminemoleculen, wat de positieve lading van het nanomiddel versterkt en de antibacteriële effecten versterkt, aldus Li.

In-vitrotests onthulden een biocompatibel nanoplatform met een betere dispersiteit dan een nanomiddel zonder metformine, en een hogere antibacteriële activiteit.

"Vergeleken met eerdere rapporten waarin metformine alleen als antibacterieel middel werd gebruikt, werden in onze experimenten uitstekende antimicrobiële effecten bereikt met lagere concentraties van de nanosheets met een zeer korte actietijd," zei Li, die opmerkte dat ze ook de effecten van metformine in andere biomedische toepassingen om meer therapieën te ontwikkelen.

Om de metformine-afgetopte nanosheets verder te testen, hebben de onderzoekers een model van stafylokokbesmetting in de huid van muizen opgesteld. De muizen werden verdeeld in vijf groepen, die elk een variatie van behandeling kregen. De groep die zowel de metformine-nanosheets als extra waterstofperoxide ontving om de productie van hydroxylradicaal te bevorderen, had de snelste wondgenezing, met volledige sluiting op dag 12 van de behandeling.

"Dit werk ontwikkelt niet alleen een efficiënt nanomiddel voor chemodynamische therapie als alternatief antibacterieel middel voor de behandeling van huidwondinfecties, maar het geeft ook ideeën over het ontdekken van nieuwe toepassingen voor oude medicijnen," zei Li. + Verder verkennen

Gebruik maken van een natuurlijke geochemische reactie om antibioticaresistentie te bestrijden