Naukowcy z Empa i Massachusetts Institute of Technology (MIT) w Bostonie opracowują nowy opatrunek, który wykorzystuje bakterie probiotyczne do zwalczania biofilmu. Jak pokazały badania – rozwiązanie jest w stanie o ponad 99% zmniejszyć liczbę patogenów w ranie.
Badania na temat nowego opatrunku zostały opublikowane na łamach czasopisma „Microbes and Infection”.
Opatrunek ze zintegrowanymi probiotykami
Naukowcy do opracowania nowego opatrunku wykorzystali żywe Gram-dodatnie bakterie probiotyczne Lactobacillus. Występują one w zdrowej florze jelitowej i odgrywają dużą rolę w produkcji żywności, m.in. nabiału, takiego jak jogurty czy sery. Jak podkreślił lekarz Zhihao Li, probiotyczne pałeczki kwasu mlekowego są biokompatybilne i tworzą kwaśne środowisko gojenia poprzez produkcję kwasu mlekowego. Zdaniem eksperta ma to sprowadzić niekorzystne, zasadowe pH w ranach przewlekłych, do właściwego, kwaśnego poziomu.
– W naszych eksperymentach laboratoryjnych bakterie były w stanie wywołać w pożywce hodowlanej silnie kwaśne pH wynoszące 4 – zwrócił uwagę badacz Qun Ren. Podkreślił także, że probiotyki jednocześnie promowały migrację ludzkich fibroblastów.
Opatrunek zwalczył ponad 99% patogenów
W swoich badaniach naukowcy włączyli do opatrunku pożyteczne bakterie. Umożliwiło to ochronę rany przed infekcją, a także produkcję kwasu mlekowego przez pałeczki. Opatrunek uwalniał więc kwaśny produkt do rany w sposób kontrolowany i stały. W testach laboratoryjnych materiał opatrunkowy ze zintegrowanymi probiotykami był w stanie całkowicie usunąć biofilm patogenów.
W przeprowadzonych badaniach naukowcy stworzyli sztuczne rany o średnicy 2 milimetrów na małych próbkach tkanek. Następnie umożliwili wzrost biofilmu tworzonego przez patogeny Pseudomonas aeruginosa. W tym trójwymiarowym modelu zakażenia ludzkiej skóry opatrunek był w stanie zmniejszyć liczbę patogenów o 99,999%. Ponadto naukowcom udało się udowodnić, że probiotyki nie uszkadzają ludzkich komórek skóry i nie wywołują reakcji zapalnej.
Biofilm – poważne zagrożenie rany przewlekłej
Biofilm to złożone skupisko jednego lub wielu gatunków drobnoustrojów pokryte zewnątrzkomórkową polimerową substancją (macierzą EPS). Biofilm powstaje w wyniku wielowarstwowego lub jednowarstwowego wzrostu drobnoustrojów, które układają się w uporządkowane i skomplikowane struktury. Bakterie wytwarzają macierz ochronną, którą przytwierdzają do żywej lub martwej powierzchni. Macierz ta stanowi fizyczną barierę, która skutecznie chroni mikroorganizmy przed działaniem antybiotyków, antyseptyków, a także układu immunologicznego gospodarza.
Obecność biofilmu w ranie wpływa na zaburzenia gojenia, a także negatywnie oddziałuje na procesy immunologiczne gospodarza, ziarninowanie i naskórkowanie. Biofilm przyczynia się również do powiększenia obszaru rany oraz powoduje hipoksję tkanek, co prowadzi do powstawania martwicy trudnej do usunięcia. Ponadto tkanki są niedożywione, ponieważ biofilm nie przepuszcza do rany związków odżywczych, a wykorzystuje je dla własnych potrzeb.
Biofilm jest również bardzo groźny dla zdrowia i życia człowieka i może powodować zakażenie ogólnoustrojowe, np. sepsę.
Źródło: newswise.com, forumleczeniaran.pl
