Naukowcy z Uniwersytetu Northeastern zainspirowali się dosyć ciekawymi organizmami — pąklami i... odkryli nową metodę walki z bakteriami. Zespół pod kierownictwem profesora Abrahama Joya stworzył syntetyczny polimer, który może pomóc w usuwaniu biofilmów, a tym samym ułatwić nam ochronę obiektów przemysłowych przed niekorzystnym działaniem mikroorganizmów, a nawet... leczenie ran ludzkiego ciała.
Pąkle to niewielkie organizmy przytwierdzające się do powierzchni morskich skał, wykorzystują naturalne substancje chemiczne do oczyszczania swojego "miejsca zamieszkania" z bakterii, zanim nałożą własny, kleisty "biofilm". Badacze postanowili naśladować ten proces, by opracować sposób na pozbywanie się uporczywych struktur mikroorganizmów, które mogą rozwijać się na różnych powierzchniach, zarówno w ludzkich tkankach, jak i urządzeniach przemysłowych.
Naukowcy odkryli, że opracowany przez nich polimer skutecznie usuwa niemal cały biofilm bakteryjny tworzony przez Pseudomonas aeruginosa, bakterie, które są szczególnie trudne do wytępienia z organizmu, ponieważ często wykazują oporność na antybiotyki. W testach laboratoryjnych polimer usunął aż 99% biofilmu z powierzchni zanurzonych pod wodą. Wyniki badań sugerują nowy sposób myślenia o projektowaniu antybiotyków, który może być bardziej ukierunkowany na uniemożliwianie się tworzenia "fundamentów" - czyli wspomnianych biofilmów.
Taki polimer mógłby być stosowany w leczeniu przewlekłych ran, które powoli się goją właśnie ze względu na obecność biofilmów wspomagających rozwój bakterii. Co ciekawe, badania nie mają na celu bezpośredniego zabijania mikroorganizmów, ale zakłócanie interakcji między "fundamentami" a powierzchniami, na których one się osiedlają. Opracowany polimer charakteryzuje zdolność do osłabiania struktury biofilmu — a to m.in. zwiększa skuteczność leków.
Biofilmy są sporym zmartwieniem w kontekście infekcji, ponieważ bakterie w nich zawarte pozostają w stanie uśpienia — antybiotyki więc nie są zbyt skuteczne, bo są one "wycelowane" w te, które aktywnie się pożywiają. Nowy polimer właściwie rozwiązuje ten problem, bo usuwa te bakterie, które nie zareagowałyby na substancję zaburzającą ich metabolizm.
Kolejnym krokiem będzie przetestowanie skuteczności polimeru na żywych tkankach, szczególnie w kontekście ran z powikłaniami w postaci zakażeń bakteryjnych. Jeśli wyniki tych badań będą pozytywne, będziemy "do przodu" w dziedzinie trudnych do wyleczenia infekcji. Jest to ważne, tym bardziej że w ostatnim czasie wiele mówi się o bakteriach opornych na antybiotyki, które są ogromnym problemem w medycynie.
Ów polimer nie jest jednak idealny, ale wskazał nam za to kierunek, którym powinniśmy podążać. Opracowany materiał skutecznie działał na Pseudomonas aeruginosa, ale nie był już tak efektywny w przypadku bakterii Staphylococcus aureus czy Escherichia coli. Różnice wynikają z odmiennej struktury biofilmów – jedne są bardziej oparte na węglowodanach, inne na białkach. Naukowcy więc próbują dostosować materiał, aby lepiej radził sobie z różnymi rodzajami biofilmów.
To na razie pierwszy krok w nowym podejściu do zwalczania infekcji, które mogą mieć ogromne znaczenie zarówno w medycynie, jak i przemyśle. Tego typu materiały mogłyby znaleźć zastosowanie także w usuwaniu biofilmów bakteryjnych z urządzeń medycznych czy rur przemysłowych, co otwiera szerokie pole do dalszych badań i znajdowaniu potencjalnych zastosowań.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
