Až u 80 % chronických bakteriálních infekcí se objevují biofilmy, společenstva mikrobů uvnitř polysacharidového slizovitého obalu. Biofilmy chrání bakterie, které je obývají, před imunitními buňkami hostitele, ale také antibiotiky a podobnými látkami. Zvyšují až tisíckrát rezistenci vůči antibiotikům.
Biofilmy je velice těžké zničit, aniž by došlo k jejich mechanickému rozrušení. A to není samo o sobě vůbec snadné, natož když se to má provést v těle pacienta. Výzkumný tým Oxfordské univerzity kvůli tomu vyvinul nový systém pro transport léčiv, který využívá ultrazvukem aktivované nanočástice k rozrušení a zničení bakteriálních biofilmů.
Jde o slibnou technologii, která by mohla řešit globální krizi s chronickými infekcemi, jež jsou rezistentní vůči antibiotikům a ovlivňují život stovek milionů lidí po celém světě. Vedoucí výzkumu Eleanor Strideová a její kolegové vyvinuli nanočástice, které obsahují antibiotika. To ale ještě není všechno.
Když jsou tyto nanočástice zasaženy ultrazvukem, rychle se rozloží. Při tom fyzicky naruší biofilmy a současně uvolní léčivo přímo v místě infekce. Ultrazvuk je možné zacílit s vysokou přesností i na místo hluboko v těle a provést tím neinvazní zásah proti infekci.
Podle Strideové jde o účinnou metodu, která by se mohla prosadit v léčbě chronických infekcí s biofilmem. S kolegy tuto metodu vyvíjeli přímo pro klinické využití. Rovněž na ní hodlají dále pracovat, aby ji přizpůsobili reálnému prostředí péče o pacienty. Nové nanočástice se osvědčily v pilotních testech na patogenních bakteriích, které vytvářejí biofilmy i na bakteriích bez biofilmů.
Hodnocení životaschopnosti biofilmů S. aureus, E. coli a P. aeruginosa v simulovaných infekčních podmínkách reprezentativních pro infekci kloubů, infekce močových cest, chronické rány / cystickou fibrózu © Antimicrob Resist
FBS = fetální bovinní sérum; FUS = terapeuticky zaměřený ultrazvuk; ND/FUS = synergické účinky ultrazvukem zprostředkovaného narušení biofilmu a cíleného podávání antimikrobiálních látek; UTI = infekce močových cest