Αυτό το βιοηλεκτρονικό επίθεμα καταπολεμά τοπικά τις βακτηριακές λοιμώξεις

Καθώς όλο και περισσότερα βακτήρια που προκαλούν ασθένειες γίνονται όλο και πιο ανθεκτικά στα αντιβιοτικά, χρειαζόμαστε περισσότερους τρόπους για την καταπολέμηση των λοιμώξεων. Σε αυτό το πλαίσιο αναλαμβάνει δράση αυτό το νέο επίθεμα. Με ένα απαλό ηλεκτρικό ράπισμα, αυτό το βιοηλεκτρονικό αυτοκόλλητο θα μπορούσε να αποτρέψει τα βακτήρια από το να μας κάνουν κακό μέσω του δέρματος.

Η ανακάλυψη προέρχεται από ερευνητές του University of Chicago και του University of California San Diego. Σε μια εργασία που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Device αυτή την εβδομάδα, η ομάδα περιγράφει λεπτομερώς πώς η συσκευή μειώνει τη δραστηριότητα των επιβλαβών γονιδίων στα μολυσματικά βακτήρια και περιορίζει την ανάπτυξη τους.

Η μελέτη πραγματοποιήθηκε με επιτυχία χρησιμοποιώντας ένα βακτήριο που ονομάζεται Staphylococcus epidermidis σε δέρμα χοίρου. Πρόκειται για ένα βακτήριο που απαντάται συχνά και είναι γνωστό για την πρόκληση νοσοκομειακών λοιμώξεων. Εάν μπορεί να στοχεύσει με ασφάλεια διάφορους τύπους βακτηρίων, θα μπορούσαμε να έχουμε μπροστά μας μια νέα θεραπεία χωρίς φάρμακα για βακτηριακές λοιμώξεις που αδιαφορεί για την αντοχή τους στα αντιβιοτικά.

Μέσω της μελέτης τους, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι ορισμένα βακτήρια είναι «επιλεκτικά» ως προς το περιβάλλον στο οποίο εμφανίζουν διεγερσιμότητα, δηλαδή αντιδρούν σε κάποιο εξωτερικό ερέθισμα. Διαπίστωσαν ότι ο Staphylococcus epidermidis γινόταν ηλεκτρικά ευερέθιστος κάτω από υγιές δέρμα, το οποίο είναι ένα όξινο περιβάλλον.

Εφοδιασμένοι με αυτή τη γνώση, ξεκίνησαν να επιδεικνύουν τα ευρήματα τους με το βακτήριο σε δέρμα χοίρου χρησιμοποιώντας ένα εύκαμπτο επίθεμα που ονόμασαν Bioelectronic Localized Antimicrobial Stimulation Therapy, ή BLAST. Δημιούργησαν επίσης ένα όξινο περιβάλλον στο δέρμα χρησιμοποιώντας ένα υδροgel.

Στέλνοντας ένα ασθενές ηλεκτρικό σήμα τάσης 1,5 volt (δηλαδή πολύ χαμηλότερο από το όριο ασφαλείας των 15 volt για τους ανθρώπους) για 10 δευτερόλεπτα κάθε 10 λεπτά επί 18 ώρες μέσω του επιθέματος, σταμάτησε το 99% της συστάδας βακτηρίων που σχηματίζεται για να μπλοκάρει τα φάρμακα και να προκαλέσει λοιμώξεις. Υπήρχαν επίσης σχεδόν 10 φορές λιγότερα κύτταρα S. epidermidis στο επεξεργασμένο δείγμα δέρματος, σε σύγκριση με το μη επεξεργασμένο δείγμα, μετά τον κύκλο των 18 ωρών.

Αυτό θα μπορούσε να είναι σπουδαίο για την αντιμετώπιση των λοιμώξεων για δύο ακόμη λόγους. Πέρα από την αντιμετώπιση των ανθεκτικών στα αντιβιοτικά βακτηρίων, θα μπορούσε να εξαλείψει την ανάγκη για αντιβιοτικά για ορισμένα είδη λοιμώξεων, πράγμα που σημαίνει ότι θα μπορούσε να αναπτυχθεί σε απομακρυσμένες περιοχές όπου είναι δύσκολο να παραδίδονται τακτικά φάρμακα. Επιπλέον, το μικρό έμπλαστρο επιτρέπει τη στοχευμένη θεραπεία σε μια μικρή περιοχή του δέρματος και αυτό θα μπορούσε να μειώσει την πιθανότητα πιθανών παρενεργειών.

Όπως είναι αναμενόμενο, υπάρχει πολύ περισσότερη έρευνα που πρέπει να γίνει σε αυτόν τον τομέα. “Η ανακάλυψη αυτής της επιλεκτικής διεγερσιμότητας θα μας βοηθήσει να ανακαλύψουμε πώς μπορούμε να ελέγξουμε άλλα είδη βακτηρίων εξετάζοντας διαφορετικές συνθήκες“, σημείωσε ο βασικός συγγραφέας Saehyun Kim από το University of Chicago.

Ο επικεφαλής συν-συγγραφέας Bozhi Tian, επίσης από το University of Chicago, εξήγησε ότι υπάρχει περιθώριο ανάπτυξης ενός επιθέματος με ασύρματο κύκλωμα για τον έλεγχο των λοιμώξεων χωρίς φάρμακα και περαιτέρω εξέταση της αποτελεσματικότητας αυτής της θεραπείας.

Σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας, η βακτηριακή αντοχή στα αντιβιοτικά ήταν άμεσα υπεύθυνη για 1,27 εκατομμύρια θανάτους σε όλο τον κόσμο το 2019. Αυτό σημαίνει ότι αυτή η θεραπεία θα μπορούσε ενδεχομένως να βοηθήσει στην πρόληψη σοβαρών καταστάσεων που προκύπτουν από βακτήρια ανθεκτικά στα αντιβιοτικά, και να σώσει ζωές στη διαδικασία.

[via]