Silber steigert den effekt von antibiotika


Silber steigert den effekt von antibiotika

Neue Forschung zeigt, dass niedrige Dosen von Silber kann massiv steigern die Wirkung von Antibiotika auf Bakterien, so dass sie bis zu 1.000 Mal empfindlicher auf die Drogen. Die Forscher hoffen, dass ihre Entdeckung den alten Antibiotika neue Leben verleihen wird, einschließlich jener, denen Mikroben resistent geworden sind.

Jim Collins, des Wyss-Instituts für biologisch inspiriertes Ingenieurwesen an der Harvard University und Kollegen, berichten ihre Ergebnisse in einem online veröffentlichten Papier Wissenschaft Translational Medicine Am 19. Juni

Sie fanden nicht nur Silber die Fähigkeit einer breiten Palette von häufig verwendeten Antibiotika, um zu verhindern, dass Mäuse von ansonsten tödlichen Infektionen sterben, aber es machte mindestens ein resistentes Bakterium erliegen Antibiotika wieder.

Die Zugabe von Silber erweitert auch die Wirkung von Vancomycin, ein Antibiotikum, das gewöhnlich nur wirksam ist, um Gram-positive Bakterien wie Staph und Strep zu töten; Unterstützt von Silber es getötet Gram-negative Bakterien wie diejenigen, die Lebensmittelvergiftung und gefährliche Krankenhaus-erworbene Infektionen verursachen.

(Diese beiden Arten von Bakterien erwarben den Namen Gram-positiv oder Gram-negativ, weil sie anders reagieren als ein Fleck-Test, der in den 1800er Jahren von Hans Christian Gram entwickelt wurde: eine Gruppe behält den Fleck und der andere nicht).

Plus das Team auch festgestellt, dass Silber half, mit zwei Arten von Infektionen, die in der Regel erfordern wiederholte Reisen in die Klinik für antibiotische Behandlung. Einer wird durch Biofilme, schleimige Schichten von Mikroben verursacht, die Katheter und Prothesengelenke beschichten, und das andere wird durch Bakterien verursacht, die während der Antibiotika-Behandlung ruhen und dann wieder auftauchen, wenn sie fertig sind und rezidivierende Infektionen verursachen.

In einer Erklärung, Collins, ein Pionier der synthetischen Biologie und Core Faculty Mitglied am Wyss Institute, sagt ihre Ergebnisse vorschlagen Silber könnte eine wirklich wertvolle Rolle als Ergänzung zu aktuellen Antibiotika spielen .

Weil es für Pharmaunternehmen sehr schwierig ist, neue Medikamente zu finden, um das aufsteigende Problem von Antibiotika-resistenten Bakterien zu bewältigen, schauen Wissenschaftler wie Collins und sein Team auf einige der älteren Infektionsbekämpfungsmethoden zurück, auch wenn die Antibiotika früher bekannt sind In den 1940er Jahren

Silber ist seit langem verwendet worden, um Infektionen zu verhindern und zu behandeln, aber genau wie es funktioniert, war etwas von einem Mysterium.

So entschloss sich das Team, mit neuen Werkzeugen genauer zu sehen und herauszufinden.

Sie behandelten normale und mutierte Stämme von E coli Mit einer Silber enthaltenden Verbindung, sah sie durch ein Elektronenmikroskop an und lief einige biochemische Tests.

Sie fanden, dass die Silber-Verbindung die Bakterien produzieren mehr reaktive Sauerstoff-Spezies (ROS), Chemikalien, die alle lebenden Zellen als Nebenprodukt des Stoffwechsels herstellen.

ROS spielen eine wichtige Rolle bei der Unterstützung von Zellen, die normale Funktionen ausführen. Aber im Übermaß können sie Proteine ​​und DNA und auch die Zellmembran schädigen.

Die Silberverbindung führte auch dazu, dass die Zellmembran undicht wurde.

Das Team fragte sich, ob alle diese Effekte zusammen die Bakterien weniger in der Lage, Antibiotika zu widerstehen.

Und das haben sie gefunden: auch bei kleinen Dosen hat Silber das gemacht E coli 10 bis 1000 mal empfindlicher gegenüber Gentamycin, Ofloxacin und Ampicillin, drei weit verbreitete Antibiotika.

Erster Schriftsteller Ruben Morones-Ramirez, bis vor kurzem ein Postdoktorand am Wyss-Institut und nun Professor an der Universidad Autònoma de Nuevo Leon in Mexiko:

"Wenn Sie den Mechanismus kennen, können Sie viel mehr Erfolg machen kombinatorische Therapien."

Für den nächsten Teil ihres Studiums wandte sich das Team an Mäuse.

Sie fanden Silber eine Harnwegsinfektion von E coli Das gegen Tetracyclin resistent war, dem Antibiotikum erliegen.

Und bei Mäusen mit lebensbedrohlicher Peritonitis (eine Entzündung, die als Folge einer Infektion der dünnen Schicht des Gewebes im Inneren des Bauches auftritt), half Silber Vancomycin das Leben von 90% von ihnen zu retten. Im Gegensatz dazu, als Vancomycin ohne Silber verwendet wurde, starben 90% der Mäuse.

Das Team hat dann die Dosen von Silber getestet, die sie benutzen, um zu überprüfen, dass sie nicht giftig waren. Sie fanden, dass die Niveaus, die sie benutzten, viel zu niedrig waren, um die Mäuse zu schädigen, und sie schaden auch nicht menschlichen Zellen.

Während dies darauf hindeutet, dass die Dosen, die sie verwendet haben, entweder oral oder durch Injektion in menschliche Patienten sicher sein werden, sagt Collins, der auch das Zentrum für Synthetische Biologie an der Boston University führt:

"Wir sind daran interessiert zu erkunden, wie intelligente Medikamenten-Delivery-Nanotechnologien, die am Wyss entwickelt wurden, dazu beitragen könnten, effektive, aber ungiftige Silberniveaus an Infektionsorte zu liefern."

Fonds von den National Institutes of Health, Howard Hughes Medical Institute und dem Wyss Institute half Finanzierung der Studie.

In dieser Studie ist es die chemische Eigenschaft von Silber, das hilft, Bakterien empfindlicher für Antibiotika zu machen. In einer weiteren faszinierenden Studie, die Anfang dieses Jahres veröffentlicht wurde, zeigten die Wissenschaftler, wie Insektenflügel Bakterien beim Kontakt töten, indem sie nur ihre physikalische Struktur verwenden, ohne von chemischen oder biologischen Agenzien. Kleine Nanopatters auf der Flügeloberfläche des Insekts zerreißen die Mikroorganismen auseinander.

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