Sự kết hợp kháng sinh và lợi khuẩn có thể tiêu diệt siêu vi khuẩn
Một cách tiếp cận sáng tạo sử dụng vật liệu tương thích sinh học để bao bọc vi khuẩn probiotic và kết hợp chúng với kháng sinh để giải quyết các bệnh nhiễm trùng kháng điều trị.
Hàng năm, hơn 2 triệu người ở Hoa Kỳ phát triển các bệnh nhiễm trùng kháng thuốc và kết quả là khoảng 23.000 người tử vong.
Những số liệu thống kê này đã khiến Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh (CDC) coi kháng thuốc là “một trong những thách thức sức khỏe cộng đồng lớn nhất trong thời đại của chúng ta”.
Do đó, các nhà nghiên cứu đang nỗ lực làm việc để cố gắng phát triển những cách khéo léo để giải quyết cái gọi là siêu vi khuẩn - vi khuẩn đã trở nên miễn dịch với điều trị kháng sinh.
Gần đây, các nhà nghiên cứu đã bổ sung chế phẩm sinh học vào kho vũ khí của họ để chống lại siêu vi khuẩn. Probiotics là vi khuẩn có lợi được tìm thấy trong thực phẩm, chẳng hạn như sữa chua, kefir, dưa chua hoặc súp miso.
Ví dụ, chỉ một tháng trước, một nghiên cứu cho rằng chỉ cần tiêu thụ men vi sinh thường xuyên có thể làm giảm nhu cầu sử dụng kháng sinh, do đó giúp hạn chế cuộc khủng hoảng kháng thuốc.
Giờ đây, các nhà nghiên cứu đã sử dụng chế phẩm sinh học để tạo ra sự kết hợp “sát thủ” tiêu diệt hai chủng vi khuẩn kháng điều trị.
Hai tác giả đồng cấp cao và tương ứng của nghiên cứu là Ana Jaklenec, một nhà khoa học nghiên cứu tại Viện Koch về Nghiên cứu Ung thư Tích hợp tại Viện Công nghệ Massachusetts ở Cambridge, MA, và Robert Langer, Giáo sư Viện David H. Koch tại MIT. .
Zhihao Li là tác giả đầu tiên của bài báo, hiện đã được xuất bản trên tạp chí Vật liệu nâng cao.
Sử dụng alginate để bao bọc chế phẩm sinh học
Tác giả đầu tiên của nghiên cứu giải thích vấn đề giải quyết các bệnh nhiễm trùng kháng thuốc kháng sinh bằng chế phẩm sinh học.
Ông nói, một mặt, chế phẩm sinh học đã phần nào thành công trong việc xử lý vi khuẩn khi bôi lên vết thương. Tuy nhiên, men vi sinh thường không đủ để tiêu diệt tất cả các vi khuẩn có trong vết thương bị nhiễm trùng.
Mặt khác, Li nói, việc thêm kháng sinh vào hỗn hợp sẽ giết chết quá nhiều vi khuẩn, bao gồm cả lợi khuẩn.
Vì vậy, Li và các đồng nghiệp đã tìm ra cách giải quyết bằng cách bao bọc các chế phẩm sinh học trong một lớp vỏ để bảo vệ chúng khỏi bị tiêu diệt bởi kháng sinh. Họ đã chọn một vật liệu gọi là alginate để thiết kế vỏ.
Alginate được các nhà nghiên cứu coi là một lựa chọn tốt vì hai lý do chính. Thứ nhất, nó là một thành phần của màng sinh học mà vi khuẩn hình thành tự nhiên khi chúng cố gắng bảo vệ mình khỏi thuốc kháng sinh. Thứ hai, các bác sĩ đã sử dụng thành phần này trong việc điều trị vết thương.
Li nói: “Chúng tôi đã xem xét các thành phần phân tử của màng sinh học và chúng tôi nhận thấy rằng đối với nhiễm trùng Pseudomonas, alginate rất quan trọng đối với khả năng chống lại kháng sinh của nó. “Tuy nhiên, cho đến nay vẫn chưa có ai sử dụng khả năng này để bảo vệ vi khuẩn tốt khỏi thuốc kháng sinh”.
Kết hợp các siêu vi khuẩn 'đã bị loại bỏ'
Đối với nghiên cứu của họ, Li và các đồng nghiệp đã chọn một loại lợi khuẩn được tạo thành từ ba chủng Vi khuẩn lactobacillus - một loại vi khuẩn có thể tiêu diệt Staphylococcus aureus kháng methicillin (MRSA).
Các nhà nghiên cứu đã kết hợp chế phẩm sinh học với kháng sinh tobramycin, được biết là có thể giết chết Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa).
Sau đó, Li và các đồng nghiệp đã áp dụng chế phẩm sinh học phủ alginate cùng với tobramycin để MRSA và P. aeruginosa trong một đĩa petri. Theo Jaklenec, sự kết hợp này đã “tiêu diệt hoàn toàn” vi khuẩn kháng thuốc.
“Đó là một hiệu ứng khá mạnh mẽ,” đồng tác giả cấp cao cho biết thêm. Ngược lại, khi các nhà nghiên cứu tái tạo lại thí nghiệm mà không có lớp phủ alginate, các chất kháng sinh đã giết chết men vi sinh, do đó làm MRSA vi khuẩn.
Li báo cáo: “Khi chúng tôi chỉ sử dụng một thành phần, hoặc kháng sinh hoặc chế phẩm sinh học, chúng không thể loại bỏ tất cả các mầm bệnh. “Đó là điều gì đó, có thể rất quan trọng trong các cơ sở y tế nơi bạn có vết thương với các loại vi khuẩn khác nhau và thuốc kháng sinh không đủ để tiêu diệt tất cả vi khuẩn”.
Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng cách tiếp cận của họ sẽ giải quyết được cuộc khủng hoảng kháng thuốc và có kế hoạch thử nghiệm nó trên động vật và con người.
“Hiện nay có rất nhiều vi khuẩn kháng lại thuốc kháng sinh, đây là một vấn đề nghiêm trọng đối với sức khỏe con người. Chúng tôi nghĩ rằng một cách để điều trị chúng là bao bọc một lợi khuẩn sống và để nó thực hiện công việc của mình, ”Jaklenec nói.
“Điều tốt về alginate là nó là [Hoa Kỳ Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm] đã được phê duyệt, và lợi khuẩn chúng tôi sử dụng cũng được phê duyệt, ”Li cho biết thêm.
“Tôi nghĩ rằng chế phẩm sinh học có thể là thứ có thể cách mạng hóa việc điều trị vết thương trong tương lai. Với công việc của mình, chúng tôi đã mở rộng khả năng ứng dụng của chế phẩm sinh học. ”
Zhihao Li
