Ученые объяснили, каким образом лактобактерии контролируют патогенных микробов даже в хронических ранах.
Миллиметр за миллиметром новая ткань пробирается через рану, пока не закроет повреждение кожи. Вскоре, в лучшем случае, от царапин на колене, порезов или ожогов не останется и следа. Однако с хроническими ранами дело обстоит иначе: если травма не зажила через четыре недели, значит, имеется нарушение процесса. Иногда, казалось бы, безобидное повреждение тканей может перерасти в необратимую проблему со здоровьем или даже в заражение крови.
Лечение может быть затруднено, когда в ране поселяются микробы и образуют патогенную биопленку — стойкое соединение различных возбудителей. Для собственной защиты они производят слой слизи, с помощью которого прикрепляются к поверхностям. Антибиотики и дезинфицирующие средства часто бессильны, но только не лактобакрерии.
Команда ученых из Empa (Швейцарские федеральные лаборатории материаловедения и технологий) и Массачусетского технологического института (MIT) в Бостоне в настоящее время разрабатывает повязку для ран, в которой используются «хорошие» пробиотические бактерии для борьбы с биопленками. Исследователи недавно опубликовали доказательство своей концепции в журнале Microbes and Infection.
Команда, возглавляемая исследователем Empa Куном Реном из лаборатории Biointerfaces в Санкт-Галлене, задействовала для новой повязки живые пробиотические бактерии. Они содержатся в здоровой кишечной флоре и играют важную роль в производстве таких продуктов, как йогурт и сыр.
«Используемые пробиотические лактобактерии биосовместимы и создают кислую среду, производя молочную кислоту», - говорит врач Чжихао Ли, который внес свой клинический опыт в проект в качестве приглашенного ученого.
По его словам, целью является изменение неблагоприятного щелочного pH в хронических ранах в правильном, то есть кислом, направлении. «В наших лабораторных экспериментах бактерии смогли вызвать сильно кислый уровень pH в культуральной среде, равный 4», — сказал Кун Рен. В то же время пробиотики способствовали миграции фибробластов человека в исследуемых условиях.
Когда полезные бактерии были включены в повязку, она выделяла кислотный продукт в окружающую среду контролируемым и устойчивым образом.
В ходе лабораторных испытаний перевязочный материал с интегрированными пробиотиками смог полностью удалить типичную биопленку кожных патогенов в культуральной чашке. Теперь вопрос: выдерживает ли повязка, содержащая полезные бактерии, испытание на коже человека?
Исследователи создали искусственные раны диаметром два миллиметра на небольших образцах тканей и позволили вырасти биопленке раневого возбудителя Pseudomonas aeruginosa. В этой трехмерной модели инфекции кожи человека повязка, содержащая пробиотики, снизила количество патогенов на 99,999%. Кроме того, исследователям удалось доказать, что пробиотики не имеют вредных побочных эффектов.
После подтверждения концепции, дальнейший анализ механизма действия поможет использовать потенциал полезных бактерий для создания «живой» повязки.
(Источник и фото: Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology).
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.
