Für etwa ein Jahrhundert waren Antibiotika der Standard bei der Behandlung von bakteriellen Infektionen. Das ist auch heute noch so, aber da immer mehr Bakterien eine Antibiotikaresistenz entwickeln, neigt sich diese Ära dem Ende zu. Um eine Zukunft zu verhindern, in der Routine-Operationen wieder potentiell lebensgefährlich werden, müssen neue Mittel gegen Bakterien entwickelt werden. Eine Studie eines Teams von der University of Cincinnati zeigt, das Sauerstoff eingesetzt werden kann, um gegen Bakterien vorzugehen.


Alternativen zu Antibiotika sind gefragt

Da Antibiotika über Jahrzehnte hinweg in starkem Maß genutzt wurden, haben zahlreiche Bakterien Resistenzen gegen diverse Antibiotika entwickelt. Und es kommen stetig neue Resistenzen hinzu. Wenn uns keine Alternative einfällt, steuern wir auf eine Zukunft zu, in denen Jahr für Jahr bis zu 10 Millionen Menschen den antibiotikaresistenten Erregern zum Opfer fallen. Bereits jetzt beginnen viele hochpotente Antibiotika, ihre Wirksamkeit zu verlieren.


Zwar werden stetig neue Antibiotika entwickelt, aber über kurz oder lang werden auch sie nutzlos werden, da Bakterien sich stetig weiterentwickeln. Anstatt also an einem Wettrennen teilzunehmen, dass zwangsläufig nur verloren werden kann, suchen viele Wissenschaftler inzwischen nach Alternativen für Antibiotika, gegen die die Bakterien keine Resistenzen entwickeln können.

In der neuen Studie haben die Forscher Licht und Nanopartikel eingesetzt. Statt UV-Licht, das die DNA der Bakterien angreift, griff das Team auf normales blaues und rotes Licht zurück, um damit Nanopartikel namens Photosensibilatoren zu aktivieren, die eine giftige Form von Sauerstoff produzieren.

Sauerstoff gegen Bakterien

Instead of resorting to antibiotics, which no longer work against some bacteria like MRSA, we use photosensitizers, mostly dye molecules, that become excited when illuminated with light. Then, the photosensitizers convert oxygen into reactive oxygen species that attack the bacteria„, so Peng Zhang, der die Studie leitete.

Das Prinzip ist nicht neu, aber bisher gab es ein paar schwerwiegende Probleme. So tendieren die Nanopartikel dazu, sich zu weit auszubreiten und so nicht zu konzentrierten Angriffen fähig zu sein. Außerdem sind sie hydrophob, sodass der Einsatz in flüssiger Umgebung zuweilen schwierig ist.

Um diese Probleme zu lösen, haben die Forscher Hybridpartikel entwickelt, die Photosensibilatoren mit Edelmetall-Nanopartikel kombinieren. So können sie lokal begrenzter eingesetzt werden und produzieren außerdem mehr reaktive Sauerstoffmoleküle.

In ersten Tests zeigte sich, dass die entwickelten Partikel Wirksamkeit gegen diverse Bakterien entfalteten. Außerdem konnten die Forscher in Tests mit menschlichen Hautzellen zeigen, dass die Behandlung unschädlich für menschliche Zellen ist.

In einem ersten Patent schützte das Team die Anwendung der Partikel in einem Spray oder Gel, das zur Sterilisation medizinischer Instrumente oder Oberflächen verwendet werden kann. Außerdem sind klinische Studien geplant, die die Behandlung von Wunden mit den Nanopartikeln untersuchen sollen.

via Science Daily

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