Je leest:

Nanosponzen gaan de strijd aan met MRSA

Nanosponzen gaan de strijd aan met MRSA

Auteur: | 21 mei 2015

Sommige bacteriën, zoals MRSA, zijn ongevoelig voor verschillende antibiotica en daardoor moeilijk te behandelen. Nano-ingenieurs ontwikkelden een hydrogel met nanosponzen die gifstoffen van de bacterie uit de bloedbaan verwijdert. Bij muizen neemt de omvang van geïnfecteerde wonden af na behandeling met de hydrogel, zonder dat daar antibiotica aan te pas komen.

Een infectie met MRSA veroorzaakt lelijke wonden die lastig te genezen zijn.
Jen, Wikimedia Commons

In 2013 liet het onderzoeksteam, onder leiding van Liangfang Zhang (universiteit van Californië), al zien dat speciale nanodeeltjes in staat zijn om de gifstoffen van bacteriën (toxinen) te absorberen. “Nu is het onderzoek een belangrijke stap verder, omdat we aantonen dat een hydrogel met deze nanodeeltjes effectief is bij het behandelen van een MRSA-infectie”, schrijven de wetenschappers in het blad Advanced Materials.

Herhaalde toediening

Zhang infecteerde de flank van muizen met de MRSA-bacterie. Een deel van de proefdieren behandelde hij vervolgens met de hydrogel gevuld met nanodeeltjes. De rest kreeg een lege hydrogel ingespoten. Iedere dag controleerde Zhang wat er gebeurde. Alle diertjes ontwikkelden ontstoken wonden in reactie op de MRSA-infectie, maar bij de behandelde muizen bleven die wonden na dag twee wel significant kleiner dan bij de dieren die alleen een lege gel kregen toegediend.

“Tijdens de studie hebben we maar één dosis gegeven”, laat Zhang via e-mail weten. “Uiteindelijk breken de nanodeeltjes in de gel af tot kleine, onschadelijke moleculen die door het lichaam worden uitgescheiden. We verwachten dat een wond met herhaalde toediening van de hydrogel helemaal kan genezen.”

Nanodeeltjes (bruin) in een hydrogel (blauwe golven). De nanodeeltjes zien er aan de buitenkant net zo uit als rode bloedcellen. De blauwe steeltjes op de nanodeeltjes zijn receptoren waaraan gifstoffen van bacteriën kunnen binden.
Weiwei Gao/Jacobs School of Engineering/UC San Diego

Vermomd nanodeeltje

De hydrogel dankt zijn werking aan de miljarden nanosponzen die erin zitten. Zo’n nanospons is een speciaal nanodeeltje, gecoat met het celmembraan van een rode bloedcel. Hierdoor lijken de nanodeeltjes sprekend op echte rode bloedcellen. En laten die nou net het doelwit zijn van de MRSA-gifstoffen. Op het moment dat de gifstof probeert te binden aan een vermomd nanodeeltje, wordt hij direct gevangen en onschadelijk gemaakt.

Een behandeling met nanosponzen verwijdert dus de gifstoffen, maar laat de bacterie zelf ongemoeid. Waarom verwacht Zhang dan toch dat het mogelijk is om een MRSA-infectie helemaal te genezen? “De gifstoffen fungeren niet alleen als wapen, maar ook als schild voor de bacteriën die ze produceren”, legt hij uit. “Door de gifstoffen te verwijderen, raken de bacteriën verzwakt en hebben onze eigen afweercellen een grotere kans om de vijand te verslaan. Dat is een theorie die we graag willen testen.”

MRSA-bacterie (geel) wordt opgegeten door een menselijke neutrofiel (paars). Een neutrofiel is een witte bloedcel die onderdeel uitmaakt van het afweersysteem en gespecialiseerd is in het ‘opeten’ van schadelijke bacteriën en schimmels.
Biowetenschappen en maatschappij

Eerste stap

Het grote voordeel van deze aanpak is dat er geen antibiotica aan te pas komt. Bestaande resistentie van antibiotica zal op deze behandeling dan ook geen effect hebben. En omdat er geen antibiotica worden gebruikt, nodigt de behandeling ook niet uit tot het ontwikkelen van nieuwe ongevoeligheid voor medicijnen.

De ideeën van Zhang zijn veelbelovend, maar een behandeling voor patiënten is volgens hem nog ver weg. “Deze studie is de eerste stap naar een behandeling voor patiënten”, zegt hij. “Er zijn nog verschillende strenge tests bij dieren nodig voordat we ook maar aan klinische tests bij mensen kunnen denken.”

Bron

Fei Wang e.a. Hydrogel retaining toxin-absorbing nanosponges for local treatment of methicillin-resistant Staphylococcus aureus infection Advanced Materials, 30 april 2015, doi:10.1002/adma.201501071

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 21 mei 2015

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink Agenda

NEMO Kennislink vertoont op deze plaats normaal gesproken wetenschappelijke activiteiten uit heel Nederland. Door de maatregelen tegen het nieuwe coronavirus zal daarvan een groot gedeelte worden afgelast. Omdat we geen achterhaalde informatie willen verspreiden, laten we voorlopig geen activiteiten zien.
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.