Prisma

Nanoschwämme effektiver als Antibiotika

Neue Waffe gegen MRSA

cae | Labormäuse mit MRSA-­infizierten Wunden wurden ohne Antibiotika erfolgreich behandelt, indem die Bakterientoxine nanotechnologisch entfernt wurden.
Grafik: W. Gao/Jacobs School of Engineering/UC San Diego

Entgiftung durch TäuschungIm Hydrogel (dünne blaue Linien) sind kugelige Nanoschwämme eingebettet (rotbraun, Ø ca. 0,1 µm). Mit ihrer Membran, deren Doppellipidschicht derjenigen von Erythrozyten gleicht (Detail vorn), fangen sie hämolysierende Bakterientoxine (blau) ein.

Nanoingenieure in San Diego, Kalifornien, haben Nanoschwämme entwickelt, deren Oberfläche der Membran von Erythrozyten gleicht, während sie mit einem Durchmesser von etwa 100 nm viel kleiner als Erythrozyten sind (6 – 8 µm). Bereits vor zwei Jahren publizierten sie eine Studie über die I.-v.-Applikation der Nanoschwämme an Mäuse, die mit multiresistentem Staphylococcus aureus (MRSA) infiziert waren. Die von MRSA (und anderen Bakterien) gebildeten Toxine sind porenbildende Proteine, die an die Zellmembran von Erythrozyten binden, diese durchlöchern und dadurch den Tod der Zellen herbeiführen. Bei den Labormäusen absorbierten die Nanoschwämme die Toxine und hielten sie von ihren eigentlichen Zielen, den ­Erythrozyten, fern, sodass die Mäuse keinen Schaden durch die MRSA-­Infektion erlitten.

In einer aktuellen Studie arbeiteten die Nanoingenieure die Nanoschwämme in einer Konzentration von mehreren Milliarden pro Milliliter in ein Hydrogel ein. Das Hydrogel aus biokompatiblen Polymeren ist so beschaffen, dass es die Nanoschwämme fixiert, während sich die viel kleineren Toxin­moleküle in ihm frei bewegen können. Darauf applizierten die Forscher das Hydrogel auf die mit MRSA, E. coli und anderen Bakterien infizierten Wunden von Mäusen. Die Nanoschwämme absorbierten auch hier die Bakterientoxine, sodass die Wunden viel kleiner blieben als die Wunden von unbehandelten Mäusen in der Kontrollgruppe. Zudem drangen die Toxine nicht von der Wunde in den Blutstrom und das benachbarte Haut- und Muskelgewebe ein. Wie in der vorherigen Studie wurde dabei auf die Gabe von Antibiotika völlig verzichtet.

Der Studienleiter Liangfang Zhang betont, dass bei einer Therapie mit Nanoschwämmen keine Resistenzen wie bei Antibiotika zu erwarten sind. Zudem wäre bei der Therapie der Sepsis mit Nanoschwämmen der Bedarf an Blutkonserven sehr viel geringer. Über eine eventuelle klinische Studie wurde jedoch nichts Konkretes mitgeteilt. |

Quelle: Gel filled with nanosponges cleans up MRSA infections. www.jacobsschool.ucsd.edu/news, News vom 18. 5. 2015

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