Chicago ülikoolis pandi ohtlikud bakterid elektritoolile ja neist saadigi lahti

Pildil on painduv plaaster, mis edastab läbi naha elektrilised signaalid bakteritele, põhjustades ajutisi muutusi nende käitumises ja takistades biokilede teket – bakteriklastreid, mis võivad põhjustada tõsiseid infektsioone. Foto: The University of Chicago

Haigusi põhjustavad bakterid muutuvad üha rohkem antibiootikumide suhtes vastupidavamaks ja see suurendab vajadust uute nakkusvastaste vahendite järele. Just siin tuleb mängu uuenduslik nahaplaaster, mis võib väikese elektrilise impulsi abil takistada bakteritel meie nahka kahjustamast.

See teaduslik läbimurre on pärit Chicago ülikooli ja California San Diego ülikooli teadlastelt. Oktoobris avaldatud artiklis kirjeldab teadusrühm, kuidas seade alandab nakkust põhjustavate bakterite kahjulike geenide aktiivsust ja pärsib nende kasvu.

Uuring viidi edukalt läbi bakteriga Staphylococcus epidermidis, kasutades katsealusena sea nahka. S. epidermidis on haiglates sageli leviv bakter, mis põhjustab haiglanakkusi. Kui see meetod suudab tõhusalt sihtida mitmesuguseid baktereid, saame uue, antibiootikumivaba ravi, mis ei hooli bakterite resistentsusest ravimite suhtes.

Uuringus leidsid teadlased, et teatud bakterid reageerivad valikuliselt ümbritsevatele tingimustele. Nad avastasid, et S. epidermidis muutus terve naha happelises keskkonnas elektriliselt erksaks ehk reageeris teatud välistele stiimulitele.

Varustatud selle teadmisega, katsetasid teadlased oma uut painduvat plaastrit, millele anti nimeks Bioelectronic Localized Antimicrobial Stimulation Therapy (bioelektrooniline lokaalne antimikroobne stimulatsiooniteraapia) ehk lühidalt BLAST. Nad lõid nahale happelise keskkonna, kasutades hüdrogeeli. Katse tehti seanahal.

Patsientide terviseohutuse piirist tunduvalt madalama elektrilaenguga – 1,5 volti (võrdluseks inimeste puhul on ohutuspiir 15 volti) – ning impulssidega kestusega 10 sekundit iga 10 minuti järel 18 tunni jooksul õnnestus plaastril kinni püüda 99 protsenti bakteritest, mis muidu moodustavad kolooniaid, blokeerivad ravimeid ja põhjustavad infektsioone. Lisaks oli töödeldud nahaproovil S. epidermidis rakke ligi kümme korda vähem kui töötlemata proovil.

See meetod võib infektsioonide ravis endaga kaasa tuua olulisi edusamme. Lisaks sellele, et see toimib antibiootikumiresistentsete bakterite vastu, võib see vähendada antibiootikumide vajadust teatud nakkuste korral, mistõttu on sobilik kaugetes piirkondades, kus ravimeid on raske regulaarselt kätte toimetada. Väike plaaster võimaldab suunatud ravi väikesel nahapiirkonnal, mis vähendab võimalikke kõrvaltoimeid.

Kuigi arendustegevust on veel palju, märkis uuringu autor Saehyun Kim, et avastus bakterite selektiivsest ergastatavusest aitab mõista, kuidas kontrollida ka teisi baktereid, uurides erinevaid tingimusi.

Uuringu kaasautor Bozhi Tian selgitas, et plaaster võiks tulevikus töötada ka juhtmevaba vooluringiga, et kontrollida nakkusi ravimitevabalt, ning lisaks saab uurida raviviisi tõhusust.

Maailma Terviseorganisatsiooni andmetel oli bakteriaalne antibiootikumiresistentsus 2019. aastal otseselt seotud 1,27 miljoni surmajuhtumiga kogu maailmas. See uus raviviis võib potentsiaalselt aidata ennetada tõsiseid antibiootikumiresistentsete bakterite põhjustatud seisundeid ja päästa elusid.

Allikas: New Atlas