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L'ingrédient courant en écran solaire peut éviter des infections liées aux implants médicaux

Un ingrédient courant en écran solaire a pu être une couche antibactérienne efficace pour les implants médicaux tels que des stimulateurs et des joints de rechange.

Les chercheurs d'Université du Michigan ont constaté qu'une couche de nanopyramids d'oxyde de zinc peut perturber l'accroissement du staphylocoque doré résistant à la méticilline (MRSA), réduisant le film sur les matériaux traités par plus de 95 pour cent. Au sujet de million de matériels médicaux implantés soyez infecté tous les ans avec MRSA et toute autre substance bactérienne.

« Il est extrêmement difficile de traiter ces infections, » a dit J. Scott VanEpps, un conférencier clinique et chargé de recherches au service de médecine d'urgence de la Faculté de Médecine d'UM, dont l'équipe a abouti l'étude biologique.

La demande de règlement concerne l'un ou l'autre un long cours des antibiotiques, qui peuvent mener aux effets secondaires de résistance aux antibiotiques et de toxique, ou les implants doivent être chirurgicalement remontés, qui peuvent être tout à fait considérables pour des dispositifs tels que des valvules cardiaques et des joints prothétiques, VanEpps ont dit.

Dans le meilleur des cas, les médecins voudraient empêcher les infections de se produire en premier lieu. Une option est d'enduire les dispositifs de quelque chose sur laquelle les bactéries ne peuvent pas se développer. Les résultats neufs, publiés dans le tourillon Nanomedicine, proposent qu'une telle couche pourrait être effectuée à partir des nanoparticles d'oxyde de zinc--un écran solaire et un ingrédient crème d'érythème fessier qui rend la lotion plus épaisse et relativement opaque.

Si les nanoparticles sont formés comme une pyramide avec une base en forme d'hexagone, ils sont très efficaces à empêcher une bêta-galactosidase appelée d'enzymes de décomposer le lactose dans les sucres plus petits le glucose et la galactose, que les bactéries emploient pour l'essence.

La forme est importante, pour l'enzyme et pour les nanoparticles. L'enzyme doit pouvoir se déformer afin de couper le lactose en sucres plus petits. Deux acides aminés, ou synthons de protéine, se reposent en face d'un un un autre en travers d'une incision dans l'enzyme. Les ajustements de lactose dans l'incision, et les acides aminés viennent ensemble pour catalyser la dissolution dans le glucose et la galactose.

« Bien que plus d'études doivent être effectuées, nous croyons que les nanopyramids d'oxyde de zinc nuisent ce mouvement se déformant, » avons dit Nicholas Kotov, le Joseph B. et Florence V. Cejka professeur du génie chimique, dont le groupe a effectué les nanoparticles.

La recherche de l'équipe propose cette partie du nanoparticle--une arête ou la remarque--garnitures intérieures elle-même dans l'incision. Par l'obstruction juste un des quatre incisions, les nanoparticles peuvent arrêter l'enzyme entière en évitant l'action se déformante.

Pour explorer le concept d'une couche antibactérienne, le groupe de Kotov a couvert quelques ancrages de nanopyramids et alors l'équipe de VanEpps les a collés dans une substance qui permettrait à des bactéries de se développer. Ils ont évalué quatre substances des bactéries sur les ancrages enduits et non-enduits--deux substances staphylococciques (MRSA y compris), une substance qui entraîne la pneumonie et l'Escherichia coli.

Après 24 heures d'accroissement, le nombre de cellules staphylococciques viables récupérées des ancrages enduits était de 95 pour cent moins que ceux des ancrages non-enduits. La pneumonie et les substances d'Escherichia coli étaient moins susceptibles des nanoparticles.

« Tandis que la couche ne pouvait pas supprimer complet toutes les cellules staphylococciques, cette réduction spectaculaire pourrait vraisemblablement permettre à des traitements antibiotiques de réussir ou permettre simplement au système immunitaire humain de succéder sans besoin d'antibiotiques, » VanEpps a dit.

Le staphylocoque, y compris MRSA, est particulièrement vulnérable aux nanopyramids parce que sa paroi cellulaire est une modification des protéines et des sucres. L'équipe soupçonne que comme MRSA ait essayé de coloniser les ancrages, les nanopyramids liés aux enzymes qui établissent la paroi cellulaire. Puisque les enzymes ne pourraient pas mettre à jour la paroi cellulaire, les cellules décomposées.

Si c'est en effet comment les nanopyramids fonctionnent, alors la couche devrait n'être aucune panne pour les cellules humaines, dont les enceintes de membrane n'ont pas les mêmes vulnérabilités. Elle peut également représenter pourquoi la couche n'est pas presque comme efficace sur Escherichia coli, qui ne s'use pas ses enzymes de paroi cellulaire sur sa chemise.

Beaucoup de barrières restent entre la couche de nanoparticle et l'utilisation clinique dans les patients. Les chercheurs doivent découvrir comment une telle couche affecterait des cellules humaines près de l'implant et explorerait comment les nanopyramids affectent d'autres enzymes chez l'homme et des bactéries.

« L'activité antibactérienne intense contre MRSA et d'autres agents pathogènes est une conclusion excitante, » Kotov a dit. « Nous voulons comprendre mieux les mécanismes du fonctionnement antibactérien pour régler avec précision son activité inhibitrice et pour recenser les homologies de structure parmi les enzymes que les nanoparticles pyramidaux peuvent empêcher. »

Source:

University of Michigan