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O ingrediente comum na protecção solar pode impedir as infecções relativas aos implantes médicos

Um ingrediente comum na protecção solar podia ser um revestimento anti-bacteriano eficaz para implantes médicos tais como pacemaker e junções da substituição.

Os pesquisadores da Universidade do Michigan encontraram que um revestimento de nanopyramids do óxido de zinco pode interromper o crescimento do estafilococo meticilina-resistente - áureo (MRSA), reduzindo o filme em materiais tratados perto sobre 95 por cento. Sobre milhão dispositivos médicos implantados são contaminados todos os anos com MRSA e a outra espécie bacteriana.

“É extremamente difícil tratar estas infecções,” disse J. Scott VanEpps, um conferente clínico e research fellow no departamento de Faculdade de Medicina do U-M da medicina da emergência, cuja a equipe conduziu o estudo biológico.

O tratamento envolve qualquer um um curso longo dos antibióticos, que podem conduzir à resistência antibiótica e aos efeitos secundários tóxicos, ou os implantes devem cirùrgica ser substituídos, que podem ser bastante extensivos para dispositivos tais como válvulas de coração e junções protéticas, VanEpps disseram.

Idealmente, os doutores gostariam de impedir que as infecções ocorram no primeiro lugar. Uma opção é revestir os dispositivos com o algo em que as bactérias não podem crescer. Os resultados novos, publicados no jornal Nanomedicine, sugerem que tal revestimento poderia ser feito dos nanoparticles do óxido de zinco--um prurido da protecção solar e de tecido desnata o ingrediente que faz a loção mais grossa e relativamente opaca.

Se os nanoparticles são dados forma como uma pirâmide com uma base hexágono-dada forma, são muito eficazes em impedir que uma enzima chamada beta-galactosidase divida a lactose nos açúcares menores a glicose e a galactose, que as bactérias usam para o combustível.

A forma é importante, para a enzima e para os nanoparticles. A enzima precisa de poder torcer a fim cortar a lactose nos açúcares menores. Dois ácidos aminados, ou os blocos de apartamentos da proteína, sentam-se oposto a um outro através de um sulco na enzima. Os ajustes da lactose no sulco, e os ácidos aminados vêm junto catalisar a dissolução na glicose e na galactose.

“Embora mais estudos precisam de ser realizados, nós acreditamos que os nanopyramids do óxido de zinco interferem com este movimento de torção,” dissemos Nicholas Kotov, o Joseph B. e Florença V. Cejka professor da engenharia química, cujo o grupo fez os nanoparticles.

A pesquisa da equipe sugere essa parte do nanoparticle--uma borda ou o ponto--inserções próprias no sulco. Obstruindo acima de apenas um dos quatro sulcos, os nanoparticles podem fechar a enzima inteira impedindo a acção de torção.

Para explorar o conceito de um revestimento anti-bacteriano, o grupo de Kotov cobriu alguns Pegs com os nanopyramids e então a equipe de VanEpps colou-os em uma substância que permitisse que as bactérias crescessem. Avaliaram quatro espécies de bactérias em Pegs revestidos e sem revestimento--duas espécies staphylococcal (que incluem MRSA), uma espécie que causa a pneumonia e o Escherichia Coli.

Após 24 horas do crescimento, o número de pilhas staphylococcal viáveis recuperadas dos Pegs revestidos era 95 por cento menos do que aqueles dos Pegs sem revestimento. A pneumonia e as espécies de Escherichia Coli eram menos suscetíveis aos nanoparticles.

“Quando o revestimento era incapaz de erradicar completamente todas as pilhas staphylococcal, esta redução dramática poderia provavelmente permitir tratamentos antibióticos de suceder ou para permitir simplesmente que o sistema imunitário humano tome sobre sem a necessidade para antibióticos,” VanEpps disse.

O Staph, incluindo MRSA, é particularmente vulnerável aos nanopyramids porque sua parede de pilha é uma matriz das proteínas e dos açúcares. A equipe suspeita que como o MRSA tentou colonizar os Pegs, os nanopyramids limitados às enzimas que constroem a parede de pilha. Desde que as enzimas não poderiam manter a parede de pilha, as pilhas divididas.

Se isto é certamente como os nanopyramids se operam, a seguir o revestimento não deve ser nenhum problema para as pilhas humanas, cujos os cercos da membrana não têm as mesmas vulnerabilidades. Pode igualmente esclarecer porque o revestimento não é quase como eficaz em Escherichia Coli, que não veste suas enzimas da parede de pilha em sua luva.

Muitos obstáculos estão entre o revestimento do nanoparticle e o uso clínico nos pacientes. Os pesquisadores devem encontrar como tal revestimento afectaria pilhas humanas perto do implante e exploraria como os nanopyramids afectam outras enzimas nos seres humanos e nas bactérias.

“A actividade anti-bacteriana forte contra MRSA e outros micróbios patogénicos é encontrar de excitação,” Kotov disse. “Nós queremos compreender melhor os mecanismos da função anti-bacteriana para ajustar sua actividade inibitório e para identificar as similaridades estruturais entre as enzimas que os nanoparticles piramidais podem inibir.”

Source:

University of Michigan