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I ricercatori di NTU fanno l'innovazione per affrontare la preoccupazione crescente di resistenza a antibiotici

Gli scienziati alla Nanyang Technological University, Singapore (NTU Singapore) hanno scoperto che gli antibiotici possono continuare ad essere efficaci se la comunicazione e la capacità della cella--cella dei batteri agganciarsi l'un l'altro sono interrotte.

Questa innovazione della ricerca è un passo avanti importante nell'affrontare la preoccupazione crescente di resistenza a antibiotici, aprente le nuove opzioni del trattamento affinchè medici aiuti i pazienti a combattere contro infections.f batterico cronico e persistente

Lo studio, piombo dall'assistente universitario Yang Liang dal centro di Singapore per le scienze biologiche ambientali (SCELSE) a NTU, trovato che una comunità dei batteri, conosciuta come il biofilm, può mettere su una forte riga di difesa per resistere agli antibiotici. Il gruppo di NTU ha dimostrato con successo come i biofilms possono essere interrotti per lasciare gli antibiotici continuare il loro buon lavoro.

La ricerca è stata pubblicata recentemente nelle comunicazioni della natura, un giornale accademico prestigioso dal complesso editoriale della natura.

“Molti tipi di batteri che hanno usato per essere uccisi facilmente dagli antibiotici hanno cominciato sviluppare la resistenza a antibiotici o la tolleranza, through acquistando i geni resistenti agli antibiotici o formando i biofilms,„ ha detto prof. Yang di Asst, che egualmente insegna a al banco di NTU delle scienze biologiche.

“Il centro di controllo delle malattie degli Stati Uniti stima che quello oltre 60 per cento di tutte le infezioni batteriche sia collegato con i biofilms. Il nostro studio ha indicato che interrompendo la comunicazione della cella--cella fra i batteri e la loro capacità agganciarci l'un l'altro, possiamo compromettere i biofilms, lascianti i batteri vulnerabili ed uccisi facilmente dagli antibiotici.„

La resistenza batterica agli antibiotici sta sviluppandosi rapido mondiale e questa mette a repentaglio la capacità di trattare le infezioni comuni nella comunità e negli ospedali.

Gli stati dell'organizzazione mondiale della sanità sulla sua scheda sulla resistenza antimicrobica che “senza atto urgente e coordinato, il mondo capo verso un'era dell'post-antibiotico, in cui infezioni comuni e lesioni non gravi, che sono state trattabili per le decadi, possono ancora una volta uccidere„.

Il professore associato Kevin Pethe, un esperto nello sviluppo antibiotico e le malattie infettive dalla scuola di medicina Chian di Lee Kong di NTU, hanno detto che questa scoperta può rendere le nuove opzioni del trattamento che medici possono impiegare contro le infezioni batteriche croniche e persistenti.

“Potere rendere non validi i biofilms ed i sui vantaggi protettivi per i batteri è un grande punto verso affrontare la preoccupazione crescente di resistenza a antibiotici,„ ha detto prof. Pethe di Assoc.

“Mentre la comunità scientifica sta sviluppando i nuovi tipi di antibiotici e di trattamenti antimicrobici, questa scoperta può contribuire a guadagnare tempo migliorando l'efficacia di più vecchie droghe.„

Come la scoperta è stata fatta

Il gruppo di prof. Yang di Asst ha scoperto i meccanismi di come i batteri possono tollerare gli antibiotici usando Pseudomonas aeruginosa comune del batterio.

Ai batteri sono stati permessi formare una parete del biofilm in un sistema microfluidic. Un antibiotico poi è stato presentato. Una grande parte delle celle batteriche è stata uccisa dall'antibiotico, lasciante soltanto una piccola frazione di celle antibiotico-tolleranti. Tuttavia, queste celle potevano riprodurrsi rapido e dominare la comunità.

Gli scienziati poi hanno usato una droga approvata dalla FDA che interrompe la comunicazione della cella--cella (conosciuta come il quorum che percepisce) e le celle del tipo di “del velcro„ che possono muoversi l'un l'altro e “attaccare„. Questa droga si è aggiunta all'antibiotico e sono riuscito insieme ad uccidere tutte le celle batteriche.

Le stesse prove poi sono state eseguite sui mouse con gli innesti infettati. È stato trovato che soltanto i mouse trattati con una combinazione di composto e di antibiotici del anti-biofilm hanno avuti loro infezioni completamente sradicate.

Ricerca interdisciplinare

Questa innovazione di scoperta è stata permessa con un approccio interdisciplinare, dove gli esperti da tre campi differenti - ecologia di microbiologia, biologia di sistemi e biologia del prodotto chimico - sono venuto insieme ad affrontare il problema.

Il gruppo di ricerca di NTU ha incluso prof. Newman Sze Siu Kwan di Assoc dell'esperto in proteomics dal banco di NTU delle scienze biologiche. Proteomics era il metodo chiave impiegato per scoprire i segnali chimici che le celle batteriche nel biofilm usano per comunicare a vicenda.

Un altro ricercatore nel gruppo è il professor Michael Givskov, uno scienziato di livello mondiale nell'area della ricerca del biofilm e della comunicazione batterica della cella--cella a SCELSE. Insieme, il gruppo ha trovato che i metodi tradizionali di isolazione dei batteri dal biofilm per l'osservazione non hanno funzionato, come i batteri si comportano diversamente dopo l'isolazione dal biofilm.

Questo studio, di supporto dal fondo di ricerca accademico di ministero della pubblica istruzione, ha catturato prof. Yang e suo di Asst gruppo quattro anni per completare. Muovendosi in avanti, cercheranno più modi migliorare il risparmio di temi degli antibiotici per le infezioni persistenti.

“Che cosa speriamo di fare è sviluppare i nuovi composti che possono migliorare i biofilms dell'obiettivo. Ciò aiuterà le droghe attuali per eseguire meglio a sormontare le infezioni del biofilm, che è comunemente - veduto nei casi dei pazienti con gli innesti artificiali e le ferite croniche, poichè hanno efficaci opzioni molto limitate del trattamento che sono efficaci,„ ha detto prof. Yang di Asst.

Source:

Nanyang Technological University