Forscher: Aktivierter Sauerstoff hilft gegen antibiotikaresistente Bakterien

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Experten entwickeln neue Form der Behandlung für MRSA

Antibiotika resistente Bakterien werden eine immer größere Bedrohung für die Menschheit. Das lebensbedrohliche Bakterium MRSA stellt dabei keine Ausnahme dar. Es kann sich schnell ausbreiten und ist resistent gegen die bisherige Behandlung. Forscher entwickeln jetzt eine Technik, die Licht zur Aktivierung von Sauerstoff nutzt, so dass dieser in der Lage ist, antibiotikaresistente Bakterien zu bekämpfen.
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Die Wissenschaftler der University of Cincinnati stellten bei ihrer aktuellen Untersuchung fest, dass durch Licht aktivierter Sauerstoff zur Behandlung von antibiotikaresistenten Bakterien eingesetzt werden kann. Die Mediziner publizierten die Ergebnisse ihrer Studie beim diesjährigen 256th National Meeting & Exposition of the American Chemical Society (ACS).

Forscher: Aktivierter Sauerstoff Hilft Gegen Antibiotikaresistente Bakterien
MRSA ist ein gefährliches Bakterium, welches mittlerweile resistent gegen Antibiotika geworden ist. Also suchten Mediziner nach neuen Möglichkeiten, um MRSA zu bekämpfen. (Bild: royaltystockphoto/fotolia.com)

Neue Form der Behandlung könnte auch bei Krebs helfen

Die neu entwickelte Methode könnte helfen, resistente MRSA-Bakterien zu bekämpfen, ohne dabei auf Antibiotika zurückzugreifen. Die Methode könnte auch verwendet werden, um andere mikrobielle Infektionen und möglicherweise sogar Krebs zu behandeln, sagen die Experten.

Desinfektion in Krankenhäusern muss verbessert werden

Klinische Einrichtungen haben derzeit wenig Alternativen, wenn sie versuchen, MRSA (Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus) zu heilen. Eine dieser Methoden ist eine verbesserte Desinfektion. Beispielsweise hat eine kürzlich durchgeführte Studie ergeben, dass die Desinfektion aller Patienten, welche in eine sogenannte Akutstation aufgenommen wurden, die Rate der Infektionen im Blutkreislauf halbiert. Dieses Verfahren ist jedoch in den meisten Krankenhäusern nicht durchführbar, erläutern die Mediziner.

Farbstoffmoleküle zur Behandlung von MRSA?

Anstatt auf Antibiotika zu setzen, welche gegen einige Bakterien wie MRSA bereits nicht mehr wirksam sind, verwendeten die Wissenschaftler bei ihrer Studie Photosensibilisatoren, meist Farbstoffmoleküle, die bei Beleuchtung mit Licht angeregt werde, sagt Studienautor Dr. Peng Zhang von der University of Cincinnati in einer Pressemitteilung. Dann wandeln die Photosensibilisatoren Sauerstoff in sogenannte reaktive Sauerstoffspezies (Sauerstoffradikale) um, welche anschließend die Bakterien angreifen, fügt der Experte hinzu.

Warum der Einsatz von Photosensibilisatoren problematisch ist

Obwohl andere Forscherteams bereits mit der Verwendung dieser Arten von Photokatalysatoren zur Abtötung von Bakterien experimentiert haben, zerstörten sie nicht genug Mikroorganismen, um Infektionen wirksam abzuwenden. Photosensibilisatoren in molekularer Form neigen dazu, nicht ausreichend korralliert zu sein, um signifikante Schäden zu verursachen. Darüber hinaus sind viele von ihnen hydrophob. Dies macht es schwierig, sie in wässrigen Medien zu dispergieren, wo typischerweise Mikroorganismen existieren, sagen die Forscher.

Neuer Photosensibilisator enthält Edelmetall-Nanopartikel

Die Wissenschaftler entwickelten einen neuen, in Wasser dispergierbaren, hybriden Photosensibilisator, der Edelmetall-Nanopartikel enthält, welche mit amphiphilen Polymeren versehen sind, um die molekularen Photosensibilisatoren einzuschließen. Diese hybriden Photosensibilisator sind viel effektiver beim Abtöten einer Vielzahl von Bakterien, als entsprechende Zusammensetzungen, welche keine Metallpartikel enthalten, erklären die Experten.

Laut den Forschern bieten diese neuen Nanopartikel zwei Vorteile. Das Metall hat einen sogenannten plasmonischen Verstärkungseffekt, welcher die Erzeugung einer reaktiven Sauerstoffspezies fördert, während gleichzeitig die Photosensibilisatoren an einer Stelle konzentriert werden, um einen stärker lokalisierten Angriff auf die Bakterienzellen zu erzielen. Ein konzentrierter Angriff ist immer effektiver, verglichen mit vielen einzelnen Angriffen, fügen die Mediziner hinzu.

Wie würde eine Behandlung ablaufen?

Photosensibilisatoren können zu einem Spray oder Gel gemacht werden. Wenn das Spray irgendwann in Zukunft für den Markt zugelassen wird, könnte es von Medizinern auf jede Oberfläche gesprüht werden und anschließend würde es mit blauem oder rotem Licht beleuchtet, um vorhandene Bakterien, einschließlich MRSA, zu entfernen. Diese Methode könnte auch vielversprechend bei direkten Wundanwendungen sein, um Infektionen zu beseitigen und die Heilung zu unterstützen.

Erste Versuche an menschlicher Haut waren vielversprechend

Die Wissenschaftler haben kürzlich Experimente an Laborproben mit menschlicher Haut durchgeführt und festgestellt, dass der Photosensibilisator die Hautzellen nicht abtötet. Zusätzlich zur Beseitigung von MRSA sind die Nanopartikel auch ideal dazu geeignet, um Hautkrebszellen zu zerstören. Die Nanopartikel arbeiten effektiv mit der Beleuchtung von rotem Licht, welches eine lange Wellenlänge hat, die tief in die Haut eindringt. Dies ist besonders wichtig für die Behandlung von Hautkrebs. Außerdem konnte bei der Studie festgestellt werden, dass die Nanopartikel auch Nagelpilz eliminieren. (as)

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