Peptide hydrogel verbetert de effectiviteit van antibiotica tegen resistente bacteriën

Onderzoekers van de Technische Universiteit Chalmers in Zweden hebben ontdekt dat resistente bacteriën opnieuw vatbaar kunnen worden voor antibiotica als de behandeling wordt gecombineerd met een materiaal dat antibacteriële peptiden bevat. Uit de laboratoriumstudie bleek dat de combinatie van antibiotica met het materiaal hun bacteriedodende werking met een factor 64 verhoogt en dat de antibacteriële eigenschappen van het materiaal zelf aanzienlijk worden versterkt.

Materiaal met antibacteriële peptiden

Het materiaal, ontworpen voor medische toepassingen, is een speciaal ontwikkelde hydrogel met antibacteriële peptiden – moleculen die tevens bouwstenen van eiwitten zijn. Het wordt al jarenlang door onderzoekers bestudeerd en heeft een hoog vermogen aangetoond om verschillende soorten bacteriën te doden, waaronder antibioticaresistente bacteriën.

Belangrijkste bevindingen van het onderzoek

• De hydrogel werd getest op bacterieculturen met de antibiotica oxacilline en vancomycine.
• Het grootste effect werd gevonden in de combinatie van hydrogel met oxacilline tegen MRSA (methicilline-resistente S. aureus). De concentratie oxacilline die nodig is om bacteriën te onderdrukken, daalde met een factor 64, waardoor deze onder de resistentiedrempel kwam.
• Bij vancomycine was het effect additief, maar niet synergetisch.

Stabiliteit en werkingsduur

Voorheen werden antibacteriële peptiden gecombineerd met antibiotica in oplossingen, maar deze verloren snel hun effectiviteit bij contact met lichaamsvloeistoffen, zoals bloed. In de hydrogel worden de peptiden echter veel stabieler en kunnen ze meerdere dagen actief blijven.

Mogelijke toepassingen

De hydrogel kan lokaal worden aangebracht, waardoor de impact op het hele lichaam beperkt blijft. Onderzoekers benadrukken de volgende voordelen:

• Wondbehandeling: Het gebruik van het materiaal kan de effectiviteit van antibiotica vergroten en de behoefte aan aanvullende medicijnen verminderen.
• Infectiepreventie: Hydrogel kan worden gebruikt om infecties te voorkomen na een operatie of thuis als een 'slimme' pleister.
• Veterinair en gezondheidszorg: Een hydrogelverband voor veterinair gebruik zal dit najaar in acht Europese landen op de markt worden gebracht. De ontwikkeling voor menselijk gebruik wordt momenteel goedgekeurd in de VS en onderzoekers verwachten dat het binnen een jaar op de markt zal zijn.

Werkingsmechanisme en voordelen

Antibacteriële peptiden vernietigen bacteriële celmembranen door interactie met de positieve ladingen van de peptiden en de negatieve ladingen van de membranen. Eerder werd een synergetisch effect met antibiotica alleen aangetoond voor vrije peptiden, maar Chalmers' studie is de eerste die de effectiviteit aantoont van in een materiaal gefixeerde peptiden.

De toekomst van ontwikkeling

Het onderzoek wordt uitgevoerd in samenwerking met Amferia, dat de resultaten commercialiseert. Naast wondbehandeling kan het materiaal ook worden gebruikt in coatings voor medische hulpmiddelen, waardoor het risico op infectie bij inbreng in het lichaam wordt geminimaliseerd.

Deze bevindingen openen nieuwe mogelijkheden in de strijd tegen infecties die resistent zijn tegen antibiotica. Hierdoor kunnen we de effectiviteit van standaardbehandelingen verbeteren en het risico op complicaties verkleinen.