Forskare vid Albert Einstein College of Medicine vid Yeshiva University har utvecklat en ny metod för att behandla och läka hudbölder orsakade av bakterier som är resistenta mot de flesta antibiotika. Studien visas i tidskriften PLoS One .

Bölder är djupa hudinfektioner som ofta motstår antibiotika och kan kräva kirurgisk dränering. För deras nya behandlingsstrategi, Einstein-forskarna utvecklade små nanopartiklar - mindre än ett pollenkorn - som bär kväveoxid (NO), en gas som hjälper till med kroppens naturliga immunsvar mot infektion.

När den appliceras topiskt på bölder hos möss, partiklarna frigjorde NO som vandrade djupt in i huden, rensar upp infektionerna och hjälper till att läka vävnad.

"Vårt arbete visar att kväveoxidfrisättande nanopartiklar som utvecklats här på Einstein effektivt kan behandla experimentella hudbölder orsakade av antibiotikaresistenta Staphylococcus aureus , även utan kirurgisk dränering, " säger Joshua D. Nosanchuk, M.D., senior författare till studien och docent i medicin och i mikrobiologi &immunologi.

"Det här är viktigt, " noterar han, "eftersom flera miljoner människor behandlas för staph-infektioner varje år i USA i allt högre grad, dessa infektioner orsakas av meticillinresistenta Staph aureus — eller MRSA — den allvarliga och potentiellt dödliga "superbuggen" som vi tacklade i denna studie."

Enligt Centers for Disease Control and Prevention, cirka 94, 000 fall av invasiva MRSA-infektioner inträffar varje år, resulterade i 19, 000 dödsfall. I en studie från 2006 som involverade flera akutmottagningar över hela USA, MRSA isolerades från 61 procent av bölderna.

"Att ha en aktuell medicin för staphinfektioner istället för en som du måste ta oralt och systemiskt skulle revolutionera hur vi tar hand om våra patienter, " tillägger Dr. Nosanchuk.

I forskning publicerad tidigare i år i Journal of Investigative Dermatology, det tvärvetenskapliga Einstein-teamet visade att NO-innehållande nanopartiklar kunde rensa upp ytliga hudinfektioner orsakade av MRSA. Den aktuella studien av bölder utformades för att lära sig om nanopartiklarna kunde bekämpa infektioner djupt i huden.

Forskarna inducerade experimentellt MRSA-bölder hos 60 möss. Bölderna lämnades antingen obehandlade, topiskt behandlad med "tomma" nanopartiklar, eller topiskt behandlade med nanopartiklar innehållande NO och utvärderades fyra dagar senare.

Den mikrobiella koncentrationen i abscesser hos möss behandlade med NO-innehållande nanopartiklar minskade signifikant jämfört med bölder i de andra två grupperna. Dessutom, bölderna på möss behandlade med NO-innehållande nanopartiklar hade genomgått mycket mer läkning, vilket framgår av deras förbättrade utseende och av de mycket större mängderna kollagen (ett protein som är viktigt för att upprätthålla hudens struktur) som deponeras i dem.

Einsteins nanopartikelteknologi utvecklades av Joel M. Friedman, M.D., Ph.D., Young Men's Division ordförande för fysiologi och professor i fysiologi &biofysik och medicin, och Adam Friedman, M.D., för närvarande chefsbo på avdelningen för dermatologi vid avdelningen för medicin vid Montefiore Medical Center, Universitetssjukhuset och Academic Medical Center för Einstein.

När det introduceras på huden eller i kroppen, de små nanopartiklarna absorberar vatten, svälla upp, och börja släppa sin last på ett varaktigt sätt. Nanopartiklarna kan bära och släppa en mängd olika läkemedel såväl som kemikalier, inklusive NO.

Produceras naturligt av celler i hela kroppen, NO har viktiga biologiska egenskaper inklusive dödande av bakterier, läka sår, och öka blodflödet genom att vidga blodkärlen. "Men NO är en mycket kortlivad gas, " noterar Dr Joel Friedman, "och, tills nu, metoder för att leverera den till riktade vävnader i rätt doser har visat sig svårfångade."

Einstein-forskare söker också andra potentiella terapeutiska användningsområden för sina nanopartiklar. Till exempel, tillsammans med Kelvin Davies, Ph.D., docent i urologi, Friedmans visade nyligen att nanopartiklar laddade med antingen NO eller tadalafil (Cialis) visar lovande som en aktuell krämliknande behandling för erektil dysfunktion.

Tidigare den här månaden, Makefield Therapeutics, Inc., ett bioteknikföretag baserat i Newtown, PA, licensierade patenträttigheter till Einsteins NO-innehållande nanopartikelteknologi. Företaget planerar att använda topikala formuleringar av de NO-innehållande nanopartiklarna för att behandla antibiotikaresistenta infektioner och erektil dysfunktion.