Grafiskt abstrakt. Kredit:DOI:10.1186/s12951-021-01027-8
Ny forskning från University of Technology Sydney (UTS) har funnit att patogener som bildar biofilmer kan utvecklas för att överleva behandling med nanosilver. Studien är den första som visar att långtidsbehandling med nanosilver kan öka risken för återkommande infektioner.
Forskningen publiceras i Journal of Nanobiotechnology .
Nanosilver är ett potent antimikrobiellt medel som för närvarande används i medicinsk utrustning som interna katetrar, samt sårförband, speciellt för brännsår, för att bekämpa eller förhindra infektioner. Det är också en av de mest kommersialiserade antimikrobiella nanopartiklarna, och har inkorporerats i konsumentprodukter från personliga hygienprodukter, som tvål och tandkräm, till tvättmaskiner och kylskåp, även barnprodukter, som i barnstrumpor för att förhindra lukt.
Forskare vid UTS iThree Institute studerade anpassningsfenomen i nanosilver i bakterien Pseudomonas aeruginosa, i sin biofilmsform av tillväxt, och observerade en ny anpassningsmekanism som inte setts i tidigare planktoniska tillväxtstudier. Efter långvarig behandling, nanosilver dödade 99,99 % av bakteriepopulationen med endast 0,01 % av cellerna som överlevde längre. Denna lilla fraktion av "persister" återupptog normal tillväxt när behandlingen med nanopartiklar avbröts.
"Att förstå hur patogener utvecklar anpassningsmekanismer till nanopartiklar är nyckeln i vår strävan att övervinna fenomenen, inklusive i biofilmer som den huvudsakliga tillväxtformen för patogena bakterier. Detta för att skydda effekten av viktiga alternativa antimikrobiella medel, som nanosilver, i denna tid av ökande antibiotikaresistens, " sa huvudförfattaren Dr. Cindy Gunawan.
Studiens första författare, Dr Riti Mann, sade att forskningsresultaten också kommer att hjälpa till att utveckla strategier för bättre hantering av nanopartikelanvändning som antimikrobiella medel, särskilt de som involverar långtidsexponeringar.
"Baserat på denna studie, vi rekommenderar att övervaka patienter inte bara under, men också efter långvarig användning av nanopartikelbehandling för att skydda mot återkommande infektioner.
"De vetenskapliga bevisen för att bakterier kan anpassa sig till nanopartiklar betyder att vi behöver effektiv reglering av användningen av nanopartiklar, med tydliga risker kontra nyttabedömning och tydliga antimikrobiella mål. Med begränsad utveckling av nya effektiva antibiotika under de senaste decennierna, vi måste bevara effektiviteten hos de alternativa antimikrobiella medlen för att bekämpa obehandlade infektioner, rädda liv och miljarder dollar i sjukvård, " sa Dr Gunawan.
Bakterien som användes i studien, Pseudomonas aeruginosa, fäster sig ofta på kateterytor, såväl som till sår och lungslemhinnor, odling av biofilmer, vilket kan vara svårt att kontrollera.