Arzneimittelfreisetzende Endotrachealtuben zur Vorbeugung von Atemwegskomplikationen

In einer Machbarkeitsstudie Forscher des Children's Hospital of Philadelphia (CHOP) haben eine Beschichtung entwickelt, die auf Endotrachealtuben aufgetragen werden kann und antimikrobielle Peptide freisetzt, die gezielt gegen infektiöse Bakterien abzielen. Die Innovation könnte bakterielle Entzündungen der oberen Atemwege während der Intubation reduzieren, eine Situation, die zu einer chronischen Entzündung und einer sogenannten subglottischen Stenose führen kann, die Verengung der Atemwege durch eine Ansammlung von Narbengewebe. Die Ergebnisse wurden kürzlich in der Zeitschrift veröffentlicht Das Laryngoskop e.

„Wir haben ein neuartiges Gerät entwickelt, um das Mikrobiom der oberen Atemwege zu modulieren. die verwendet werden könnte, um bakterielle Infektionen während der Intubation zu verhindern und subglottische Stenose und andere Atemwegserkrankungen zu verhindern, “ sagte der leitende Studienautor Riccardo Gottardi, Doktortitel, Assistenzprofessor für Pädiatrie und Leiter des Labors für Bioengineering und Biomaterialien am CHOP. „Diese Technologie funktioniert nicht nur vorhersehbar und kontinuierlich über die normale Dauer chronisch intubierter Patienten, aber es ist auch schnell und einfach herzustellen und könnte leicht so moduliert werden, dass es auf alle gewünschten Bakterien abzielt."

Neuere Studien haben gezeigt, dass das endotracheale Mikrobiom von intubierten Patienten mit subglottischer Stenose unausgeglichen ist. Jedoch, die Überwucherung bestimmter Bakterien mit herkömmlichen Antibiotika zu bekämpfen ist nicht ideal, da ihre Verwendung das Gleichgewicht zwischen "guten" und "schlechten" Bakterien stören kann, während sie auch antimikrobielle Resistenzen verursachen.

Stattdessen, die Forscher untersuchten die Verwendung von antimikrobiellen Peptiden (AMPs), das sind kleine Proteine, die Bakterienmembranen destabilisieren, Bakterienzellen zerfallen und sterben ab. Dieser Wirkungsmechanismus ermöglicht es ihnen, auf bestimmte Bakterien zu zielen, und macht es unwahrscheinlich, dass sie eine antimikrobielle Resistenz fördern. Frühere Studien haben gezeigt, dass es möglich ist, Endotrachealtuben mit herkömmlichen Antibiotika zu beschichten, Daher untersuchte das Forschungsteam die Möglichkeit, AMPs in polymerbeschichtete Röhrchen einzubauen, um das Bakterienwachstum zu hemmen und das Mikrobiom der oberen Atemwege zu modulieren.

Die Forscher, unter der Leitung von Matthew Aronson, ein Doktorand am Department of Bioengineering von Penn Engineering, überprüften ihre Theorie, indem sie eine Polymerbeschichtung entwickelten, die Lasioglossin-III freisetzte, ein AMP mit antibakterieller Breitbandaktivität. Sie fanden heraus, dass Lasio aus beschichteten Endotrachealtuben freigesetzt wurde, erreichte schnell die erwartete wirksame Konzentration und setzte die Freisetzung in derselben Konzentration eine Woche lang fort, Dies ist der typische Zeitrahmen, in dem ein Endotracheal verwendet wird, bevor es geändert wird. Die Ermittler testeten ihren Medikamenten-eluierenden Schlauch auch gegen Atemwegsmikroben. einschließlich S. epidermidis , S. pneumoniae , und menschlichen Mikrobiomproben und beobachtete eine signifikante antibakterielle Aktivität, sowie Verhinderung der bakteriellen Adhäsion an der Röhre.

Diese Studie zeigt, dass es möglich ist, einen medikamentenfreisetzenden Endotrachealtubus herzustellen, um Atemwegskomplikationen zu vermeiden. Dies öffnet die Tür für zukünftige Forschungen zur Bekämpfung spezifischer Krankheitserreger, die für die Laryngotrachealstenose verantwortlich sind. Außerdem, die Fähigkeit, AMPs gezielt gegen bestimmte Mikroben in der Luftröhre und anderen Organen zu selektieren, könnte erhebliche Auswirkungen auf die Prävention bestimmter Krankheiten haben, sogar über Atemwegserkrankungen hinaus."

Ian N. Jacobs, MD, Co-Autor der Studie, Ärztlicher Direktor des Zentrums für pädiatrische Atemwegserkrankungen in der Abteilung für Hals-Nasen-Ohrenheilkunde und Stiftungsprofessur für pädiatrische Hals-Nasen-Ohrenheilkunde und pädiatrische Atemwegserkrankungen am Kinderkrankenhaus von Philadelphia

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