Tubi endotracheali a rilascio di farmaco per prevenire le complicanze delle vie aeree

In uno studio di prova del concetto, i ricercatori del Children's Hospital di Philadelphia (CHOP) hanno creato un rivestimento che può essere applicato ai tubi endotracheali e rilascia peptidi antimicrobici che prendono di mira i batteri infettivi con specificità. L'innovazione potrebbe ridurre l'infiammazione batterica delle vie aeree superiori durante l'intubazione, una situazione che può portare a infiammazione cronica e una condizione chiamata stenosi sottoglottica, il restringimento delle vie aeree da un accumulo di tessuto cicatriziale. I risultati sono stati pubblicati di recente sulla rivista il laringoscopio e.

"Abbiamo creato un nuovo dispositivo per modulare il microbioma delle vie aeree superiori, che potrebbe essere utilizzato per prevenire le infezioni batteriche durante l'intubazione e aiutare a prevenire la stenosi sottoglottica e altre malattie delle vie aeree, ", ha affermato l'autore senior dello studio Riccardo Gottardi, dottorato di ricerca, Professore Associato di Pediatria e responsabile del Laboratorio di Bioingegneria e Biomateriali al CHOP. "Non solo questa tecnologia funziona in modo prevedibile e continuo per tutta la durata normale dei pazienti intubati cronicamente, ma è anche veloce e facile da produrre e potrebbe essere facilmente modulato per colpire qualsiasi batterio di interesse".

Recenti studi hanno dimostrato che il microbioma endotracheale dei pazienti intubati con stenosi sottoglottica è sbilanciato. Però, affrontare la crescita eccessiva di alcuni batteri con antibiotici convenzionali non è l'ideale, poiché il loro uso può disturbare l'equilibrio dei batteri "buoni" e "cattivi", causando anche resistenza antimicrobica.

Anziché, i ricercatori hanno esplorato l'uso di peptidi antimicrobici (AMP), che sono piccole proteine ​​che destabilizzano le membrane batteriche, provocando la disgregazione e la morte delle cellule batteriche. Questo meccanismo d'azione consente loro di colpire batteri specifici e rende improbabile che promuovano la resistenza antimicrobica. Studi precedenti hanno dimostrato che è possibile rivestire i tubi endotracheali con antibiotici convenzionali, quindi il team di ricerca ha studiato la possibilità di incorporare AMP in tubi rivestiti di polimeri per inibire la crescita batterica e modulare il microbioma delle vie aeree superiori.

I ricercatori, guidato da Matthew Aronson, uno studente laureato presso il Dipartimento di Bioingegneria della Penn Engineering, testato la loro teoria creando un rivestimento polimerico che avrebbe rilasciato Lasioglossin-III, un AMP con attività antibatterica ad ampio spettro. Hanno scoperto che Lasio rilasciato da tubi endotracheali rivestiti, ha raggiunto rapidamente la concentrazione effettiva prevista e ha continuato a rilasciare alla stessa concentrazione per una settimana, che è il tipico lasso di tempo in cui viene utilizzato un endotracheale prima di essere cambiato. I ricercatori hanno anche testato il loro tubo a rilascio di farmaco contro i microbi delle vie aeree, Compreso S. epidermidis , S. pneumoniae , e campioni di microbioma umano e hanno osservato una significativa attività antibatterica, così come la prevenzione dell'adesione batterica al tubo.

Questo studio mostra che è possibile creare un tubo endotracheale a rilascio di farmaco per prevenire le complicanze delle vie aeree, che apre le porte alla ricerca futura sul targeting di agenti patogeni specifici responsabili della stenosi laringotracheale. Inoltre, la capacità di selezionare intenzionalmente gli AMP contro determinati microbi nella trachea e in altri organi potrebbe avere implicazioni significative nella prevenzione di malattie specifiche, anche al di là dei disturbi delle vie aeree."

Ian N. Jacobs, dottore, Coautore dello studio, Direttore medico del Center for Pediatric Airway Disorders presso la Divisione di Otorinolaringoiatria e Doted Chair in Pediatric Otorinolaringoiatria e Pediatric Airway Disorders presso il Children's Hospital di Philadelphia

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