Legemiddel-eluerende endotrakealrør for å forhindre komplikasjoner i luftveiene

I en proof-of-concept studie, forskere ved Children's Hospital of Philadelphia (CHOP) har laget et belegg som kan påføres endotrakealrør og frigjøre antimikrobielle peptider som er målrettet mot smittsomme bakterier med spesifisitet. Innovasjonen kan redusere bakteriell betennelse i øvre luftveier under intubasjon, en situasjon som kan føre til kronisk betennelse og en tilstand som kalles subglottisk stenose, innsnevring av luftveiene ved en opphopning av arrvev. Funnene ble nylig publisert i journalen Laryngoskopet e.

"Vi har laget en ny enhet for å modulere mikrobiomet i øvre luftveier, som kan brukes til å forhindre bakterielle infeksjoner under intubasjon og forhindre subglottisk stenose og andre luftveissykdommer, "sa senior studieforfatter Riccardo Gottardi, PhD, Assisterende professor i pediatri og leder for Bioengineering and Biomaterials Laboratory ved CHOP. "Ikke bare fungerer denne teknologien forutsigbart og kontinuerlig over normal varighet for kronisk intuberte pasienter, men det er også raskt og enkelt å produsere og kan lett moduleres for å målrette mot eventuelle bakterier av interesse. "

Nyere studier har vist at endotrakealmikrobiomet hos intuberte pasienter med subglottisk stenose er ubalansert. Derimot, adressering av overvekst av visse bakterier med konvensjonelle antibiotika er ikke ideelt, ettersom bruken av dem kan forstyrre balansen mellom både "gode" og "dårlige" bakterier, samtidig som den forårsaker antimikrobiell resistens.

I stedet, forskerne undersøkte bruken av antimikrobielle peptider (AMP), som er små proteiner som destabiliserer bakteriemembraner, forårsaker at bakterieceller faller fra hverandre og dør. Denne virkningsmekanismen lar dem målrette mot spesifikke bakterier og gjør det usannsynlig at de fremmer antimikrobiell resistens. Tidligere studier har vist at det er mulig å belegge endotrakealrør med konvensjonelle antibiotika, så forskerteamet undersøkte muligheten for å inkorporere AMPer i polymerbelagte rør for å hemme bakterievekst og modulere mikrobiomet i øvre luftveier.

Forskerne, ledet av Matthew Aronson, en doktorgradsstudent ved Penn Engineering's Department of Bioengineering, testet teorien deres ved å lage et polymerbelegg som ville frigjøre Lasioglossin-III, en AMP med bredspektret antibakteriell aktivitet. De fant at Lasio frigjort fra belagte endotrakealrør, nådde den forventede effektive konsentrasjonen raskt og fortsatte å slippe ut ved samme konsentrasjon i en uke, som er den typiske tidsrammen som en endotrakeal brukes før den endres. Etterforskerne testet også sitt medikamenteluerende rør mot luftveismikrober, gjelder også S. epidermidis , S. pneumoniae , og humane mikrobiomprøver og observert signifikant antibakteriell aktivitet, samt forebygging av bakteriell vedheft til røret.

Denne studien viser at det er mulig å lage et medikamenteluerende endotrakealt rør for å forhindre komplikasjoner i luftveiene, som åpner døren for fremtidig forskning på målretting mot spesifikke patogener som er ansvarlige for laryngotracheal stenose. Videre, evnen til målrettet å velge AMP mot visse mikrober i luftrøret og andre organer kan ha betydelige implikasjoner i forebygging av spesifikke sykdommer, selv utover luftveisforstyrrelser. "

Ian N.Jacobs, MD, Studie medforfatter, Medisinsk direktør for senter for pediatriske luftveisforstyrrelser i avdeling for otolaryngologi og begavet leder i pediatrisk otolaryngologi og pediatriske luftveisforstyrrelser ved Children's Hospital i Philadelphia

• Kvinner uttrykker frustrasjon over bruk av antibiotika og begrensede behandlingsalternativer for UTI
• Diagnose av virusinfeksjoner ved hjelp av mikro- og nanoskala -teknologi