Questi sono ascessi nei topi che hanno ricevuto placebo, nanoparticelle da sole o nanoparticelle con ossido nitrico per 4 giorni dopo la formazione di ascessi da MRSA. L'inserto nel gruppo non trattato mostra l'aspetto attuale del contenuto dell'ascesso da MRSA. Credito:Albert Einstein College of Medicine
I ricercatori dell'Albert Einstein College of Medicine della Yeshiva University hanno sviluppato un nuovo approccio per il trattamento e la guarigione degli ascessi cutanei causati da batteri resistenti alla maggior parte degli antibiotici. Lo studio appare sulla rivista PLoS One .
Gli ascessi sono infezioni cutanee profonde che spesso resistono agli antibiotici e possono richiedere un drenaggio chirurgico. Per la loro nuova strategia di trattamento, gli scienziati di Einstein hanno sviluppato minuscole nanoparticelle - più piccole di un granello di polline - che trasportano ossido nitrico (NO), un gas che aiuta nella risposta immunitaria naturale del corpo alle infezioni.
Quando applicato localmente agli ascessi nei topi, le particelle rilasciavano NO che viaggiavano in profondità nella pelle, schiarendo le infezioni e aiutando a guarire i tessuti.
"Il nostro lavoro mostra che le nanoparticelle che rilasciano ossido nitrico sviluppate qui ad Einstein possono trattare efficacemente gli ascessi cutanei sperimentali causati da agenti resistenti agli antibiotici. Staphylococcus aureus , anche senza drenaggio chirurgico, " dice Joshua D. Nosanchuk, M.D., autore senior dello studio e professore associato di medicina e di microbiologia e immunologia.
"Questo è importante, " fa notare, "perché diversi milioni di persone vengono curate per infezioni da stafilococco ogni anno negli Stati Uniti. queste infezioni sono causate da resistenti alla meticillina stafilococco aureo - o MRSA - il "superbatterio" grave e potenzialmente fatale che abbiamo affrontato in questo studio".
Secondo i Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie, circa 94, 000 casi di infezioni invasive da MRSA si verificano ogni anno, risultando in 19, 000 morti. In uno studio del 2006 che ha coinvolto più pronto soccorso negli Stati Uniti, MRSA è stato isolato dal 61 percento degli ascessi.
"Avere un farmaco topico per le infezioni da stafilococco invece di uno da assumere per via orale e sistemica rivoluzionerebbe il modo in cui ci prendiamo cura dei nostri pazienti, " aggiunge il dottor Nosanchuk.
In una ricerca pubblicata all'inizio di quest'anno sul Journal of Investigative Dermatology, il team interdisciplinare di Einstein ha dimostrato che le nanoparticelle contenenti NO potrebbero eliminare le infezioni cutanee superficiali causate da MRSA. L'attuale studio sugli ascessi è stato progettato per capire se le nanoparticelle possono combattere le infezioni in profondità nella pelle.
I ricercatori hanno indotto sperimentalmente ascessi da MRSA in 60 topi. Gli ascessi sono stati lasciati non trattati, trattato topicamente con nanoparticelle "vuote", o trattate topicamente con nanoparticelle contenenti NO e sono state valutate quattro giorni dopo.
La concentrazione microbica negli ascessi dei topi trattati con nanoparticelle contenenti NO era significativamente ridotta rispetto agli ascessi negli altri due gruppi. Inoltre, gli ascessi dei topi trattati con nanoparticelle contenenti NO avevano subito una guarigione molto maggiore, come dimostrato dal loro aspetto migliorato e dalle quantità ben maggiori di collagene (proteina importante per il mantenimento della struttura della pelle) depositato al loro interno.
La tecnologia delle nanoparticelle di Einstein è stata sviluppata da Joel M. Friedman, M.D., dottorato di ricerca, la Cattedra di Fisiologia della Divisione Giovani Uomini e professore di fisiologia e biofisica e di medicina, e Adam Friedman, M.D., attualmente il primario residente nella divisione di dermatologia del dipartimento di medicina del Montefiore Medical Center, L'ospedale universitario e il centro medico accademico per Einstein.
Quando introdotto sulla pelle o nel corpo, le minuscole nanoparticelle assorbono l'acqua, gonfiarsi, e iniziare a rilasciare il carico in modo sostenuto. Le nanoparticelle possono trasportare e rilasciare una varietà di farmaci e sostanze chimiche, compreso n.
Prodotto naturalmente dalle cellule di tutto il corpo, NO ha importanti proprietà biologiche tra cui uccidere i batteri, ferite che guariscono, e aumentando il flusso sanguigno dilatando i vasi sanguigni. "Ma NO è un gas di brevissima durata, " nota il dottor Joel Friedman, "e, fino ad ora, i metodi per somministrarlo ai tessuti mirati nelle dosi appropriate si sono dimostrati elusivi".
I ricercatori di Einstein stanno anche perseguendo altri potenziali usi terapeutici per le loro nanoparticelle. Per esempio, insieme a Kelvin Davies, dottorato di ricerca, professore associato di urologia, i Friedman hanno recentemente dimostrato che le nanoparticelle caricate con NO o tadalafil (Cialis) sono promettenti come trattamento topico simile alla crema per la disfunzione erettile.
All'inizio di questo mese, Makefield terapeutico, Inc., una società di biotecnologie con sede a Newtown, PAPÀ, diritti di brevetto concessi in licenza alla tecnologia di nanoparticelle contenenti NO di Einstein. L'azienda prevede di utilizzare formulazioni topiche delle nanoparticelle contenenti NO per trattare le infezioni resistenti agli antibiotici e la disfunzione erettile.