Il caricamento di suture in nanofibra con vitamina D induce la produzione di un peptide che combatte le infezioni, mostra una nuova ricerca.

La scoperta potrebbe rappresentare un importante passo avanti nella prevenzione delle infezioni del sito chirurgico, una sfida multimiliardaria ogni anno solo negli Stati Uniti.

Una collaborazione che includeva Adrian Gombart del Linus Pauling Institute presso l'Oregon State University ha utilizzato la deposizione e il rotolamento coassiali dell'elettrofilatura per fabbricare suture contenenti 25-idrossivitamina D3 e il peptide pam3CSK4.

Un peptide è un composto costituito da due o più amminoacidi legati in una catena; La funzione di pam3CSK4 è quella di attivare il recettore toll-like di una cellula, che a sua volta innesca le risposte immunitarie, in cui la vitamina D gioca un ruolo chiave.

La ricerca ha mostrato che le suture rilasciano 25D3 - la stessa forma della vitamina che viene misurata nel sangue quando vengono testati i livelli di vitamina D di un paziente - su base sostenuta per quattro settimane. Le suture hanno rilasciato pam3CSK4 tramite uno scoppio iniziale seguito da un rilascio prolungato di quattro settimane.

"Quando viene attivato il recettore toll-like, induci un particolare enzima a convertire 25D3 nella sua forma bioattiva, noto come 1, 25-diidrossi vitamina D3, che attiva il recettore della vitamina D, " Gombart ha detto. "Quando l'attività aumenta, che aumenta l'espressione dei geni bersaglio del recettore della vitamina D, uno dei quali produce il peptide LL-37, che uccide i microbi distruggendo le loro membrane.

"L'idea è se dovessi avere un'infezione, le suture attiverebbero i recettori toll-like e inizierebbero ad aumentare la produzione di 1, 25D3 dal 25D3 che viene rilasciato dalle suture, in modo da ottenere sia l'induzione locale che un aumento della produzione del peptide antimicrobico".

L'autore corrispondente dello studio, Jingwei Xie dell'Università del Nebraska Medical Center, rileva che le suture antinfettive attualmente in uso contengono triclosan, un agente antibatterico e antimicotico presente anche in una varietà di prodotti di consumo.

"Però, l'uso frequente ha determinato resistenza batterica, " Xie ha detto. "Il Triclosan mostra anche una vasta gamma di rischi per la salute tra cui disturbi endocrini, funzione muscolare compromessa, danno epatico e sviluppo di tumori cancerosi. Rispetto ai prodotti e alle opzioni di trattamento attualmente disponibili, le suture anti-infettive che sviluppiamo potrebbero eludere la selezione per la multiresistenza ai farmaci e altre carenze associate alla salute. Le nuove suture sono anche altamente configurabili e possono fornire una varietà di composti bioattivi per ridurre al minimo il rischio di infezione, ottimizzare la guarigione e ridurre al minimo le cicatrici. Nessuna delle suture attualmente disponibili ha questo livello di funzionalità".

Gombart aggiunge che la vitamina D fornita dalle suture potrebbe anche influenzare altri geni coinvolti nella risposta immunitaria e LL-37.

"Quindi un composto come la vitamina D non prende di mira solo i batteri attraverso il peptide antimicrobico, ma anche altre risposte immunitarie possono essere modulate per aiutare a combattere le infezioni, " ha detto. "Il targeting su più fronti aiuta a ridurre al minimo la possibilità di resistenza".

Il Centro medico dell'Università del Nebraska, gli Istituti Nazionali di Sanità, e la Otis Glebe Medical Research Foundation ha sostenuto questa ricerca.

I risultati sono stati recentemente pubblicati in Nanomedicina .