I vecchi cani potrebbero non imparare nuovi trucchi, ma i vecchi farmaci possono, secondo un gruppo di ricerca con sede in Cina. La collaborazione ha scoperto che la metformina, un farmaco a piccole molecole utilizzato per il trattamento del diabete di tipo II da oltre 50 anni, può migliorare l'efficienza e l'efficacia dei trattamenti antibatterici per una rapida guarigione delle ferite nei topi.

Hanno pubblicato i loro risultati in Nano Research .

"L'abuso di antibiotici ha portato a una grave resistenza batterica, con circa 1,27 milioni di morti nel 2019 a causa di infezioni batteriche multiresistenti", ha affermato Linlin Li, professore al Beijing Institute of Nanoenergy and Nanosystems, Accademia cinese delle scienze.

"La resistenza batterica rappresenta una minaccia fatale per la salute umana. Le tecnologie antibatteriche non antibiotiche e i nanoagenti antibatterici con attività catalitiche specifiche non solo producono substrati tossici per uccidere direttamente i batteri, compresi i batteri resistenti agli antibiotici, ma possono anche ridurre il rischio che i batteri sviluppino resistenza alla droga."

Secondo Li, la terapia chemiodinamica ha attirato un'attenzione significativa da quando è stata sviluppata nel 2016 come potenziale compagno per le terapie contro il cancro, l'inattivazione batterica e i trattamenti delle malattie infettive. La terapia utilizza nanomateriali contenenti metalli di transizione che reagiscono con il perossido di idrogeno per produrre il radicale idrossile, che indebolisce e uccide le cellule malate o infette, rendendole più suscettibili al trattamento diretto.

"La reazione genera un radicale idrossile tossico, che distrugge la struttura della superficie cellulare e fa sì che la cellula perda i suoi componenti interni", ha detto Li. "I nanoagenti catalizzano solo la generazione di radicali idrossilici nel sito del tumore o dei tessuti infiammati, quindi la terapia è altamente specifica per ridurre la tossicità fuori bersaglio. Le infezioni batteriche tendono anche ad essere accompagnate da alterazioni microambientali favorevoli alla terapia chemiodinamica". P>

I ricercatori si sono proposti di migliorare il potere antibatterico di un nanoagente, riducendo al contempo la tossicità per le cellule sane, un rischio che può essere difficile da controllare a causa della natura invasiva dell'infezione.

"Le parti della molecola caricate positivamente, come i sali di ammonio quaternario e il chitosano, hanno effetti antibatterici intrinseci attraverso l'adsorbimento sulla parete cellulare dei batteri, producendo un effetto di resistenza compartimentale e, infine, inducendo la morte batterica", ha affermato Li. "La metformina è un farmaco a piccola molecola con carica positiva con effetti antitumorali, immunomodulatori e antibatterici segnalati. Abbiamo ipotizzato che l'integrazione della metformina con un nanoagente per terapia chemodinamica migliorerebbe l'effetto antibatterico".

I ricercatori hanno mescolato metformina con cloruro di rame per formare nanofogli la cui superficie era ricoperta dalle molecole di metformina, migliorando la carica positiva del nanoagente e rafforzando gli effetti antibatterici, secondo Li.

I test in vitro hanno rivelato una nanopiattaforma biocompatibile con una migliore dispersione rispetto a un nanoagente senza metformina e una maggiore attività antibatterica.

"Rispetto ai precedenti rapporti che utilizzavano la metformina come agente antibatterico da solo, nei nostri esperimenti sono stati raggiunti eccellenti effetti antimicrobici utilizzando concentrazioni più basse dei nanosheet con tempi di azione molto brevi", ha detto Li, che ha notato che stanno anche studiando gli effetti della metformina in altri applicazioni biomediche per sviluppare più terapie.

Per testare ulteriormente i nanosheet ricoperti di metformina, i ricercatori hanno stabilito un modello di infezione da stafilococco nella pelle dei topi. I topi sono stati divisi in cinque gruppi, ognuno dei quali ha ricevuto una variazione di trattamento. Il gruppo che ha ricevuto sia i nanosheet di metformina che il perossido di idrogeno aggiuntivo per promuovere la produzione di radicale idrossile ha avuto il tasso di guarigione della ferita più veloce, con chiusura completa entro il giorno 12 del trattamento.

"Questo lavoro non solo sviluppa un efficiente nanoagente per la terapia chemodinamica come agente antibatterico alternativo per il trattamento delle infezioni delle ferite cutanee, ma fornisce anche idee sulla scoperta di nuovi usi per i vecchi farmaci", ha affermato Li. + Esplora ulteriormente

Sfruttare una reazione geochimica naturale per combattere la resistenza agli antibiotici