В рамках исследования, подтверждающего правильность концепции, исследователи Детской больницы Филадельфии (CHOP) создали покрытие, которое можно наносить на эндотрахеальные трубки и выделять антимикробные пептиды, специфично нацеленные на инфекционные бактерии. Нововведение может уменьшить бактериальное воспаление верхних дыхательных путей во время интубации, ситуацию, которая может привести к хроническому воспалению и состоянию, называемому стенозом подсвязочного канала, сужению дыхательных путей из-за скопления рубцовой ткани. Результаты были недавно опубликованы в журнале The Laryngoscope .
«Мы создали новое устройство для модуляции микробиома верхних дыхательных путей , которое можно использовать для предотвращения бактериальных инфекций во время интубации и помощи в предотвращении стеноза подсвязочного канала и других заболеваний дыхательных путей», - сказал старший автор исследования Риккардо Готтарди, доктор философии, доцент. педиатрии и заведующий лабораторией биоинженерии и биоматериалов CHOP. «Эта технология не только работает предсказуемо и непрерывно в течение нормальной продолжительности жизни пациентов с хронической интубацией, но также ее можно быстро и легко произвести, и ее можно легко настроить для воздействия на любые представляющие интерес бактерии».
Недавние исследования показали, что эндотрахеальный микробиом интубированных пациентов с подсвязочным стенозом несбалансирован. Однако борьба с чрезмерным ростом некоторых бактерий с помощью обычных антибиотиков не идеальна, поскольку их использование может нарушить баланс как «хороших», так и «плохих» бактерий, а также вызвать устойчивость к противомикробным препаратам.
Вместо этого исследователи исследовали использование антимикробных пептидов (AMP), которые представляют собой небольшие белки, которые дестабилизируют бактериальные мембраны, вызывая разрушение и гибель бактериальных клеток. Этот механизм действия позволяет им нацеливаться на определенные бактерии и делает маловероятным развитие устойчивости к противомикробным препаратам. Предыдущие исследования показали, что можно покрывать эндотрахеальные трубки обычными антибиотиками, поэтому исследовательская группа изучила возможность включения AMP в трубки с полимерным покрытием для подавления роста бактерий и модуляции микробиома верхних дыхательных путей.
Исследователи во главе с Мэтью Аронсоном, аспирантом кафедры биоинженерии Пенсильванского университета, проверили свою теорию, создав полимерное покрытие, которое высвобождает лазиоглоссин-III, AMP с широким спектром антибактериальной активности. Они обнаружили, что Lasio высвобождается из эндотрахеальных трубок с покрытием , быстро достигает ожидаемой эффективной концентрации и продолжает выделять при той же концентрации в течение недели, что является типичным периодом времени, в течение которого эндотрахеальный канал используется до замены. Исследователи также протестировали свою трубку с лекарственным покрытием против микробов дыхательных путей, включая S. epidermidis , S. pneumoniae.и образцы микробиома человека и наблюдали значительную антибактериальную активность, а также предотвращение прилипания бактерий к пробирке.
«Это исследование показывает, что можно создать эндотрахеальную трубку с лекарственным покрытием для предотвращения осложнений со стороны дыхательных путей, что открывает двери для будущих исследований по нацеливанию на конкретные патогены, ответственные за стеноз гортани и трахеи», - сказал соавтор исследования Ян Н. Джейкобс. Доктор медицины, медицинский директор Центра детских заболеваний дыхательных путей в отделении отоларингологии и кафедры детской отоларингологии и заболеваний дыхательных путей в Детской больнице Филадельфии. «Более того, способность целенаправленно отбирать AMP против определенных микробов в трахее и других органах может иметь важное значение для предотвращения конкретных заболеваний, даже помимо заболеваний дыхательных путей».
