NewsMedizinNanotechnologie: Mikromotoren bekämpfen Bakterien mit Antibiotika im Magen
Als E-Mail versenden...
Auf facebook teilen...
Twittern...
Drucken...

Medizin

Nanotechnologie: Mikromotoren bekämpfen Bakterien mit Antibiotika im Magen

Donnerstag, 17. August 2017

Mikromotoren (grün) geben im Magen Antibiotika (blau) ab, um Bakterien (rot) zu bekämpfen. /Laboratory for Nanobioelectronics at UC San Diego
Mikromotoren (grün) geben im Magen Antibiotika (blau) ab, um Bakterien (rot) zu bekämpfen. /Laboratory for Nanobioelectronics at UC San Diego

San Diego – Nanoingenieure von der University of California ist es gelungen Magnesium-(Mg-)basierte Mikromotoren zu entwickeln, die Antibiotika direkt in den Magen von Mäusen transportieren. Die Infektion mit Heliobakter pylori konnte mit den kleinen Vehikeln sogar etwas besser bekämpft werden wie mit einer oralen Antibiotikatherapie. Ein Protonenpumpeninhibitor (PPI), der bei solchen Infektionen für gewöhnlich eingesetzt wird, um die Magensäure zu reduzieren, war in diesem Modell nicht nötig. Die Ergebnisse wurden in Nature Communications (2017; doi: 10.1038/s41467-017-00309-w) publiziert.

PPI können bei andauerndem Einsatz Kopfschmerzen, Fatigue und Durchfall verursa­chen. In einigen Fällen berichten Patienten sogar über Angstzustände und Depressio­nen. Ein System, das Säure-sensitive Medikamente ohne PPI im Magen-Darm-Trakt abliefert, wäre daher von Vorteil.

Anzeige

Mit den Mg-basierten Mikromotoren ist es den Forschern um Berta Esteban-Fernández de Ávila und Pavimol Angsantikul gelungen, die Magensäure ohne PPI zu neutrali­sieren und das Bakterium zu beseitigen. Das geladene Antibiotikum, in diesem Fall Clarithromycin (CLR), lieferte der Mikromotor im Mausmagen ab, sobald der pH-Wert neutrale Werte erreicht hatte. Die mit Heliobakter pylori infizierten Mäuse hatten das Antibiotikum über fünf Tage oral aufgenommen. Eine Vergleichsgruppe erhielt die herkömmliche orale Antibiotikatherapie in gleicher Dosierung in Kombination mit PPI.

Mithilfe der Mikromotoren konnten die H.-pylori-Bakterien sogar etwas besser elimi­niert werden. Der Unterschied war aber nicht signifikant: 2,9 × 105 kolonieformende Bakterien (CFU)/g versus 2,8 × 106 CFU/g; Kontrolle mit Wasser: 2,1 × 107 CFU/g. Dennoch stünde die Technik noch ganz am Anfang, erklären die Autoren. Zukünftige In-vivo-Studien müssten die Wirkung im Vergleich zu herkömmlichen Therapien bei Magenerkrankungen bestätigen.

Die Mikromotoren bestehen aus einen etwa 20 μm großen Mg-Kern, den ein schützender Titandioxidmantel umhüllt. Eine weitere Schicht besteht aus dem Antibio­tikum. Außen schirmt ein positiv geladenes Polymer (Chitosan) das Vehikel ab und verhindert, dass es sich an der Magenwand festsetzt (siehe Bild oben). Die Fort­bewegung bewerkstelligt der Mg-Kern. Er interagiert mit der Magensäure, was einen Strom von Wasserstoffbläschen erzeugt, die die Mikro­motoren propellerartig mit etwa 120 μm/s vorantreiben (siehe Video). Gleichzeitig reduziert diese Reaktion nach maximal 20 Minuten temporär den pH-Wert, sodass das Antibiotikum abgeworfen werden kann. Innerhalb der nächsten 24 Stunden stellt sich der normale pH-Wert wieder ein.

© gie/aerzteblatt.de

Leserkommentare

E-Mail
Passwort

Registrieren

Um Artikel, Nachrichten oder Blogs kommentieren zu können, müssen Sie registriert sein. Sind sie bereits für den Newsletter oder den Stellenmarkt registriert, können Sie sich hier direkt anmelden.

LNS

Nachrichten zum Thema

17. Dezember 2018
Baltimore – Frühgeborene, die eine nekrotisierende Enterokolitis überleben, leiden häufig unter Entwicklungsstörungen des Gehirns, denen Forscher in Science Translational Medicine (2018; 10: eaan0237)
Nekrotisierende Enterokolitis: Warum das Gehirn mit erkrankt und wie dies verhindert werden könnte
10. Dezember 2018
Chicago – Männer mit chronisch entzündlichen Darm­er­krank­ungen haben ein 4- bis 5-fach höheres Risiko, an Prostatakrebs zu erkranken. Dies ergab eine Kohortenstudie in European Urology (2018; doi:
Morbus Crohn und Colitis ulcerosa erhöhen Risiko auf Prostatakrebs
6. Dezember 2018
Nashville/Tennessee – US-Senioren, die mit einem der neuen oralen Antikoagulanzien behandelt wurden, erkrankten seltener an oberen gastrointestinalen Blutungen, wenn ihnen gleichzeitig ein
PPI senken Risiko von Magen-Darm-Blutungen durch neue orale Antikoagulanzien
29. November 2018
Berlin – Angesichts einer zunehmenden Zahl von Fällen nicht lieferbarer Arzneimittel in Deutschland – insbesondere von Antibiotika – wäre eine Rückverlagerung von Teilen der im nichteuropäischen
Antibiotikaproduktion in Deutschland möglich, aber teurer
29. November 2018
Turku – In Finnland musste eine Studie zur Antibiotikabehandlung einer Appendizitis mit Abszessbildung bei älteren Erwachsenen vorzeitig abgebrochen werden. Laut dem Bericht in JAMA Surgery (2018:
Appendizitis: Bei älteren Patienten sind Neoplasien in Abszessen häufig
28. November 2018
Berlin – Gesundheitsexperten sind besorgt über wiederkehrende Lieferengpässe für wichtige Medikamente in Deutschland. Betroffen sind unter anderem Antibiotika und Krebsmedikamente, wie eine
Experten besorgt wegen häufiger Lieferengpässe bei Arzneimitteln
28. November 2018
Utrecht – Eine in den Niederlanden häufig praktizierte Dekontamination von Mundhöhle oder Darm hat in einer randomisierten klinischen Studie die Häufigkeit von Blutstrominfektionen bei Risikopatienten
LNS LNS LNS

Fachgebiet

Anzeige

Weitere...

Aktuelle Kommentare

Archiv

Anzeige
NEWSLETTER