Notícia com publicação científica
Hidrogel com peptídeos antibacterianos restaura eficácia de antibióticos contra bactérias resistentes
Nova tecnologia torna a liberação de peptídeos antibacterianos mais longa e estável

Dra. Saba Atefyekta, Amferia

Aplicação local de hidrogel em ferida no braço

20 de novembro de 2024, 10:07

Fonte

Jenny Holmstrand e Johanna Wilde, Universidade de Tecnologia Chalmers

Publicação Original

Universidade de Tecnologia Chalmers

Áreas

Bacteriologia, Biologia, Biomedicina, Bioquímica, Biotecnologia, Engenharia Biológica, Entrega de Medicamentos, Farmacologia, Imunologia, Indústria Farmacêutica, Microbiologia

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Resumo

Pesquisadores criaram um hidrogel com peptídeos antibacterianos que reduz a resistência de bactérias a antibióticos tradicionais. O hidrogel torna mais estável e prolongada a ação dos peptídeos antibacterianos.

Os resultados obtidos em laboratório potencializaram a ação dos medicamentos contra as bactérias Staphylococcus aureus e MRSA. Os antibióticos podem atingir um aumento de 64 vezes no efeito bactericida quando usados ​​em conjunto com a nova tecnologia.

A aplicação do material pode ser feita localmente, por exemplo no local de uma ferida.

Os pesquisadores criaram uma empresa para comercializar o produto tecnológico, a Amferia.

Foco do Estudo

Desenvolver tecnologia que melhore a eficácia de antibióticos e reverta a resistência de bactérias

Por que é importante?

A resistência aos antibióticos é um problema de Saúde Pública global. Com o aumento da automedicação e o uso excessivo de antibióticos, muitas bactérias têm se tornado resistentes à ação dos medicamentos, piorando os desfechos de quadros de infecção.

Como uma das soluções possíveis para este problema, pesquisadores já tentaram combinar peptídeos antimicrobianos com antibióticos anteriormente, mas até agora apenas com peptídeos em solução.

Nesta forma, os peptídeos são altamente sensíveis e perdem eficácia quando expostos a fluidos corporais, como o sangue. No entanto, quando os peptídeos são anexados a um hidrogel, eles se tornam significativamente mais estáveis ​​e podem permanecer ativos por um período mais longo.

Estudo

Pesquisadores da Universidade de Tecnologia Chalmers, na Suécia, mostraram que bactérias resistentes podem se tornar novamente susceptíveis a antibióticos quando o tratamento é combinado com um material que entrega peptídeos antibacterianos.

O estudo, realizado em laboratório, mostrou que os antibióticos podem atingir um aumento de 64 vezes no efeito bactericida quando usados ​​em conjunto com a nova tecnologia, cujas propriedades antibacterianas também são consideravelmente aumentadas por essa combinação.

O material bactericida foi desenvolvido para aplicações médicas e tem sido estudado pelos pesquisadores por muitos anos. Foi demonstrada forte capacidade de matar vários tipos diferentes de bactérias – incluindo bactérias resistentes a antibióticos. O material consiste em um hidrogel especialmente projetado que contém peptídeos antibacterianos.

Para permitir o uso clínico do material peptídico, particularmente em combinação com tratamentos padrão, como antibióticos, os pesquisadores tiveram que garantir que o material não reduzisse a eficácia dos antibióticos quando usados ​​simultaneamente.

O material peptídico foi testado em culturas bacterianas, em combinação com dois antibióticos diferentes: oxacilina e vancomicina. As bactérias incluídas nos experimentos foram dois tipos de estafilococos (Staphylococcus aureus), um dos quais é uma cepa resistente a vários antibióticos (Staphylococcus aureus resistente à meticilina, ou MRSA).

O estudo foi publicado na revista científica International Journal of Pharmaceutics.

O material à base de peptídeos pode ser aplicado localmente, em uma parte limitada do corpo, para que o corpo inteiro não seja afetado. O material não é tóxico e não causa efeitos colaterais adversos

Dr. Martin Andersson, líder da pesquisa e professor de Química e Engenharia Química da Universidade de Tecnologia Chalmers

Resultados

O estudo produziu resultados significativamente positivos: os antibióticos tornaram-se mais eficazes em combinação com o material.

Os pesquisadores também descobriram um efeito sinérgico contra bactérias resistentes, onde os efeitos antibacterianos do material peptídico e dos antibióticos não foram apenas aditivos, mas muito aumentados quando usados ​​em conjunto. Isso ainda não havia sido alcançado antes.

O efeito mais poderoso observado no estudo foi com a bactéria MRSA, especialmente quando o material foi combinado com oxacilina – um antibiótico ao qual as bactérias são normalmente resistentes.

A combinação reduziu a concentração efetiva de oxacilina em 64 vezes em comparação a quando o antibiótico foi usado sozinho. Consequentemente, a concentração de oxacilina caiu abaixo do limite para o qual as bactérias são classificadas como resistentes ao medicamento.

Com a vancomicina, a concentração efetiva também foi reduzida quando o medicamento foi combinado com o hidrogel, embora esse efeito tenha sido aditivo e não sinérgico.

Solução pode reduzir infecções e risco de complicações

O hidrogel, que também pode ser formulado como partículas em spray, pode aumentar a segurança e a eficácia de antibióticos que o paciente recebe. Uma aplicação potencial dessa descoberta é no tratamento de feridas.

“Muitas vezes, você não sabe se as bactérias que causaram uma infecção de ferida são resistentes a um determinado antibiótico quando você inicia o tratamento. Aplicar o material peptídico na ferida simultaneamente aumenta a probabilidade do antibiótico ser eficaz contra as bactérias. Então você pode curar a infecção sem ter que usar tipos adicionais de antibióticos”, disse o Dr. Martin Andersson, professor de Química e Engenharia Química da Universidade de Tecnologia Chalmers.

Como o material peptídico só tem um impacto positivo no processo de cicatrização, os pesquisadores também veem grandes vantagens em usá-lo como um tratamento padrão para prevenir infecções de feridas.

Com os resultados da pesquisa, a Dra. Saba Atefyekta, o Dr. Anand Kumar Rajasehkaran e o Dr. Martin Andersson, pesquisadores da Chalmers,  fundaram a empresa Amferia, responsável por disponibilizar o produto.

Quando as partículas do hidrogel entraram em contato com as bactérias, [as bactérias] enfraqueceram e se tornaram mais suscetíveis ao tratamento com antibióticos. Em alguns casos, os antibióticos se tornaram eficazes novamente contra bactérias que eram resistentes anteriormente

Annija Stepulane, doutoranda em Química Aplicada na Universidade de Tecnologia Chalmers e primeira autora do artigo

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Autores/Pesquisadores Citados

Dr. Martin Andersson

Professor de Química e Engenharia Química da Universidade de Tecnologia Chalmers e cofundador da Amferia

Dra. Saba Atefyekta

Doutora pela Universidade de Tecnologia Chalmers e cofundadora da Amferia

Dr. Anand Kumar Rajasehkaran

Doutor pela Universidade de Tecnologia Chalmers, cofundador e CEO da Amferia

Annija Stepulane

Doutoranda em Química Aplicada na Universidade de Tecnologia Chalmers

Instituições Citadas

Publicação

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a revista científica International Journal of Pharmaceutics (em inglês).

Mais Informações

Acesse a notícia original completa na página da Universidade de Tecnologia Chalmers (em inglês).

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