Resistenta bakterier är ett av vår tids stora hälso- och sjukvårdsproblem. I Europa dör omkring 25 000 människor varje år på grund av resistenta bakterier. I USA är siffran en liknande, omkring 23 000 dödsfall och två miljoner infektioner varje år beror på resistenta bakterier, enligt den nationella folkhälsomyndigheten i USA, Centers for Disease Control and Prevention.
Vid behandling av bakteriella infektioner dödas många bakterier vid en antibiotikabehandling. Kvar blir ofta motståndskraftiga bakterier i ett tunt lager, kallat biofilm. De cellerna är svårare att komma åt, och populationer av dessa celler kan mångfaldiga sig och bli till svårbehandlade, kroniska infektioner.
I en studie vid Washington State University som publicerats i den vetenskapliga Nature-tidskriften npj Biofilms and Microbiomes, använde forskarna sig av elektrisk ström för att bilda en kemisk reaktion, i kombination med antibiotikabehandling av bakterierna.
Med ett slags plåster gjort av ett strömförande material av kol, skapade teamet en elektrisk ström som i en elektrokemisk reaktion orsakade en lågintensiv koncentration av väteperoxid på plåstrets yta.
Väteperoxiden skadade biofilmens struktur och förstörde bakteriernas cellväggar och DNA. Det i sin tur gjorde att antibiotikan, i det här fallet tobramycin, kunde komma åt och döda bakterierna.
I försöken, som upprepades flera gånger med samma resultat, eliminerade denna kombinationsterapi helt de motståndskraftiga biofilmscellerna. I de jämförande försöken med endast olika koncentrationer av antibiotika, återhämtade sig biofilmscellerna och återväxte och utvecklade tolerans mot tobramycinet.
– Jag kunde först inte tro det, säger professor Haluk Beyenal som lett studien, i en kommentar. Att de flesta motståndskraftiga cellerna skulle dö var oväntat.
Försöken gjordes i laboratorium på bakterien Pseudomonas aeruginosa PAO1, en bakterie som orsakar allvarliga infektioner i kroniska sår och bland annat drabbar människor med nedsatt immunsystem och lungsjukdom. Bakterien ligger också ofta bakom lunginflammation hos intuberade patienter som får andningshjälp med ventilator och infektioner hos brännskadade.
Tidigare försök har gjorts med elektrisk ström för att döda bakterier, men de bakomliggande mekanismerna till att elektrokemi förbättrar effekten av antibiotika har inte kunnat förklaras. Resultaten i den aktuella studien tyder på att det strömförande plåstret orsakar förändringar i de skadliga bakteriernas celler och förbättrar genomträngligheten i cellernas membran.
Forskarna skriver att studiens resultat visar på potentialen av metoden som en alternativ behandling eller tilläggsterapi till konventionell antibiotikabehandling vid svåra infektioner med biofilm.
De har gjort en patentansökan och hoppas kunna påbörja kliniska test. Flera företag har visat intresse för en kommersiell produkt.
Skribenten är själv ansvarig för det hen skriver i kommentatorsfälten på www.lakemedelsvarlden.se. Läs mer
Många patogener producerar katalas, som är ett mycket effektivt enzym, som bryter ner väteperoxid. Om man ser på S.aureus, så är cellytan negativt laddad via tekoinsyra, som är en fosfatsocker polymer. IgG antikropparna däremot är neutrala. Lite skeptisk till denna elektriska metod. Kanske bättre med katalashämmare i kombination med peridoxaser för att skapa väteperoid genom bryta ner glukos i bakteriens närmiljö.