„Bakterijas nužudo elektra.“ Sukūrė prietaisą, originaliu būdu kovojantį su ant odos esančiomis bakterijomis

Mokslininkai sukūrė prietaisą, kuris gali padėti išvengti odos infekcijų, nes elektra veikia kenksmingas bakterijas. Prietaisas, pavadintas Bioelektronine lokalios antimikrobinės stimuliacijos terapija (angl. Bioelectronic Localized Antimicrobial Stimulation Therapy, BLAST), yra pleistras, kuris priklijuojamas prie odos paviršiaus ir per elektrodus perduoda labai silpną, žmogui nekenksmingą elektros srovę, stabdančią ligas sukeliančias bakterijas.

Naujajame tyrime mokslininkai išbandė „BLAST“ su kiaulių oda, kuri dėl panašios struktūros ir funkcijų dažnai ikiklinikiniuose eksperimentuose naudojama kaip žmogaus odos pakaitalas. Ant šios odos tyrėjai paskleidė Staphylococcus epidermidis bakterijas, kurios paprastai gyvena ant sveikos žmogaus odos.

Paprastai šios bakterijos kontroliuoja kenksmingų mikrobų augimą ant odos ir netgi padeda skatinti žaizdų gijimą odoje. Tačiau jei S. epidermidis bakterijos netyčia patenka į organizmą (pavyzdžiui, per užterštą medicinos prietaisą – pavyzdžiu, kateterį ar intravenines lašelines), jos gali sukelti pavojingas infekcijas. Naujajame tyrime atlikti eksperimentai parodė, kad S. epidermidis atlieka tai, ką mokslininkai vadina „selektyviu sužadinimu“.

Reaguodamos į elektros srovę, bakterijos sumažina genų, leidžiančių joms telktis į gleivių sluoksnius, vadinamus bioplėvelėmis, aktyvumą. Bioplėvelės leidžia bakterijoms geriau prilipti prie kūno paviršių ir taip juos kolonizuoti. Tačiau S. epidermidis reaguoja į elektrą tik tada, kai jas supanti aplinka yra rūgštinė. Sveika oda yra silpnai rūgštinė, tačiau lėtinės žaizdos paprastai būna šarminės. Dėl šios priežasties tyrėjai užtikrino, kad „BLAST“ po pleistru esanti oda taptų rūgštine, į pleistrą pridėdami specialaus hidrogelio.

Bandymų metu prietaisas 18 valandų kas 10 minučių į odą siuntė 10 sekundžių trukmės elektros impulsus. Kiekvienas elektros impulsas buvo maždaug 1,5 V įtampos, t. y. tokios pat įtampos, kokią naudoja širdies stimuliatoriai, naudojami žmogaus širdies ritmui reguliuoti. Naudojant prietaisą gerokai sumažėjo odos, padengtos biologinėmis plėvelėmis, kiekis ir beveik dešimt kartų sumažėjo bendras S. epidermidis ląstelių skaičius, palyginti su nepaveikta oda.

Panašiu antimikrobiniu poveikiu pasižymėjo ir „BLAST“, užklijuotas ant kateterio paviršiaus. Tai rodo, kad teoriškai jis galėtų būti naudojamas kaip papildoma sterilizacijos priemonė prieš naudojant tokius prietaisus. Šie žurnale „Device“ paskelbti rezultatai yra pirmosios užuominos, kad pleistras galėtų būti naudingas medicinos įstaigose. Tačiau būsimi tyrimai turi parodyti, kad panašus poveikis pasireiškia ir gyvų gyvūnų bei žmonių odoje.

Jei pleistras išlaikys šiuos bandymus, jis galėtų būti naudojamas bakterinių infekcijų prevencijai, o gydytojams nereikėtų iš anksto skirti antibiotikų, teigia tyrimo bendraautoris, Čikagos universiteto (JAV) chemijos profesorius Bozhi Tianas. Sumažinus antibiotikų vartojimą, sumažėtų bakterijų atsparumo vaistams išsivystymo rizika, kas yra didelė visuomenės sveikatos problema.

Dabar komanda tirs, ar kitos bakterijų rūšys reaguoja į elektros stimuliaciją taip pat, kaip S. epidermidis. Jei taip, tai galėtų išplėsti tokių prietaisų kaip „BLAST“ klinikinę naudą. Atsižvelgiant į tai, kad ant mūsų odos gyvena daugybė bakterijų, išskiriant vieną rūšį bandymams gali būti netiksliai prognozuojama, kaip prietaisas veikia su žmonėmis.

Tikėtina, kad į tai mokslininkai turės atsižvelgti atlikdami būsimus eksperimentus. Komanda siekia išbandyti „BLAST“ su gyvūnais – ir tikimasi, kad po to bus atliekami klinikiniai bandymai su žmonėmis. Jei prietaisas pasirodys esąs saugus ir veiksmingas, kūrėjai mano, kad jis galėtų pasiekti rinką maždaug po penkerių metų, teigia B. Tianas.

Parengta pagal „Live Science“.