In einer neuen Studie haben Wissenschaftler der University of Florida herausgefunden, dass eine Kombination aus Silber-Nanopartikeln und Antibiotika gegen antibiotikaresistente Bakterien wirksam ist.
Die Forscher hoffen, diese Entdeckung in eine praktikable Behandlung für einige Arten von Antibiotika-resistenten Infektionen umzuwandeln. Antibiotikaresistente Infektionen töten jedes Jahr weltweit mehr als eine Million Menschen.
Silber ist seit Jahrhunderten für seine antimikrobiellen Eigenschaften bekannt. Silber-Nanopartikel – mikroskopisch kleine Silberkügelchen, die klein genug sind, um auf zellulärer Ebene zu wirken – stellen jedoch eine neue Grenze bei der Verwendung des Edelmetalls zur Bekämpfung von Bakterien dar.
In dieser Studie testete das Forscherteam, ob kommerziell erhältliche Silber-Nanopartikel die Wirkung von Antibiotika verstärken und es diesen Medikamenten ermöglichen, genau die Bakterien zu bekämpfen, die sich entwickelt haben, um ihnen zu widerstehen.
„Wir fanden heraus, dass die Silbernanopartikel und eine gemeinsame Klasse von Breitbandantibiotika namens Aminoglykoside synergistisch zusammenarbeiten“, sagte Daniel Czyż, leitender Autor der Studie und Assistenzprofessor in der UF/IFAS-Abteilung für Mikrobiologie und Zellwissenschaft.
„In Kombination mit einer kleinen Menge Silber-Nanopartikeln verringerte sich die Menge an Antibiotikum, die zur Hemmung der Bakterien benötigt wird, um das 22-fache, was uns sagt, dass die Nanopartikel das Medikament viel wirksamer machen“, erklärte Czyż. „Außerdem können Aminoglykoside negative Nebenwirkungen haben, sodass die Verwendung von Silber-Nanopartikeln eine geringere Dosis von Antibiotika ermöglichen und diese Nebenwirkungen reduzieren könnte.“
Die Ergebnisse waren sowohl überraschend als auch aufregend, sagte Autumn Dove, Erstautorin der Studie und Doktorandin, die Mikrobiologie und Zellwissenschaften am UF/IFAS College of Agricultural and Life Sciences studiert.
„Als ich das Ergebnis zum ersten Mal sah, war mein erster Gedanke: ‚Wow, das funktioniert'“, sagte Dove.
In den letzten Jahrzehnten habe der übermäßige Einsatz von Antibiotika zur Entstehung antibiotikaresistenter Bakterien und zu einem Rückgang der Wirksamkeit traditioneller Antibiotika geführt, sagten die Forscher. Die Ergebnisse der Studie weisen darauf hin, dass Silber-Nanopartikel das Potenzial haben, die Wirksamkeit einiger dieser Medikamente zu erneuern.
„Nehmen wir an, Sie bekommen eine schlimme Verbrennung an Ihrer Hand und sie wird mit einem dieser resistenten Bakterienstämme infiziert“, sagte Dove. „Es ist möglich, dass das Verbinden dieser Verbrennung mit einer Kombination aus Silber-Nanopartikeln und Antibiotika sowohl diese Infektion beseitigen als auch verhindern könnte, dass sich diese resistenten Bakterien anderswo ausbreiten.“
Obwohl Antibiotika hauptsächlich gegen Bakterien gerichtet sind, können sie auch menschliche und tierische Zellen schädigen. Unter Verwendung eines mikroskopisch kleinen Wurms namens C. elegans bestätigten die Forscher, dass die Silber-Nanopartikel das Antibiotikum nicht auch toxischer für nicht-bakterielle Zellen machten.
Aufbauend auf den vielversprechenden Ergebnissen der Studie planen die Wissenschaftler als nächstes, die FDA-Zulassung für klinische Studien zu beantragen und mit UF Innovate zusammenzuarbeiten, um ein antimikrobielles Produkt zu patentieren, das Silber-Nanopartikel verwendet.
Mehr Informationen:
Autumn S. Dove et al, Silbernanopartikel verstärken die Wirksamkeit von Aminoglykosiden gegen antibiotikaresistente Bakterien, Grenzen in der Mikrobiologie (2023). DOI: 10.3389/fmicb.2022.1064095