Сочетание антибиотиков со стволовыми клетками для борьбы с костными инфекциями
Протокол создания модели имплант-связанной инфекции у крыс. Предоставлено: Университет Канадзавы.

Инфекции костей, вызванные имплантатами, трудно поддаются лечению и обычно требуют длительного курса лечения антибиотиками. В новом исследовании исследователи из Университета Канадзавы обнаружили, что инфекции костей, связанные с имплантатами, можно эффективно лечить с помощью комбинированного лечения, состоящего из антибиотиков и стволовых клеток, содержащих антибиотики.

При переломах костей часто требуются имплантаты для стабилизации и эффективного заживления сломанной кости. Однако имплантаты могут вызывать серьезные инфекции костей, такие как остеомиелит, с которыми можно справиться только с помощью длительного лечения антибиотиками. Это, в свою очередь, несет риск развития устойчивых к антибиотикам бактерий. В то время как в настоящее время предпринимаются серьезные усилия по разработке новых антибиотиков, которые покрывают эти устойчивые к антибиотикам бактерии, исследовать антибиотические эффекты стволовых клеток был другой путь. Один из типов — это так называемые мезенхимальные стволовые клетки, которые естественным образом находятся в костном мозге и жировой ткани, среди прочего, и которые, как было показано, обладают антимикробными свойствами.

«Стволовые клетки, полученные из жировой ткани, или ADSC, обладают явным преимуществом в том, что их много в подкожной жировой ткани, и поэтому их можно легко собрать», — говорит автор исследования Тамон Кабата. «Целью нашего исследования было изучить терапевтические эффекты ADSC в сочетании с антибиотиком ципрофлоксацином на животной модели костной инфекции, связанной с имплантатом».

Сочетание антибиотиков со стволовыми клетками для борьбы с инфекциями костей
Влияние ADSC и антибиотика на бактериальную нагрузку на имплантат и мягкие ткани, как определено анализом КОЕ. (a) Без лечения, (b) ADSC-муравьи, (c) антибиотик, (d) ADSC. Предоставлено: Университет Канадзавы.

Для достижения своей цели исследователи сначала сосредоточились на влиянии ципрофлоксацина на ADSC и обнаружили эффективную, зависящую от времени загрузку ADSC антибиотиком в первые 24 часа без побочных эффектов ципрофлоксацина на функцию или жизнеспособность стволовые клетки. Затем исследователи протестировали антимикробную активность ADSC, содержащих антибиотики, in vitro (в пробирке) и обнаружили, что они эффективно снижают рост бактерии S. aureus, которая также является основным микробом, вызывающим инфекции, связанные с костными имплантатами. p>Соединение антибиотиков со стволовыми клетками для борьбы с инфекциями костей
Гистологический анализ. (A-C) Микроскопические изображения срезов парафина, фиксированных формалином, окрашенных H и E. Ab указывает на образование абсцесса. Cb указывает на кортикальную кость. Белая стрелка указывает на частичное исчезновение кортикальной кости. Черная стрелка указывает на некроз кортикальной кости. Ca указывает на губчатую кость. (D) Общая площадь абсцессов оценивалась в трех областях, в том числе в дистальном зале винта, проксимальном зале винта и области между обоими винтами. (E) Общая площадь абсорбированной площади во всех группах. Площадь абсцесса была значительно ниже в группе ADSC-муравьев, чем в группе без лечения. Предоставлено: Университет Канадзавы.

Но может ли этот новый подход снизить риск инфицирования живого организма имплантатом? Исследователи проверили это на крысах, которым имплантировали костные имплантаты с помощью винтов, покрытых бактериями S. aureus. Через 7 дней после операции у крыс развился остеомиелит. Затем исследователи вводили животным одно из следующего: ADSC, загруженные ципрофлоксацином, только ADSC, только ципрофлоксацин или вообще никакого лечения. Поскольку остеомиелит может привести к отеку мягких тканей и формированию абсцесса на месте инфекции, исследователи количественно оценили степень заболевания у животных и обнаружили, что только ADSC, нагруженные ципрофлоксацином, являются эффективным средством лечения. Используя микрокомпьютерную томографию для визуализации пораженных костей, исследователи также обнаружили, что ципрофлоксацин, нагруженный ADSC, снижает проявление остеолиза или деградации костей, что не только важно для здоровья костей, но и для стабильности имплантата. .

«Это поразительные результаты, которые показывают, как ADSC можно эффективно загружать антибиотиками, чтобы оказывать сильное противомикробное действие. Наши результаты предполагают потенциальную новую терапию имплантат-ассоциированного остеомиелита, для которого обычного лечения только антибиотиками обычно недостаточно», говорит Кабата ./p>




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *