Антибактериальное покрытие для катетеров может помочь предотвратить инфекции

Исследователи из Университета Брауна разработали новое антибактериальное покрытие для внутрисосудистых катетеров, которое в будущем может помочь предотвратить катетер-ассоциированные инфекции кровотока — самый распространенный тип внутрибольничных инфекций.

В статье, опубликованной в Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, ученые показали, что полиуретановое покрытие, которое можно легко нанести на различные медицинские поверхности, постепенно высвобождает препарат ауранофин и способно убивать бактерии метициллин-резистентного Staphylococcus aureus (MRSA) в лабораторных тестах почти месяц. Тесты также показали, что покрытие предотвращает образование биопленок MRSA, которые особенно устойчивы к лечению.

Проблема и сотрудничество

Ежегодно только в США имплантируется более 150 миллионов внутрисосудистых катетеров. Инфекции, связанные с имплантами, развиваются у 250 000 пациентов в год, летальность в таких случаях достигает 25%. Ранее разработанные антибактериальные покрытия теряли эффективность максимум через две недели, часто из-за слишком быстрого высвобождения препарата, и использовали традиционные антибиотики, что повышало риск развития резистентности.

Работа стала результатом сотрудничества лаборатории инженерии под руководством Аниты Шукла и лабораторий инфекционных болезней Элефтериоса Милонакиса и Бет Фукс.

Инновационное решение

Для нового покрытия ученые использовали ауранофин. Этот препарат был одобрен FDA для лечения артрита, но исследования показали его высокую эффективность против MRSA и других опасных микробов. Кроме того, механизм его действия затрудняет развитие естественной устойчивости у бактерий. Ранее ауранофин никогда не включали в состав покрытий.

Покрытие создается путем растворения полиуретана и ауранофина, нанесения раствора на катетер и испарения растворителя. Полученное покрытие эластично и может растягиваться до 500% без разрушения.

Результаты тестирования

В экспериментах покрытые катетеры помещали в среду с MRSA. Покрытия подавляли рост MRSA до 26 дней в зависимости от начальной концентрации ауранофина. С помощью биолюминесцентной визуализации было показано, что покрытия полностью предотвращают образование биопленок. Для сравнения, катетер с традиционным антибиотиком, эффективным против свободно плавающего MRSA, не смог предотвратить образование биопленки.

"Возможность предотвратить образование биопленок с самого начала крайне важна, поскольку биопленки в тысячи раз более устойчивы к антибиотикам", — отметила Шукла.

Предварительные тесты на токсичность показали отсутствие негативного воздействия на клетки крови и печени человека. Тот факт, что оба компонента покрытия уже одобрены FDA для других применений, должен ускорить процесс одобрения для тестирования in vivo.