Noen s?r vil ikke gro. Bakterier kan ha tatt overh?nd. Da finnes de ikke bare i enorme mengder p? s?ret; de kan ogs? ha g?tt sammen og dannet s?kalt biofilm, der de lever i fellesskap i et beskyttende slimlag – som verken antibiotika eller desinfeksjonsmidler biter p?.
?Vi er n?dt til ? tenke nytt. Antibiotikaresistens er et enormt problem i verden?.
? behandle slike s?r er nesten umulig.
Nye, gr?nne produkter
– Vi er n?dt til ? tenke nytt. Antibiotikaresistens er et enormt problem i verden og gj?r medisiner stadig mindre effektive – ogs? medisiner som skal behandle infiserte s?r. Og ikke minst skader bruken av antibiotika milj?et, p?peker professor Hanne Hjorth T?nnesen p? Farmas?ytisk institutt ved Universitetet i Oslo.
For ikke all medisinen blir tatt i opp i kroppen. Noe skilles ut i avf?ringen og urinen sammen med nedbrytningsprodukter fra legemiddelet. Det g?r ut i kloakken – og havner i elver, innsj?er og fjorder. M?linger viser store mengder antibiotika i naturen.
Alternativ medisin trengs s?rt.
– Derfor jobber vi hele tiden med ? utvikle nye m?ter ? behandle p?. Vi kombinerer milj?vennlige komponenter, slik som ulike sukker, aminosyrer, organiske syrer, nedbrytbare partikler og eventuelt lys, for ? hemme bakterievekst. Disse komponentene har liten eller ingen antimikrobiell effekt hver for seg. Men n?r vi kombinerer dem p? bestemte m?ter, kan vi oppn? en slik effekt, p?peker Hjorth T?nnesen. ?
Diabetikere utsatt
Kroniske s?r er ille for pasientene. Diabetikere er s?rlig utsatt for fots?r som ikke vil gro, og ogs? eldre mennesker med d?rlig blodsirkulasjon f?r ofte kroniske s?r. Branns?r kan ogs? lett bli infiserte og er vanskelig ? lege. Kroniske infeksjoner i munnhulen er et annet problem som ogs? rammer mange pasienter.
En utfordring er ? f? de aktive stoffene fram til der de skal virke.
– Vi jobber med ? kombinere stoffer p? en ny m?te for deretter ? lage den riktige ‘innpakningen’, det vi kaller en formulering. Det skal sikre en trygg og effektiv levering av stoffene til det infiserte stedet. Formuleringen skal ogs? s?rge for at stoffene blir tatt opp i bakteriene og hemmer veksten deres – og eventuelt l?ser opp biofilmen som ofte dannes. Eksempler p? slike formuleringer til s?r, er spray, kompresser og geler – som er en slags gelé. ?
Lys dreper
N?r stoffene er p?f?rt det infiserte s?ret, vil de ofte trenge mer kampkraft i m?te med bakteriene.
– Da eksponerer vi dem for lys med en spesiell b?lgelengde. Lyset aktiverer komponenter i produktet slik at de genererer oksygenforbindelser som er giftige for bakteriene, forteller Hjorth T?nnesen.
De fotosensitive komponentene er inaktive uten det riktige lyset, men n?r de blir bestr?lt, dannes blant annet forbindelsen singlet oksygen. Denne formen av oksygen er sv?rt reaktiv og reagerer umiddelbart med omgivelsene, for eksempel bakterier – og skader dem.
– Vi f?r bakteriene til ? ta opp disse lyssensitive stoffene, og s? bestr?ler vi dem med lys som er tilpasset stoffet. Da dannes singlet oksygen som virker nesten som sm? bomber inne i bakteriene. N?r reaksjonene p? denne m?ten skjer inne i bakterier, kan stoffet drepe selv motstandsdyktige bakterier, forteller hun.
Singlet oksygen og frie radikaler angriper alle typer molekyler i en bakteriecelle – hele veien fra den ytre membranen til DNA-et inne i cellen. Bakteriene klarer sannsynligvis ikke ? utvikle resistens mot et s? bredt angrep.
– Utfordringene er ? f? nok av det fotosensitive stoffet inn i bakteriene og ? n? fram til alle bakteriene i et s?r. Da blir ‘innpakningen’ av stoffene avgj?rende.
Tre alternativer
Forskerne jobber ikke bare med ? utvikle formuleringer med fotoreaktive komponenter. N? holder de p? ? unders?ke tre ulike milj?vennlige alternativer til antibiotika.
Det f?rste er geler og kompresser av kollagen fra kalkun, det andre spray og geler med ‘gr?nne’ l?semidler, og det tredje er geler som inneholder s?kalte antimikrobielle peptider sammen med sm? fettkuler.
En av dem som deltar i prosjektene, er doktorgradsstipendiat Krister Gjestvang Gr?nlien, som ser spesielt p? kollagen.
– Jeg jobber med ? utvikle nye produkter som kan brukes direkte p? infiserte s?r, som kollagen. Kollagen er det proteinet det finnes mest av i mennesker og dyr, s?rlig i l?rhud, knokler, brusk og sener. Det langstrakte proteinet virker s?rhelende, p?peker han.
I kroniske s?r er det oppst?tt en ubalanse: Det har blitt for mye av enzymer som bryter s?ret ned og for lite av det som hemmer disse enzymene. Her kan kollagen hjelpe.
– N?r vi tilf?rer kollagen, vil enzymene heller angripe kollagenet enn s?ret. Da dannes det fragmenter som trekker til seg cellene som bygger huden opp igjen.?
Rester fra kalkun
Kollagenet Gr?nlien bruker i forskningen sin, kommer fra kalkun.
– Matindustrien sliter med ? bli kvitt proteinrikt materiale etter slakt, s?kalt restr?stoff. Mye blir brent og representerer dermed et milj?problem. De henvendte seg til oss, og lurte p? om vi kunne bruke kalkun-sener til ? ekstrahere kollagen fra, forteller han, og legger til at forskningen han utf?rer, inng?r i et 澳门葡京手机版app下载sprosjekt mellom flere partnere i matindustrien.
Men selv om kollagen virker s?rhelende, trengs mer for ? f? has p? de gjenstridige bakteriene.
– Vi benytter lys, slik Hjorth T?nnesen fortalte om. N?rmere bestemt tilsetter vi lyssensitive stoffer, og n?r vi s? bestr?ler disse stoffene, drepes bakteriene, sier Gr?nlien. ?
Men han har ogs? andre smarte grep for ? forsterke de s?rhelende og bakteriedrepende egenskapene. Kollagenet best?r av store molekyler, og det f?rste som m? gj?res, er ? l?se dem opp. Da benytter han l?semidler som er mer milj?vennlige enn de tradisjonelle, organiske l?semidlene – nemlig s?kalte NADES – Natural Deep Eutectic Solvents. ?
Ordet eutektisk kommer fra gresk og betyr lettsmeltelig. En eutektisk blanding best?r av to eller flere stoffer som har den egenskapen at blandingen har et lavere smeltepunkt enn stoffene den er lagd av. De kan l?se opp ‘ul?selige’ forbindelser – som proteinet kollagen.
Det er bare ti ?r siden NADES ble beskrevet vitenskapelig for f?rste gang. De finnes i mange typer levende celler, og best?r kun av naturlige komponenter, som organiske syrer, aminosyrer og sukker.
– NADES kan bryte kollagenet ned til enklere deler, n?rmere bestemt til peptider – som er viktige n?r s?r skal gro, p?peker Gr?nlien.
Men disse naturlige l?semidlene kan mer. Forskergruppa har funnet ut at mange NADES har antibakterielle egenskaper som kan brukes for ? behandle infeksjoner i for eksempel kroniske s?r.
Gr?nne l?semidler
NADES anses som ‘gr?nne’ fordi de ikke forurenser naturen, og de er trolig heller ikke skadelige for dyr eller mennesker.
– De er billige og enkle ? lage, og holder seg i flytende tilstand over et stort temperaturomr?de, hvilket er viktige egenskaper hvis de skal brukes i legemiddelindustrien. Og ikke minst – de har evnen til ? l?se stoffer som ikke l?ser seg godt i vann, slik som kollagen, p?peker han.
Helene Liepelt Nystedt er doktorgradsstudent og jobber med ? utvikle antimikrobielle produkter som inneholder NADES.
– Da m? vi vite sikkert at disse l?semidlene ikke er skadelige for kroppen. Vi m? ogs? vite mer om de grunnleggende egenskapene de har og hvordan de virker, understreker hun.
For ? finne ut om de er trygge ? bruke i et hudpreparat til mennesker, har Nystedt unders?kt effekten de har p? grisehud og i kunstige membranmodeller. N? studerer hun hvor godt de virker p? biofilm. ?
– NADES har egenskaper som gj?r det utfordrende ? finne en ‘innpakning’ som egner seg til ? behandle lokale infeksjoner. I doktorgradsarbeidet mitt unders?ker jeg flere forskjellige slike innpakninger for ? finne ut hvilke som fungerer best, forteller hun.
Bakteriene konkurrerer
Kollega og forsker Raj Kumar Thapa har en litt annen innfallsvinkel til s?rbehandling. Han benytter s?kalte antimikrobielle peptider for ? bekjempe bakterier. Antimikrobielle peptider er en del av den medf?dte immunresponsen som finnes b?de hos h?yerest?ende og laverest?ende organismer.
"Peptidene b?r f? tid til ? virke lenge p? s?ret. Det trengs, for antallet bakterier i kroniske s?r er sv?rt h?yt."
I et betent s?r finnes det mange ulike arter av bakterier. De vil ofte v?re bitre konkurrenter.
– Bakterier kan skille ut bestemte peptider for ? svekke konkurrentene sine og dermed sikre seg den beste plassen i s?ret. Dette benytter vi oss av. Vi bruker peptider som bakteriene selv produserer, til ? bekjempe andre bakterier. Peptider virker gjennom ? ?delegge membranstrukturen til bakteriecellen, forteller Thapa.
Jevn tilf?rsel
Det finnes allerede noen kremer som inneholder antimikrobielle peptider, men de er ikke optimale. De forsvinner lett fra s?ret og gir ingen kontrollert tilf?rsel av peptider.
– Peptidene b?r f? tid til ? virke lenge p? s?ret. Det trengs, for antallet bakterier i kroniske s?r er sv?rt h?yt, og n?r de lager biofilm, er det vanskelig ? trenge igjennom, understreker han.
Utfordringen er ? finne formuleringer som b?de er effektive mot bakteriene i s?ret – og som samtidig holder peptidet stabilt. Peptider er nemlig utsatt for ? bli brutt ned i s?rv?sken, av enzymer og andre forhold som pH i s?ret, og ved eksponering for sollys. ?
– M?let v?rt er ? lage en formulering som kan stabilisere peptidene, frigi disse til det infiserte omr?det over lengre tid og sikre at de tas opp i s?rbakteriene. Peptidene vi arbeider med, har aldri v?rt brukt p? denne m?ten tidligere, forteller han.
Thapa har n? utviklet en spesiell type gel som er i stand til ? levere peptidene til kroniske s?r.
– Vi har f?tt en idé om at det er mulig ? gj?re det ved ? p?f?re en slags gel p? det betente s?ret. Vi inkorporerer sm? kuler basert p? fettstoffer i kroppen, fosfolipider, i en gel som er lagd av nedbrytbare stoffer. Vi tilsetter antimikrobielle peptider og naturlige stabilisatorer. Da frigj?res peptidene sakte og kan virke p? bakteriene i lengre tid – helt til de d?r, sier forskeren, og legger til at han mener peptidene kan bli et viktig antibiotikafritt alternativ i s?rbehandlingen.
Tar tid
De fire forskerkollegene driver grunnleggende forskning. Derfor vil det ta flere ?r f?r vi kan g? p? apoteket og kj?pe de bakteriedrepende produktene de n? utvikler.
– F?rst m? vi gj?re fors?k i dyremodeller og deretter kliniske fors?k i mennesker. Lykkes vi, kan vi oppn? flere gevinster: et antibiotikafritt alternativ i s?rbehandlingen, en b?rekraftig utnyttelse av restr?stoffer – og mer milj?vennlige legemidler.?