Eine einfache Strategie könnte Antibiotika der ersten Wahl wiederbeleben

Mit Hilfe eines Computermodells haben die Forscher einen einfachen Weg zur Optimierung der Dosierung gefunden, der ein ganzes Arsenal an Antibiotika der ersten Wahl bringen und im Kampf gegen arzneimittelresistente Bakterien die letzten Antibiotika erhalten könnte.
Wenn Ärzte erkennen, dass eine Infektion resistent ist, gehen sie oft direkt zu einem letzten Antibiotikum.

Im Tagebuch schreiben PLOS ComputerbiologieForscher der Duke University in Durham, NC, beschreiben, wie eine Computersimulation in ihrem Labor gezeigt hat, dass ein Dosierungsschema, das auf der Erholungszeit eines Zielbakteriums basiert, einen ansonsten resistenten Stamm eliminieren könnte.

In seiner Nobelpreis-Dankesrede von 1945 warnte Sir Alexander Fleming - der Arzt und Bakteriologe, der die Medizin mit seiner Entdeckung des Penicillins revolutionierte -, dass es zu einer Zeit kommen wird, in der Penicillin so einfach zu erwerben sein wird. "Der Unwissende kann sich leicht unterdosieren und indem Sie seine Mikroben nicht tödlichen Mengen des Medikaments aussetzen, machen Sie sie resistent. "

Siebzig Jahre später steht die Ära Fleming vor uns. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) beschreibt Antibiotikaresistenz als eine der größten Bedrohungen für die globale öffentliche Gesundheit; Bakterien werden schneller resistent, als wir neue Medikamente gegen sie entwickeln können.

Dies bedeutet, dass ein dringender Bedarf besteht, die Antibiotika, die wir bereits haben, wirksamer zu nutzen.

Die Erstautorin Hannah Meredith, Autorin des Computermodells und Biomedical Engineering Graduate Fellow bei Duke, sagt:

"Wir hoffen, dass diese Forschung den Krankenhäusern helfen wird, die Behandlungsergebnisse zu verbessern und gleichzeitig unsere Antibiotika so lange wie möglich zu halten."

Das Computermodell konzentriert sich auf den Zeitraum, bevor die Beta-Lactamase das Antibiotikum abbaut

Das Computermodell simuliert die Beziehung zwischen Bakterien und Antibiotika und konzentriert sich dabei auf die Aktivität eines bakteriellen Enzyms namens Beta-Lactamase. Das Enzym greift Beta-Lactam-Antibiotika an - eine der größten und meistgenutzten Antibiotika-Klassen.

Viele Beta-Lactam-Antibiotika werden übersehen, weil Ärzte glauben, dass die Infektion, die sie behandeln, vollständig gegen sie resistent ist, selbst wenn sie sich in Labortests als wirksam erweisen.

Das Computermodell zeigt jedoch, dass es einen Zeitraum gibt - bevor die Beta-Lactamase das Medikament abbaut - wenn das Bakterium gegenüber dem Antibiotikum empfindlich ist.

Der leitende Autor Lingchong You, ein außerordentlicher Professor für Biomedizintechnik, der das Labor leitet, in dem Meredith arbeitet, erklärt:

"Man kann sich das als einen Wettlauf zwischen den Zellen und den Antibiotika vorstellen. Bevor ihre Beta-Lactamase die Antibiotika abbaut, sind die Zellen immer noch empfindlich und können abgetötet werden. Aber die Antibiotika bauen schneller ab, als die Zellpopulation abnimmt, was einigen Zellen erlaubt überleben und neu bevölkern. "

Die Datenbank der Wiederherstellungszeiten könnte Antibiotika der ersten Wahl zurückbringen

Wenn Ärzte erkennen, dass eine Infektion resistent ist, gehen sie oft direkt zu einem letzten Antibiotikum. Aber die Studie schlägt vor, wenn sie an der ersten Linie Antibiotikum haften und die Dosierungshäufigkeit ändern würden, damit jede Dosis die Bakterien während ihrer Erholungsperiode trifft, während sie schwach sind, konnten einige Infektionen geklärt werden, ohne für den letzten Ausweg zu reichen.

Das Team sagt, in der Theorie könnte eine Datenbank der Wiederherstellungszeiten für verschiedene Kombinationen von Bakterien und Antibiotika ermöglichen, dass First-Line-Antibiotika viele resistente Infektionen beseitigen.

Es gibt noch andere wichtige Überlegungen bei der Verabreichung von Antibiotika. Zum Beispiel müssen Ärzte darauf achten, die einheimischen Populationen von Bakterien, die für die Gesundheit wichtig sind, nicht auszulöschen.

Eine Datenbank der Reaktionen verschiedener Stämme auf verschiedene Antibiotika könnte es der Simulation ermöglichen, das optimale Dosierungsschema zu finden, das die Gesamtbelastung auf ein Minimum beschränkt. Es könnte auch zeigen, ob Mehrfachdosen wahrscheinlich funktionieren und die Ärzte wissen lassen, wann es Zeit ist, nach dem stärkeren Medikament zu greifen.

Prof. You, erklärt, dass andere bereits daran arbeiten, Antibiotika-Dosierungszeitpläne zu bestimmen, aber sie verwenden typischerweise Modelle, die auf komplexen biologischen Mechanismen beruhen. Solche Ansätze sind zeitaufwändig, fügt er hinzu, und es gibt Tausende neuer Stämme, die sich ständig weiterentwickeln - es ist unmöglich, mitzuhalten.

"Wir versuchen herauszufinden, ob diese leicht zu testende Metrik der Erholungszeit ohne jahrelanges Studium eine gute Vorhersage machen kann", sagt Prof. You.

Die Arbeit an der Entwicklung der Datenbank hat bereits begonnen und erste Ergebnisse sind vielversprechend, sagt Meredith:

"Unsere vorläufigen Daten haben viele der klinischen Aspekte der Vorhersagen des Modells bestätigt, so dass wir von diesen enorm begeistert sind. Wenn diese Strategie erfolgreich ist, könnte sie möglicherweise eine große Anzahl von First-Line-Antibiotika für die Patientenbehandlung wieder einführen."

Die National Science Foundation, die National Institutes of Health und eine Reihe von Fellowship Awards unterstützten die Studie.

Inzwischen, Medizinische Nachrichten heute vor kurzem von einer anderen faszinierenden Studie gelernt, die Ahornsirup hilft Antibiotika Bakterien besiegen gezeigt.

Im Tagebuch schreiben Angewandte und UmweltmikrobiologieForscher der McGill University in Kanada beschreiben, wie sie konzentrierten Ahornsirup-Extrakt gefunden haben, der krankheitserregende Bakterien anfälliger für Antibiotika macht.

Das Gehirn der gelähmten Frau steuert den Roboterarm

Eine gelähmte Frau war in der Lage, eine Roboterprothesenhand mit ihren Gedanken zu kontrollieren. Diese Frau, die mit Tetraplegie zu kämpfen hat, hat ein Maß an Bewegung und Kontrolle mit der Hand erreicht, vergleichbar mit Menschen ohne Beeinträchtigung. Die Forschung kam von einem Team von Experten an der Universität von Pittsburgh und wurde Online First in The Lancet veröffentlicht.

(Health)

Entwicklung eines Gerechtigkeitssinns, der bei Kindern ab 3 Jahren offensichtlich ist

Kinder, die erst drei Jahre alt sind, haben ein gutes Gespür für restorative Gerechtigkeit und ein "überraschendes" Maß an Besorgnis für andere, so die Ergebnisse einer neuen Studie von Forschern des Leipziger Max-Planck-Instituts und der Universität Manchester im Vereinigten Königreich. Die Forscher benutzten eine große, in Viertel geteilte Drehscheibe, die die Position des Kindes von der Position einer "Opfer" - Puppe an der linken Seite des Kindes und einer "Dieb" - Puppe zu ihrer Rechten abgrenzte.

(Health)