Inhibitory potential of 1,10-phenanthroline against Acinetobacter baumannii
Deze studie toont aan dat 1,10-fenantroline een krachtige antimicrobiële en antibiofilm-activiteit vertoont tegen multiresistente klinische isolaten van *Acinetobacter baumannii* met een lage cytotoxiciteit en gunstige farmacokinetische eigenschappen, wat suggereert dat het een veelbelovend therapeutisch middel kan zijn.
Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dit is een AI-gegenereerde uitleg van het onderstaande artikel. Het is niet geschreven of goedgekeurd door de auteurs. Raadpleeg het oorspronkelijke artikel voor technische nauwkeurigheid. Lees de volledige disclaimer
Ziekenhuizen zijn plaatsen waar mensen naartoe gaan om te genezen, maar ze kunnen ook broedplaatsen zijn voor een specifiek soort gevaar: bacteriën die hebben geleerd de medicijnen te negeren die bedoeld zijn om hen te doden. Onder deze probleemmakers bevindt zich Acinetobacter baumannii, een kiem die gedijt in medische omgevingen en steeds moeilijker te behandelen is geworden. Deze bacterie is bijzonder slim omdat hij zwaar leunt op ijzer om te overleven en te groeien, net zoals een plant zonlicht nodig heeft. Om haar verdediging op te bouwen en infecties te veroorzaken, moet zij dit metaal uit haar omgeving oogsten. Wetenschappers vermoeden al lang dat als zij de toegang van de bacterie tot ijzer zouden blokkeren, zij de bacterie wellicht in haar sporen zouden kunnen stoppen. Deze strategie houdt het gebruik in van chemische verbindingen genaamd chelaten, die fungeren als kleine magneten die ijzer vastpakken en stevig vasthouden, waardoor de bacteriën verhongeren en niet meer kunnen functioneren.
Een team onderzoekers van de Federale Universiteit van Rio Grande in Brazilië besloot dit idee te testen tegen tien verschillende stammen van Acinetobacter baumannii die bij patiënten zijn gevonden. Zij richtten zich op twee specifieke ijzergrijpende verbindingen: ethyleendiaminetetraazijnzuur, algemeen bekend als EDTA, en een stof genaamd 1,10-fenantroline. Het doel was om te zien of deze chemicaliën de groei van de bacteriën konden stoppen, de vorming van beschermende schilden genaamd biofilms konden voorkomen, en dit te doen zonder menselijke cellen te beschadigen. Biofilms zijn slijmerige lagen bacteriën die aan oppervlakken kleven en de kolonie beschermen tegen antibiotica, waardoor infecties veel moeilijker te bestrijden zijn. De onderzoekers gebruikten ook computermodellen om te voorspellen hoe goed deze chemicaliën door het lichaam zouden reizen als ze ooit als medicijnen zouden worden gebruikt.
De resultaten toonden een duidelijk verschil tussen de twee chemicaliën. Hoewel beide de bacteriën enigszins konden stoppen, was 1,10-fenantroline veel effectiever. In de laboratoriumtests stopte het de groei van de bacteriën bij zeer lage concentraties, variërend van 0,85 tot 13,5 microgram per milliliter. In veel gevallen werkte het beter dan ciprofloxacine, een standaard antibioticum waar de bacteriën al resistentie tegen hadden ontwikkeld. De andere chemische stof, EDTA, had veel grotere hoeveelheden nodig om hetzelfde resultaat te bereiken, namelijk tussen de 167,5 en 223,3 microgram per milliliter. Dit suggereert dat 1,10-fenantroline een veel sterker wapen is tegen deze specifieke kiem.
De onderzoekers keken vervolgens naar hoe deze chemicaliën de bekwaamheid van de bacteriën om hun beschermende biofilmlagen op te bouwen beïnvloedden. Zij selecteerden de stammen die het beste in staat waren om deze taaiere schilden te vormen en stelden hen bloot aan verschillende hoeveelheden van de chemicaliën. Bij de hoogste geteste concentratie, die tweemaal de hoeveelheid was die nodig was om de bacteriën te stoppen met groeien, voorkwam 1,10-fenantroline de vorming van deze beschermende lagen met bijna 89 procent in de sterkste stammen. Dit is een belangrijke bevinding, aangezien biofilms vaak de reden zijn dat infecties aanhouden in ziekenhuizen; het afbreken ervan zou de bacteriën veel kwetsbaarder kunnen maken voor behandeling.
Veiligheid is net zo belangrijk als effectiviteit wanneer men een nieuwe behandeling overweegt. Het team testte 1,10-fenantroline op een lijn menselijke niercellen om te zien of het toxisch was. Zelfs bij de hoogste concentratie die zij konden testen, namelijk 1.600 microgram per milliliter, doodde de chemische stof geen enkele menselijke cel. De bacteriën werden gestopt bij niveaus die ver onder wat menselijk weefsel zou schaden liggen, wat aangeeft dat deze verbinding potentieel veilig kan zijn voor gebruik bij mensen. In contrast hiermee suggereerden de computermodellen dat EDTA problemen zou kunnen hebben met het binnendringen van het lichaam of het passeren van celmembranen omdat het te waterminnend is, terwijl 1,10-fenantroline eigenschappen heeft die het mogelijk maken om gemakkelijker door de systemen van het lichaam te bewegen.
De studie concludeert dat 1,10-fenantroline een veelbelovende kandidaat is voor de strijd tegen Acinetobacter baumannii. Het stopt de groei van de bacteriën, verstoort hun beschermende biofilmlagen en lijkt veilig voor menselijke cellen op de geteste niveaus. Hoewel dit werk in een laboratoriumsetting is uitgevoerd en nog niet bij patiënten is getest, suggereren de bevindingen dat ijchelaterende verbindingen verdere onderzoeksinteresse verdienen als een nieuwe manier om infecties aan te pakken waar huidige antibiotica niet langer mee kunnen omgaan. Het onderzoek benadrukt dat door de behoefte van de bacteriën aan ijzer te targeten, wetenschappers wellicht een nieuwe weg vinden om bepaalde van de meest hardnekkige ziekenhuisinfecties te behandelen.
Verdrinkt u in papers in uw vakgebied?
Ontvang dagelijkse digests van de nieuwste papers die bij uw onderzoekswoorden passen — met technische samenvattingen, in uw taal.