Bioaktivní hydrogely s fágy pro hojení infekčních ran

Bioactive hydrogels with phages for healing infectious wounds

abstrakt

čeština

Léčba chronických ran je v současné době celosvětovým problémem nejen z hlediska času a peněz, ale také kvůli nárůstu rezistence bakterií vůči antibiotikům. Jako vhodná náhrada selhávajících antibiotik se v současnosti nabízí fágová terapie, kdy bakteriofág (virus) napadá výhradně bakteriální buňky a spontánně se množí v místě infekce. V kombinaci s transparentním lyofilizovaným hydrogelovým filmem na bázi přírodního polysacharidu gum Karaya (GK), který dokáže zajistit vlhké prostředí pro podporu hojení ran a vizualizaci, získáváme multifunkční materiál s potenciálem urychlit léčbu chronických ran. Sorpční kapacita hydrogelového nosiče pojme až 300 % objemu vody oproti původní hmotnosti, je důležitá z hlediska průhlednosti a zajištění vlhkého prostředí rány při stálosti 28 dní. Dostatečné mechanické vlastnosti byly potvrzeny pevností v tahu, kdy se materiál v mokrém stavu protáhl až o 140 %. Fyzikálně-chemické vlastnosti GK filmu ukázaly jeho potenciál jako vhodného hydrogelového nosiče pro použití při dlouhodobé léčbě chronických ran, čímž se snižuje potřeba časté replikace. Metodou dvouvrstvého agaru bylo sledováno postupné uvolňování více než 90 % bakteriofágů ze struktury hydrogelu. Antibakteriální testy navíc potvrdily, že hydrogelové filmy GK obohacené o bakteriofágy jsou účinné proti methicilin-rezistentnímu kmeni S. aureus ATCC 43300 (MRSA), čímž potenciálně zkracují dobu hojení chronického defektu.

Treatment of chronic wounds is currently a worldwide problem not only in terms of time and money, but also because of the increase in bacterial resistance to antibiotics. Phage therapy is currently being offered as a suitable replacement for failed antibiotics, where a bacteriophage (virus) attacks exclusively bacterial cells and spontaneously multiplies at the site of infection. In combination with a transparent lyophilized hydrogel film based on the natural polysaccharide of Karaya gum (GK), which can provide a moist environment to support wound healing and visualization, we obtain a multifunctional material with the potential to accelerate the healing of chronic wounds. The sorption capacity of the hydrogel carrier can hold up to 300% of the volume of water compared to the original weight, it is important in terms of transparency and ensuring a moist wound environment for 28 days. Sufficient mechanical properties were confirmed by the tensile strength, when the material stretched by up to 140% in the wet state. The physicochemical properties of the GK film showed its potential as a suitable hydrogel carrier for use in long-term chronic wound management, thereby reducing the need for frequent replication. The gradual release of more than 90% of bacteriophages from the hydrogel structure was monitored using the two-layer agar method. Additionally, antibacterial tests confirmed that bacteriophage-enriched GK hydrogel films are effective against methicillin-resistant S. aureus ATCC 43300 (MRSA), potentially shortening the healing time of a chronic defect. ​

pryskyřice Karaya, bakteriofág, antibakteriální, stabilní, hojení ran

gum Karaya, bacteriophage, antibacterial, stable, wound healing

VOJTOVÁ, L.; ČERNÁ, E.; BRTNÍKOVÁ, J.; VACEK, L.; RŮŽIČKA, F.; LIPOVÝ, B.; BENEŠÍK, M.; BOTKA, T.; PANTŮČEK, R.; KOMÁRKOVÁ, M.; PLEVKA, P.

23. 11. 2023

Brno

978-80-11-04155-7

II. česko – slovenský kongres „Mezioborové přístupy v hojení ran“

1

23

23

52

http://symma.cz/hojeniran/down/hr_2023_program.pdf