Groningse onderzoekers hebben samen met Chinese collega's slimme nanodeeltjes ontwikkeld die zelf een bacteriële infectie opsporen én aanpakken.
Een bacteriële infectie bestaat uit een opeenhoping van bacteriën, bijeengehouden door een slijmlaag. Bij de bestrijding van de infectie met antibiotica is het een grote uitdaging om door te dringen tot de kern van de opeenhoping. Vaak lukt het wel de bacteriën aan de buitenkant te doden, maar bereiken slechts kleine hoeveelheden antibiotica de binnenste bacteriën. Die krijgen daardoor zo'n lage dosis antibiotica, dat ze niet doodgaan, maar in plaats daarvan juist immuun worden.
Kleine clusters
De slimme nanodeeltjes ontwikkeld door de onderzoekers van de Rijksuniversiteit Groningen bieden hiervoor mogelijk de oplossing. Door onder andere te binden aan de bacteriën, breken de nanodeeltjes de opeenhoping op in kleine clusters. 'De kleine clusters van bacteriën kunnen in een gezond lichaam soms zelfs door het eigen immuunsysteem worden opgelost', zegt Henny van der Mei, een van de onderzoekers. 'Dan is antibiotica niet eens nodig.'
De onderzoekers publiceerden hun resultaten in het wetenschappelijk tijdschrift Science Advances.
Positieve lading
De crux zit hem in de lading van de deeltjes. 'Ze zijn zwitterionisch', legt Van der Mei uit. 'Dat betekent dat ze zowel positieve als negatieve ladingen bij zich dragen. De omgeving bepaalt dan de daadwerkelijke lading van het deeltje.'
Rondom de infectie is het zuurder dan in de rest van het lichaam. Dat zorgt ervoor dat de slimme nanodeeltjes positief geladen zijn en zich kunnen binden aan de negatief geladen bacteriën. Deze binding is sterker dan de bacteriën onderling, waardoor de slijmlaag uiteenvalt in kleinere clusters. Juist dit dubbele effect van de deeltjes van het opsporen én opbreken van de infectie maakt ze zo bijzonder volgens Van der Mei.
Universeel
De onderzoekers hebben de werking van de slimme deeltjes getest op muizen. Ze brachten zowel de nanodeeltjes als een antibioticum in bij muizen. Dankzij een doorkijkglas in de buik van de muis konden ze de geïnjecteerde deeltjes volgen naar de infectie. Ze zagen hoe de nanodeeltjes de werking van de antibiotica verbeterden.
'Het interessante aan deze methode is dat we denken dat het universeel is', zegt Van der Mei. 'Vaak is dit soort behandelingen gebaseerd op een binding van een specifiek molecuul, waardoor het slechts werkt voor een bepaalde bacterie. Onze methode is puur gebaseerd op de ladingen en is daarom niet specifiek voor een bepaalde bacterie of antibiotica.'
Tumor opsporen
De methode is niet nieuw voor de medische wereld. Het idee dat een zwitterionisch deeltje zelf een locatie in het lichaam kan vinden door het zuurdere milieu wordt al gebruikt in het onderzoek om een tumor op te sporen en te behandelen. 'Wij waren hierdoor geïnspireerd en vroegen ons af of we ditzelfde mechanisme konden gebruiken voor de bestrijding bacteriële infecties', licht Van der Mei toe.
Nu de onderzoekers hebben laten zien dat het principe werkt, gaan ze verder onderzoeken of het inderdaad universeel toe te passen is.
Foto: Depositphotos
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.