La synthèse d’enzymes efface difficile de biofilms bactériens

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Source: © 2019 Elsevier Ltd

Penentration de MOF nanozymes avec de l’or (à gauche) et avec de l’or et de cérium (à droite) dans les biofilms en présence de peroxyde d’hydrogène. Le cérium à base de nanozyme est nettement mieux à la destruction de biofilms

Metal–organic frameworks (MOFs) ont été combinés avec un composé de cérium pour créer un nanozyme capable d’éliminer les biofilms bactériens. La démarche a été un succès dans les essais in vivo et pourrait être une alternative aux antibiotiques.

Les Biofilms sont constitués de très organisé communautés bactériennes, liés par une matrice de composés biologiques. Ils s’accumuler sur les surfaces et s’emboîtent les cellules bactériennes, de les protéger. En conséquence, les biofilms rendre les bactéries beaucoup plus difficiles à tuer et le plus dangereux pour les patients – près de 80% de l’homme les infections bactériennes impliquer les biofilms.

Pour lutter contre les biofilms, l’équipe de l’Académie Chinoise des Sciences, a recherché des composés qui pourraient abattre de l’ADN extracellulaire (eDNA), une composante importante du film matrix. Une option a été l’enzyme naturel de la désoxyribonucléase (DNase), qui peut à l’hydrolyse de l’ADN. Cependant, il est très coûteux et souffre de problèmes de stabilité à l’extérieur de son environnement naturel. Au lieu de cela, l’équipe s’est tournée vers un cérium complexe qui, à leurs yeux, briser eDNA, comme des recherches antérieures ont montré complexes de métaux peut hydrolyse de l’ADN et de l’ARN.

L’équipe a également été en espérant pour identifier un moyen de tuer les bactéries dans le biofilm sans l’utilisation d’antibiotiques. Les chercheurs se sont penchés sur un MOF qui démontre la peroxydase comme activité en présence de peroxyde d’hydrogène. Ce enzymatique-mimétisme convertit H2O2 dans ·les radicaux OH, qui sont très antibactérien.

Les chercheurs ont constaté que le ministère des finances–de cérium à base de nanozyme pourrait éliminer les biofilms sur la statique des surfaces. Ils ont également effectué des tests in vivo de la nanozyme sur des abcès sous-cutanés chez des souris infectées par le Staphylococcus aureus et a montré qu’il pouvait éradiquer toutes les colonies.

Références

Z Liu et al, Biomatériaux, 2019, DOI: 10.1016/j.les biomatériaux.2019.04.007