Polysorbat, ein sicherer Zusatz, der von Eiscreme bis hin zu Kosmetika gefunden wird, scheint die toxische Wirkung von Polysorbat zu verlangsamen E. coli Vergiftung.
Wäre diese Entdeckung vor dem tödlichen 2011 bekannt gewesen E. coli Bei einem Ausbruch in Deutschland hätten Ärzte ein weiteres Instrument haben können, um einige der Opfer zu retten.
Die Ergebnisse, veröffentlicht in der Zeitschrift Biofouling, zeigen, dass Polysorbate den schützenden Biofilm angreifen, in dem E. coli lebt und macht die tödlichen Bakterien harmlos, sagt Chris Waters, ein Associate Professor für Mikrobiologie und Molekulargenetik an der Michigan State University, deren Labor die Forschung leitete.
"Biofilme sind vielzellige Gemeinschaften von Bakterien, die normalerweise in einem schützenden Schleim eingeschlossen sind", sagt er. "Wir fanden heraus, dass Polysorbat 80 den Biofilm auslöscht und den Biofilm wegnimmt E. coli Fähigkeit, den Wirt während der Infektion zu schädigen. Wir denken, dies liegt an der Blockierung der Fähigkeit von E. coli um Toxin zu produzieren. "
Konkret konzentrierte sich das Team auf die aus Deutschland isolierte potente Sorte, die in 2011 durch Europa zog und Tausende von Infektionen und mehr als 50-Todesfälle verursachte. Waters und Shannon Manning haben diesen Stamm bereits untersucht. Mit Proben der vorhandenen Bakterien half das Team, angeführt von Rudolph Sloup, einem Doktoranden in Mikrobiologie und Molekulargenetik, Verbindungen zu isolieren, die Biofilme hemmten.
Die Ergebnisse waren jedoch nicht einfach. Waters und sein Team durchforsteten wissenschaftliche Literatur, um Biofilm-Verbindungen zu identifizieren, aber keiner davon hemmte Biofilme davon E. coli Belastung. Schließlich stellte das Team fest, dass die getestete 20th-Verbindung, Polysorbat 80, ausgelöscht wurde E. coli Fähigkeit zur Bildung von Biofilmen im Labor.
Der nächste Schritt bestand darin, zu bestimmen, ob die Verbindung in einem Tiermodell der Krankheit wirksam war, indem Polysorbat 80 infizierten Mäusen in ihrem Trinkwasser verabreicht wurde.
"Während unserer Tierinfektionsstudien hatte Polysorbat 80 keinen Einfluss auf die Infektionszahlen E. coli. Das war ein wenig schockierend, vor allem aufgrund der vielversprechenden früheren Tests ", sagt Waters. "Später haben unsere Pathologietests jedoch gezeigt, dass Polysorbat 80 im Wesentlichen alle Toxizität blockiert, obwohl es die Anzahl der Bakterien nicht verringert hat."
Die spätere Bestätigung des erfolgreichen in vivo-Experiments unter Verwendung von Mausmodellen zeigte im Wesentlichen, dass Polysorbat 80-Streifen E. coli von seiner Fähigkeit, Krankheiten zu verursachen, die den Bakterien erlauben, durch den Verdauungstrakt des Körpers zu gehen, ohne Schaden zu verursachen.
Also anstatt zu töten E. coli wie traditionelle Antibiotika, eine Strategie, die bis zur E. coli entwickelt Resistenz gegen die Behandlung, dieses Ergebnis legt nahe, eine Anti-Virulenz-Strategie kann sehr effektiv sein.
"Bei diesen Arten von Antibiotika kann der Einsatz von Antibiotika oft mehr Schaden als Nutzen verursachen E. coli Infektionen, weil es die Bakterien dazu bringt, mehr Toxin freizusetzen, und es antimikrobielle Resistenz antreibt ", sagt Waters. "Unsere Ergebnisse zeigen, dass Polysorbat 80 diese Belastung von E. coli harmlos, ohne diese negativen Nebenwirkungen. Dieser Ansatz stört auch nicht das natürliche Mikrobiom der Patienten, das zu einem gesünderen Darm führt. "
Da Polysorbat 80 als eine GRAS-Verbindung (allgemein als sicher angesehen) eingestuft wird, ist keine FDA-Zulassung zur Behandlung erforderlich. Zusammen mit seinem Potential, das tödliche Deutsche zu entwaffnen E. coli Ausbruch, könnte Polysorbat 80 möglicherweise helfen, häufiger anzugehen E. coli Infektionen wie Reisedurchfall.
Die nächsten Schritte für diese Forschung werden sein, zu identifizieren, wie Polysorbat 80 die Biofilmbildung hemmt und seine Aktivität in anderen Infektionsmodellen testet.
Weitere Forscher von Michigan State und der University of Texas trugen zu der Studie bei. Teilfinanzierung kam von den National Institutes of Health und ein Strategic Partnership Grant von der MSU Foundation.
Quelle: Michigan State University
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